標準曲線的作法

標準曲線的作法(1)標準液濃度的選擇：在制備標準曲線時，標準液濃度選擇一般應能包括待測樣品的可能變異最低與最高值，一般可選擇5種濃度。濃度差距最好是成倍增加或等級增加，并應與被測液同樣條件下顯色測定。(2)標準液的測定：在比色時，讀取光密度至少讀2-3次，求其平均值，以減少儀器不穩(wěn)定而產生的誤差。(3)標準曲線圖的繪制：一般常用的是光密度一濃度標準曲線。①用普通方格紙作圖。圖紙最好是正方形(長：寬=l：1)或長方形(長：寬=3：2)，以橫軸為濃度，縱軸為光密度，一般濃度的全距占用了多少格，光密度的全距也應占用相同的格數。在適當范圍內配制各種不同濃度的標準液，求其光密度，繪制標準曲線，以濃度位置向上延長，光密度位置向右延長、交點即為此座標標點。然后，將各座標點和原點聯成一條線，若符合Lambert-Beer氏定律，則系通過原點的直線。②若各點不在一直線，則可通過原點，盡可能使直線通過更多點，使不在直線上的點盡量均勻地分布在直線的兩邊。③標準曲線繪制完畢以后，應在座標紙上注明實驗項目的名稱，所使用比色計的型號和儀器編號、濾光片號碼或單色光波長以及繪制的日期、室溫。④繪制標準曲線：一般應作二次或三次以上的平行測定，重復性良好曲線方可應用。⑤繪制好的標準曲線只能供以后在相同條件下操作測定相同物質時使用。當更換儀器、移動儀器位置、調換試劑及室溫有明顯改變時，標準曲線需重新繪制。⑥標準曲線橫坐標的標度：從標準液的含量換算成待測液的濃度。1.5原子吸收光譜分析的定量方法

原子吸收光譜分析是一種動態(tài)分析方法，用校準曲線進行定量。常用的定量方法有標準曲線法、標準加入法和濃度直讀法。如為多通道儀器，可用內標法定量。在這些方法中，標準曲線法是最基本的定量方法。

1.5.1標準曲線法

前面已經指出，原子吸收光譜和原子熒光光譜分析是一種相對測定方法，不能由分析信號的大小直接獲得被測元素的含量，需通過一個關系式將分析信號與被測元素的含量關聯起來。校正曲線就是用來分析信號（即吸光度）轉換為被測元素的含量（或濃度）的“轉換器”，此轉換過程成為校正。之所以要進行校正，是因為同一元素含量在不同的試驗條件下所得到的分析信號是不同的。校準曲線的制作方法是，用標準物質配制標準系列溶液，在標準條件下，測定各標準樣品的吸光度值Ai，以吸光度值Ai（i＝1，2，3，4，5）對被測元素含量ci（i＝1，2，3，4，5）繪制校準曲線A＝f（c）。在同樣條件下，測定樣品的吸光度值Ax，根據被測元素的吸光度值Ax從校準曲線求得其含量Ci。校準曲線如圖1－4所示。

校準曲線的質量直接影響校準效果和樣品測定結果的準確度。正確地制作一條高質量校準曲線是非常重要的，為此需要：（1）合理的設計校準曲線；（2）分析信號的準確測定；（3）正確繪制校準曲線。

首先，從數理統(tǒng)計的觀點出發(fā)合理設計校準曲線。根據一組實驗點繪制校準曲線所遵循的原則是最小二乘原理，即要讓實驗點隨機地分布在校正曲線的周圍，并有盡可能多的實驗點落在標準曲線上，使得由這些實驗點繪制的標準曲線的標準偏差最小。從校準曲線的置信范圍考慮，當實驗點數目，<4時，置信系數較大且變化速率較快，置信范圍較寬，由校正曲線求得的含量值或濃度值的不確定度較大。隨著實驗點數目的增加，置信系數減小，但減小的數量變慢，當實驗點數目大于6以后，置信系數減小的速率很慢，置信范圍變窄速率很慢。因此，用4－6個實驗點繪制校準曲線是恰當的。在總測定次數相同的情況下，多設置實驗點，減少每個實驗點的重復測定次數，次少設置實驗點數目，增加每個實驗點的重復次數更有利。因為增加每個實驗點的重復測定次數只能改進每個實驗點的測定精度，而增加實驗點數目卻可以改進整個校準曲線的精度。從測定誤差考慮，校準曲線中央部分的精度優(yōu)于其兩端的精度，因此，對高濃度和低濃度點應多次進行幾次重復測定，以增加其測定精度；應讓被測元素的含量位于校準曲線的中央部分?？瞻兹芤旱臏y定誤差較大，用“空白”溶液校正儀器零點，實際上就是用一個測定誤差較大的點作為基準校正儀器，這顯然是不合適的。用“空白”溶液的測定值直接校正空白值也是不可取的，因測定值是隨機變量，而且測定誤差較大，用一次測定值作為基準對空白進行校正帶有很大的偶然性，校正效果不到應有的保證。正確的方法是用校正曲線的截距來校正空白，或者對“空白”溶液進行多次測定，其測定平均值來校正空白。

原子吸收光譜和原子熒光光譜是一種動態(tài)測量，測定值易受實驗條件變化的影響，引起校正曲線平移或轉動，或者既產生平移又產生轉動。因此，應隨時或定時檢查校正曲線是否發(fā)生了變動。如何檢查這種變動，不少分析人員采取的做法是重新測定個別實驗點的吸光度，根據新測定的吸光度，將原來的校正曲線平移，或者，重置標準曲線斜率，即通過新吸光度值和坐標原點重新制作標準曲線。這兩種做法都是又問題的。前一種做法――曲線平移，實際上是假定各實驗點的偏移大小都是固定的，不隨被測元素含量而改變，是一個固定系統(tǒng)誤差。后一種做法――斜率重置，實際上是認為曲線的原點是不變的，不存在固定系統(tǒng)誤差，只有隨被測元素含量而改變的相對系統(tǒng)誤差存在的。而事實上，固定系統(tǒng)誤差和相對系統(tǒng)誤差常常是同時存在的，使校正曲線既產生平移又產生轉動。對校正曲線進行校正，正確的做法是，用原來制作校正曲線時不同含量或濃度的標樣，測定其吸光度，將原有的實驗點與新的實驗點合并起來重新制作新的校正曲線，既利用了原校正曲線已有的信息，又利用了新獲得的利息。其所以用不同含量或濃度的標樣來檢查校正曲線，是因為當用原有的實驗點與新實驗點合并繪制校準曲線時，增加了實驗點的數目，這樣有利于提高新校準曲線的穩(wěn)定性。

其次，從化學的觀點出發(fā)，準確地測定分析信號時獲得良好校正曲線的基礎，為此要求標準系列與樣品的基體精確匹配、標樣濃度的準確標定與吸光度值的準確測量。

最后，正確的繪制校準曲線，以保證測定結果的可比性和溯源性。在實際過程中，測定誤差是不可避免的，實驗點沿校正曲線分布有一定的離散性，引起測定結果的不確定性，使得測定的結果不是一個確定值，而是一個以校準曲線上求得的值為中心的范圍值。因此，在制作標準曲線時，必須給出其置信區(qū)間。校準曲線置信區(qū)間的確定方法，參見本書7.4.2。有了置信區(qū)間就可以在一定置信水平與其他方法的測定結果進行比對，并通過測定結果與標樣標準值的比對溯源到更高一級的標準量值。

當今，分析儀器普遍采用計算機，最好采用線性回歸法來簡歷校正曲線。如果需要繪制校正曲線圖形，可用兩點繪制法。第一個實驗點時被測元素含量為零x0與其相應吸光度值y0組成的實驗點（x0，y0），決定了標準曲線的截距。另一個實驗點時被測元素含量為校正曲線線性范圍的中點值x與其相應吸光度值y組成的實驗點（x，y），根據最小二乘線性回歸的原理，（x，y）必定落在回歸線上，（x0，y0）和（x，y）的連線確定了連線的斜率。因為通過這兩點繪制校準曲線一定時最佳的。原子吸收分光光度計的組成：（1）光源1.12.3基體效應

實際工作中被測量的樣品，往往其成份是由多種元素組成，除待測元素以外的元素統(tǒng)稱為基體。由于被測量的樣品中，其基體成份是變化的（這個變化一是指元素的變化，二是指含量的變化），它直接影響待測元素特征X射線強度的測量。換句話說，待測元素含量相同，由于其基體成份不同，測量到的待測元素特征X射線強度是不同的，這就是基體效應?；w效應是X射線熒光定量分析的主要誤差來源之一。

基體效應是個無法避免的客觀事實，其物理實質是激發(fā)（吸收）和散射造成特征X射線強度的變化，除待測元素外，基體成份中靠近待測元素的那些元素對激發(fā)源的射線和待測元素特征X射線產生光電效應的幾率比輕元素（在地質樣品中一些常見的主要造巖元素）的幾率大得多，也就是這些鄰近元素對激發(fā)源發(fā)射的X射線和待測元素的特征X射線的吸收系數比輕元素大得多；輕元素對激發(fā)源放出的射線和待測元素的特征X射線康普頓散射幾率比重元素大得多。

為了敘述方便，假設樣品中存在待測元素A，相鄰元素B、C和輕元素。B元素的原子序數比A元素的原子序數大一些，B元素能被放射源放出的射線所激發(fā)產生B元素的特征X射線BK,BKX射線又能激發(fā)A元素；C元素的原子序數小于待測元素A的原子序數，且能被A元素特征X射線所激發(fā)產生C元素特征X射線；輕元素的原子序數測距A、B、C元素的原子序數較遠，被激發(fā)的幾率很小，可以忽略不計，那么對待測元素A特征X射線強度的影響有以下幾個方面：

1)

放射源放出的射線激發(fā)待測元素A，產生特征X射線AK線稱為光電效應。

2)

AKX線在出射樣品時遇到C元素激發(fā)了C元素特征X射線CK而A元素特征X射線強度減小了，稱為吸收效應。

3)

放射源激發(fā)了B元素，BKX線又激發(fā)了A元素，使A元素特征X射線計數增加，稱為增強效應，又稱為二次熒光。

4)

放射源激發(fā)了元素C和元素B，使得激發(fā)元素A幾率減小。

5)

放射源放出的射線與