儀分實驗-實驗 18-林竹光-原子吸收光譜法

《儀器分析實驗》AtomicAbsorption

SpectrumForShort：AAS實驗18-19

原子吸收光譜法廈門大學精品課程儀器分析(含實驗)一、

原子吸收光譜與原子發(fā)射光譜的關系共振線與吸收線基態(tài)第一激發(fā)態(tài)基態(tài)電,熱能h

ih

ih

j原子發(fā)射光譜稱共振發(fā)射線原子共振熒光原子吸收光譜稱為共振吸收線基態(tài)第一激發(fā)態(tài)h

i基態(tài)原子數N0與各激發(fā)態(tài)原子數Ni的關系Ni=N0

gi/g0

e-Ei/kT

在高溫下，處于熱力學平衡狀態(tài)時，單位體積的基態(tài)原子數N0與激發(fā)態(tài)原子數Ni

之間遵守Boltzmann

分布定律:第一部分基本原理1.峰值吸收與濃度關系成立的條件發(fā)射h

能級變寬小E0E1

0-吸收KvK0K0/2

吸收

發(fā)射

0-發(fā)射KvK0K0/2條件：峰值吸收代替積分吸收需要特殊的銳線光源所謂的銳線光源：

發(fā)射《

吸收

0-發(fā)射=

0-吸收0.01~0.1?0.005～0.02?二、

原子吸收光譜的測量E0E1吸收h

能級變寬較大

It=I0·exp(-KνL)2.光吸收定律光吸收定律---定量分析的依據A=-logT=-logIt/

I0=-log[exp(-KνL)]=0.43KνL簡化為：

A=k·N·L當用銳線光源時將K0

代替Kν,用吸光度表示:

因為：

N∝C所以：

A=KCI0ItL式中：It-----透光率I0-------入射光

Kν---吸收系數L---蒸氣厚度空心陰極燈原子化器單色器檢測器處理與控制數據處理和儀器控制火焰原子化器單色器光電倍增管霧化器和霧化室空心陰極燈單道單光束一、火焰原子化器FAASA.結構第二部分原子吸收分光光度計a)中性火焰：這類火焰，溫度高、穩(wěn)定、干擾小、背景低，適合于許多元素的測定。b)富燃火焰：還原性火焰，燃燒不完全，溫度略低于中性火焰；具有還原性；適合于易形成難解離氧化物的元素測定；干擾較多；背景高。如錫等。c)貧燃火焰：氧化性火焰；它的溫度較低，有較強的氧化性，有利于測定易解離，易電離元素，如堿、堿土金屬。B.化學火焰的氧化與還原特性按照火焰燃氣與助燃氣的比例不同，火焰可以分為三類?；鹧骖愋桶l(fā)火溫度

0C燃燒速度cms-1火焰溫度0C空氣-乙炔3501602300空氣-氫氣5303202050笑氣-乙炔4001802955缺點：同軸氣動霧化器的霧化效率低。5~10%

火焰的原子化效率低、還伴隨著復雜的火焰反應原子蒸氣在光程中的滯留時間短~10-4s

大量氣體的稀釋作用，限制了檢測限的降低只能測定液體樣品二、光源（空心陰極燈）空心陰極:

鎢棒作成圓筒形筒內熔入被測元素陽極:

鎢棒裝有鈦、鋯,鉭金屬作成的陽極管內充氣：氬或氖133.3~266.6Pa工作電壓：150~300伏啟動電壓：300~500伏要求穩(wěn)流電源供電。即發(fā)射線半寬度遠小于吸收線半寬度光源.HollowCathodeLamp--HCL三、石墨爐原子化器（非火焰、電熱原子化器）GFAASA.結構框圖數據處理和儀器控制單色器光電倍增管空心陰極燈石墨爐原子化器++--石墨管正電極負電極外保護氣套石英窗外保護氣入口冷卻水套冷卻水入口冷卻水出口進樣內保護氣入口外保護氣出口內保護氣出口樣品煙氣出口入射光I0透射光ItB.構造a)

電源：12~24V0~500A直流電b)

爐體:冷卻水、套；內、外惰性氣體Ar

c)

石墨管:光譜純石墨長28mm、內徑8mm溫度或電流時間C.石墨爐原子化器的工作程序a)進樣程序

0~100lb)干燥程序

溶劑的沸點

~1.5s/l

20~60s室溫干燥升溫斜率干燥保持溫度與時間c)灰化程序

(分離干擾元素)

100~20000C0.5~5min灰化升溫斜率灰化保持溫度與時間原子化升溫斜率原子化保持溫度與時間d)原子化程序

2000~30000C5~10se)高溫除殘程序

30000C

3~5s除殘溫度與時間干燥程序灰化程序原子化程序高溫除殘程序優(yōu)點：具有較高的可控溫度。

~34000C原子蒸氣在光程中的滯留時間長。

10-1~10-2s樣品消耗量少。抗干擾能力強----灰化分離。靈敏度高。

10-6~10-9

D.石墨爐原子化器特點缺點：精密度、重現性較差。5~10%存在記憶效應。雜散光引起的背景干擾較嚴重，需要校正。只能測定液體樣品。1.測量條件選擇四、原子吸收光譜法條件的選擇與定量分析分析線的選擇：查手冊，空心陰極燈確定。光譜通帶（狹縫光度）的選擇：

W=DS

沒有干擾情況下，盡量增加W，增強輻射能。燈電流的選擇：按燈制造說明書要求使用。原子化條件的選擇：火焰原子化器、石墨爐原子化器進樣量與測試液濃度的選擇：火焰原子化器--------測試液濃度石墨爐原子化器-----測試液濃度與進樣量金AuFAAS分析條件儀器操作條件波長242.8nm光譜通帶0.4nm燈電流2mA燃燒器高度6mm空氣壓力0.8MPa乙炔壓力0.09MPa空氣流量6.5L/min乙炔流量1.0L/min火焰類型氧化性蘭色焰標準溶液的配置與儲存(略)靈敏度１％吸收０.075μg/mL標準系列與線性范圍標準系列1~5μg/mL2％HCl線性范圍~5μg/mL其它分析線波長(nm)光譜通帶(nm)靈敏度242.80.4nm1.0267.60.4nm1.8312.30.4nm900274.80.4nm1100干擾

Ag、Pt、Pd會干擾Au的測定。Fe3+對Au有正干擾。高達10％HCL、5％HNO3對測定沒有影響。H2SO4、H3PO4影響測定。元素稀釋劑波長(nm)通帶(nm)原子化方式最佳灰化溫度0C最佳原子化溫度0C靈敏度pg/1%石墨管Au0.2%HCl242.80.7常規(guī)600270014未涂層最大功率600200017常規(guī)600