原子吸收光譜分析法-原子吸收光譜定量分析（食品儀器分析課件）

原子吸收光譜分析測定條件的選擇分析方法的精密度和準確度除了與儀器的性能有關(guān)外，還與測定條件有關(guān)，注意選擇：1、試樣取量及處理火焰法：達到最大吸光度的試樣噴霧量石墨爐法：依賴于石墨管的大小，固體0.1-10mg，液體1-5μL2、分析線選擇無干擾，選共振線，激發(fā)能低，靈敏度高。若主共振線附近有干擾線，為避免干擾，可選擇靈敏度稍低的其它共振線為分析線測高含量元素時，可用元素次靈敏線作分析線。3、燈電流的選擇在保證光強度和穩(wěn)定情況下，盡量選用低工作電流。燈電流過小時，光強不足，影響精密度；燈電流過大，靈敏度下降，燈壽命縮短4、原子化條件選擇（1）火焰原子吸收法：依據(jù)不同試樣元素選擇不同火焰類型。調(diào)整噴霧器達到最佳霧化狀態(tài)；改變?nèi)贾冗x擇最佳火焰類型和狀態(tài)；調(diào)節(jié)燃燒器高度，從原子密度最大處通過入射光。（2）石墨爐原子吸收法：原子化程序要經(jīng)過干燥，灰化，原子化，除殘四階段，各階段的溫度及持續(xù)時間要通過實驗選擇，進行升溫程序的優(yōu)化。5、單色器光譜通帶選擇——狹縫寬度以排除光譜干擾和具有一定透光強度為原則進行選擇對于譜線簡單的元素，如堿金屬，堿土金屬，通帶可大些；以便提高信噪比和測量精密度，降低檢出限對于譜線復(fù)雜的元素，如過渡金屬、稀土金屬用較小的通帶。以便提高儀器的分辨率，改善線性范圍，提高靈敏度狹縫寬度的選擇與單色器的分辨能力有關(guān)，分辨能力大時，選擇較寬的狹縫。在光源輻射較弱或共振線吸收較弱時，必須使用較寬的狹縫。但當背景發(fā)射較強時，在吸收線附件有干擾譜線與非吸收光存在時，就使用較窄的狹縫。狹縫寬度——測不同狹縫A，不引起A減小的最大狹縫寬度是最合適的狹縫寬度。原子吸收光譜分析的干擾及其抑制

原子吸收光譜法由于采用銳線光源，干擾較少，但是在某些情況下，干擾不能忽略。按干擾的性質(zhì)和產(chǎn)生原因分為物理干擾化學(xué)干擾

光譜干擾

一、物理干擾（基體效應(yīng)）及其抑制物理干擾——試樣在轉(zhuǎn)移、蒸發(fā)等過程中任何物理因素變化而起的干擾效應(yīng)。這些物理因素是指溶液的粘度、蒸氣壓和表面張力。非選擇性干擾

在火焰原子化法中，試液的粘度、表面張力的變化和霧化氣壓的變化，會影響進樣速度和霧化效率，這樣會影響進入火焰的待測元素的原子數(shù)量，從而影響吸光度。消除物理干擾的最常用方法：

使待測液與標準溶液組成相似，當試液組成確定時，也可用標準加入法來消除物理干擾。避免用粘度較大的H2SO4、H3PO4處理試樣，可用有機溶劑

指待測元素與其它組分之間的化學(xué)作用所引起的干擾效應(yīng),主要影響到待測元素的原子化效率，是選擇性干擾，為主要干擾源。二、化學(xué)干擾及其抑制1、化學(xué)干擾的類型（1）待測元素與其共存物質(zhì)作用生成難揮發(fā)的化合物，致使參與吸收的基態(tài)原子減少。

a、鋁、硅、硼、鈦、鈹在火焰中易生成難熔化合物

b、硫酸鹽、磷酸鹽與鈣生成難揮發(fā)物。（2）

待測原子發(fā)生電離反應(yīng)，生成離子，不產(chǎn)生共振吸收，總吸收強度減弱，電離電位≤6eV的元素易發(fā)生電離，火焰溫度越高，干擾越嚴重，（如堿及堿土元素）。（1）加入釋放劑

加入釋放劑與干擾物質(zhì)生成更穩(wěn)定或更難揮發(fā)的化合物，使待測元素釋放出來，從而排除干擾。

例：

PO43-生成更穩(wěn)定的LaPO4，抑制了PO43-對Ca2+的化學(xué)干擾，Ca2+被釋放出來，提高了測定的靈敏度。常用的釋放劑：LaCl3、Sr(NO3)2等。2、消除化學(xué)干擾的常用方法加入LaCl3作為釋放劑

LaCl3+H3PO4=LaPO4+3HCl（2）加入保護劑

保護劑（通常是配位劑）的加入可使干擾元素不能與待測元素結(jié)合。

例：Al3+干擾Mg2+的測定，它們在火焰中生成MgO·Al2O3，加入保護劑8–羥基喹啉，與干擾元素Al生成對熱穩(wěn)定性較強的配合物，抑制了Al對Mg的干擾

例：為消除PO43-對Ca2+測定的干擾，可加入過量EDTA，EDTA與Ca2+生成穩(wěn)定的配合物，CaY2-，它在火焰中易于原子化，抑制了PO43-對Ca2+測定的干擾使用有機絡(luò)合劑有利于提高原子化效率。

（3）加入飽和劑（緩沖劑）

加入足夠的干擾元素，使干擾趨于穩(wěn)定。

例：用N2O—C2H2火焰測鈦時，在試樣和標準溶液中加入300mgL-1以上的鋁鹽，使鋁對鈦的干擾趨于穩(wěn)定。（4）加入消電離劑

加入的易電離的物質(zhì)，抑制待測元素電離。堿金屬常作為消電離劑：CsCl、KCl、NaCl等

例如：鈣電離，在溶液中加入大量易電離的鉀或銫，有大量電子存在，抑制鈣的電離，提高測定靈敏度。

K----K++eCa2++2e---Ca此外還可采用萃取、沉淀、離子交換等分離方法提前把干擾離子與待測元素分離，然后再測定。三、光譜干擾及其抑制

這類干擾主要來自光源和原子化裝置。

1、與光源有關(guān)的光譜干擾，主要有以下幾種：

（1）在分析線附近有待測元素的譜線?？梢酝ㄟ^調(diào)小狹縫的方法來抑制這種干擾。（2）在分析線附近有非待測元素的譜線換用純度較高的單元素燈，合適的惰性氣體減小干擾。

（3）燈的輻射中有連續(xù)背景輻射。如有共存元素的吸收線處于連續(xù)背景的發(fā)射區(qū)，可能產(chǎn)生假吸收。由于燈制作不良或長期不用引起。將燈反接，并用大電流空點，純化燈內(nèi)氣體。或更換燈。

（1）原子化器的發(fā)射

火焰本身或原子蒸氣中待測元素的發(fā)射。

可以適當增加燈電流，提高信噪比。

（2）背景吸收

氣態(tài)分子對光的吸收和高濃度鹽的固體顆粒對光的散射引起的干擾。A火焰氣體的吸收：火焰成分有OH、CO、CN、CH，它們都會出現(xiàn)分子吸收，但火焰點燃后，通過“調(diào)零”方法即能克服這些影響。B金屬的鹵化物、氧化物、氫氧化物、部分硫酸鹽和磷酸鹽分子對光的吸收。隨著溫度的升高，它們的吸收減弱。例：在空氣-乙炔焰中，Ca形成CaOH在530~560nm有一個吸收帶，干擾Ba553.6nm的測定2、與原子化器有關(guān)的干擾

NaCl,KCl,CaCl2在300nm以下的紫外區(qū)有很強的分子吸收帶，干擾Zn,Cd,Ni等元素的測定。C無機酸的分子吸收：H2SO4、H3PO4在250nm以下有強的分子吸收，測在紫外吸收的元素時，一般用HNO3，HCl，王水處理樣品，而不用H2SO4、H3PO4D固體顆粒對光的散射原子化過程中產(chǎn)生的固體微粒散射光，造成虛假吸收，使吸光度升高。I0I分子吸收、微粒散射都是帶光譜，產(chǎn)生虛假吸收，產(chǎn)生正誤差。

（3）校正背景吸收的方法

a.鄰近線校正法：可以測量與分析線臨近的非吸收線的吸收（即背景吸收），再從分析線的總吸收中扣除非吸收線的吸收。b.用與試樣溶液有相似組成的標準溶液來校正c.用分離基體的方法來消除影響現(xiàn)在很多儀器附有氘燈背景校正器?？招年帢O燈提供的預(yù)測元素的共振線吸收和背景吸收的和，由氘燈測得是背景吸收，分別由兩個檢測器檢測到，最后由減法器得到此兩種信號的差。塞曼效應(yīng)背景校正法是另外一種有效的背景校正方法。是指在磁場作用下簡并的譜線發(fā)生分裂的現(xiàn)象。塞曼效應(yīng)背景校正法是磁場將吸收線分裂為具有不同偏振方向的成分，利用這些偏振成分來區(qū)分被測元素和背景的吸收。分析線有好幾條，可選用選用其它譜線分離干擾元素被測元素共振線干擾元素共振線信號相等時濃度比火焰Cu324.754Eu324.753500:1C2H2-N2OFe271.903Pt271.904500:1C2H2-N2OSi250.689V250.6908:1C2H2-N2OAl308.215V308.211200:1C2H2-N2OHg253.652Co253.6498:1C2H2-空氣Mn403.307Ca403.29820:1C2H2-N2OGa403.298Mn403.3073:1C2H2-空氣3、光譜線重疊干擾

（概率很小，但是仍有個別現(xiàn)象）4、有機溶劑的影響有機溶劑可改變火焰的溫度和組成，影響原子化效率；溶劑的產(chǎn)物會引起發(fā)射和吸收，有機溶劑燃燒不完全將產(chǎn)生微粒碳而引起散射；有機溶劑既是干擾元素之一，也可有效提高測定的靈敏度。原子吸收光譜分析定量方法

定量分析的基礎(chǔ)是朗伯－比爾定律。A=KC,在一定條件下，A與C呈線形關(guān)系，可采用標準曲線法、標準加入法。一、標準曲線法

配一系列基體相同的不同濃度的標準溶液，以空白溶液為參比，在選定的條件下測標準溶液的吸光度。以A為縱坐標，c為橫坐標，繪制A－c標準曲線，在相同條件下，測樣品的Ax,從標準曲線求出未知樣品中待測元素的含量。

編號

12345樣品濃度C1C2C3C4C5CXAA1A2A3A4A5AX

注意在高濃度時，標準曲線易發(fā)生彎曲，壓力變寬影響所致；另外，或火焰中的各種干擾效應(yīng)也會導(dǎo)致曲線彎曲。為保證測定結(jié)果的準確性，應(yīng)注意以下幾點：1.標準溶液與樣品的基體組成應(yīng)盡可能一致，基體元素不同可能帶來影響。2.標準溶液濃度應(yīng)使A～C在直線的范圍內(nèi)，C不能太大，一般控制A在0.2～0.8之間。3.測定過程中應(yīng)保持測定條件不變。標準曲線法簡便、快速，適用于組分比較簡單的樣品，適用于大批量的樣品分析。但樣品的情況不清或很復(fù)雜時分析誤差較大，可用其他方法定量。二、標準加入法當試樣組成復(fù)雜時應(yīng)采用標準加入法1.計算法取相同體積的試樣溶液兩份，分別移入容量瓶A和B中，另取一定量標準溶液加入B中，然后將兩份溶液稀釋至刻度，測出兩溶液的吸光度，則：2.作圖法

取若干份體積相同的試液（cX），依次按比例加入不同量的待測物的標準溶液（cO）,定容濃度依次為:

cX

，cX+cO

，cX+2cO

，cX+3