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文檔簡介

1、火焰原子吸收光譜測定金屬材料中的銅原子吸收分光光度法是基于以下工作原理: 由待測元素空心陰極燈發(fā)射出一定強(qiáng)度和一定波長的特征譜線的光,當(dāng)它通過含有待測元素基態(tài)原子蒸氣的火焰時(shí), 其中部分特征譜線的光被吸收,而未被吸收的光經(jīng)單色器,照射到光電檢測器上被檢測,根據(jù)該特征譜線光強(qiáng)被吸收的程度,即可測得試樣中待測元素的含量。由于原子吸收分析是測量峰值吸收,因此需要能發(fā)射出共振線銳線光作光源,用待測元素空心陰極燈能滿足這一要求。例如測定試液中鎂時(shí), 可用鎂元素空心陰極燈作光源,這種元素?zé)裟馨l(fā)射出鎂元素各種波長的特征譜線的銳線光( 通常選用其中MG285.21 NM共振線 ) 。特征譜線被吸收的程度,可用

2、朗伯- 比耳定律表示:AIoKLNolgI式中:A 為吸光度 ; K 為吸光系數(shù) ;L 為吸收層厚度即燃燒器的縫長, 在實(shí)驗(yàn)中為一定值; N0 為待測元素的基態(tài)原子數(shù),由于在火焰溫度下待測元素原子蒸氣中的基態(tài)原子的分布占絕對優(yōu)勢,因此可用N0 代表在火焰吸收層中的原子總數(shù)。當(dāng)試液原子化效率一定時(shí), 待測元素在火焰吸收層中的原子總數(shù)與試液中待測元素的濃度 c 成證比 , 因此上式可寫作 :AKc式中 K在一定實(shí)驗(yàn)條件下是一常數(shù),即吸光度與濃度成正比,遵循比耳定律。原子吸收分光光度分析具有快速、靈敏、準(zhǔn)確、選擇性好、干擾少和操作簡便等優(yōu)點(diǎn),目前已得到廣泛應(yīng)用, 可對七十余種金屬元素進(jìn)行分析?;鹧嬖?/p>

3、子吸收分光光度分析的測定誤差一般為1% 2%,其不足之處是測定不同元素時(shí),需要更換相應(yīng)的元素空心陰極燈,給試樣中多元素的同時(shí)測定帶來不便。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1. 了解 AA-6300 型原子吸收分光光度計(jì)的基本結(jié)構(gòu)和使用方法。2. 練習(xí)樣品的前處理方法和標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制方法。3. 掌握原子吸收分光光度法的基本原理和定量分析方法。二、實(shí)驗(yàn)原理當(dāng)有輻射通過自由原子蒸汽且入射光輻射的頻率等于原子中外層電子由基態(tài)躍遷到較高能態(tài)所需能量的頻率時(shí),原子就產(chǎn)生共振吸收。 其吸收程度以吸光度表示。 在一定條件下 , 吸光度 (A) 與基態(tài)原子總數(shù)N0(溶液濃度 c)符合朗伯比耳定律, 是定量分析的依據(jù)。三、儀器與試

4、劑AA-6300型原子吸收分光光度計(jì)、空氣壓縮機(jī)、乙炔氣瓶CuSO4· 5H2O、濃鹽酸、 H2O2 溶液四、實(shí)驗(yàn)步驟1. 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制(1)準(zhǔn)確稱取 0.3927g 分析純 CuSO4·5H2O于燒杯中加去離子水溶解, 轉(zhuǎn)移至100ml 容量瓶中定容,得標(biāo)準(zhǔn)溶液I,質(zhì)量濃度為lmg/mL 。(2)取標(biāo)準(zhǔn)溶液I 5.00ml于 100ml 容量瓶定容得標(biāo)準(zhǔn)溶液,質(zhì)量濃度為50ug/mL 。(3)分別移取銅的標(biāo)準(zhǔn)溶液,0.00mL、1.00mL、 2.00ml 、3.00mL、4.00ml 、5.00ml于 50mL 溶量瓶中定容,得到濃度分別為0.0ug/mL 、 1.0

5、ug/mL 、2.0ug/mL 、3.0ug/mL 、4.0ug/mL 、 5.0ug/mL 的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液。2. 樣品溶液的制備準(zhǔn)確稱取合金樣品1.00g 于小燒杯中,加一定量的濃鹽酸溶解,滴加H2 02 定容于50mL容量瓶中待測。23. 繪制校準(zhǔn)曲線分別測定濃度為C0、C1、C2、C3、C4 、C5 ( 0.0 、1.0 、2.0 、3.0 、4.0 、 5.0 g/mL )標(biāo)準(zhǔn)系列的吸光度(A0 、A1、 A2、A3、A4 、A5 ),吸光度與溶液濃度作圖,繪制校準(zhǔn)曲線。4. 樣品溶液的測定在制作校準(zhǔn)曲線的相同條件測定樣品溶液的吸光度,由校準(zhǔn)曲線查出未知溶液中銅的濃度。5.關(guān)機(jī):測試完

6、成后,噴霧蒸餾水或去離子水5 分鐘,選擇儀器菜單下的余氣燃燒將管路中的余氣燒盡。關(guān)閉空壓機(jī),將空壓機(jī)缸中剩余氣體放空。關(guān)閉排風(fēng),退出軟件,關(guān)閉 PC電源。五.數(shù)據(jù)處理-6 cu= (C樣*V 樣× 10 )/ W 樣 ×100%原子吸收分光光度法基本要點(diǎn):1. 了解影響原子吸收譜線輪廓的因素;2. 理解火焰原子化和高溫石墨爐原子化法的基本過程;3. 了解原子吸收分光光度計(jì)主要部件及類型;4. 了解原子吸收分光光度法干擾及其抑制方法;5. 掌握原子吸收分光光度法的定量分析方法及實(shí)驗(yàn)條件選擇原則。原子吸收分光光度法:根據(jù)物質(zhì)產(chǎn)生的原子蒸氣中待測元素的基態(tài)原子對光源特征輻射譜線吸

7、收程度進(jìn)行定量的分析方法?!霸游辗止夤舛确?”的特點(diǎn):3(1)靈敏度高:其檢出限可達(dá)10-9 g /ml (某些元素可更高 );(2)選擇性好:分析不同元素時(shí),選用不同元素?zé)?,提高分析的選擇性;(3)具有較高的精密度和準(zhǔn)確度:試樣處理簡單?;驹硪? 原子吸收光譜的產(chǎn)生及共振線在一般情況下,原子處于能量最低狀態(tài)(最穩(wěn)定態(tài)),稱為基態(tài)( E0 = 0)。當(dāng)原子吸收外界能量被激發(fā)時(shí), 其最外層電子可能躍遷到較高的不同能級上,原子的這種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)稱為激發(fā)態(tài)。處于激發(fā)態(tài)的電子很不穩(wěn)定,一般在極短的時(shí)間(10-8-10-7s)便躍回基態(tài)(或較低的激發(fā)態(tài)),此時(shí),原子以電磁波的形式放出能量:E En

8、E0 hh c(1)圖 1原子光譜的發(fā)射和吸收示意圖共振發(fā)射線:原子外層電子由第一激發(fā)態(tài)直接躍遷至基態(tài)所輻射的譜線稱為共振發(fā)射線;共振吸收線:原子外層電子從基態(tài)躍遷至第一激發(fā)態(tài)所吸收的一定波長的譜線稱為共振吸收線;共振線:共振發(fā)射線和共振吸收線都簡稱為共振線。由于第一激發(fā)態(tài)與基態(tài)之間躍遷所需能量最低,最容易發(fā)生,大多數(shù)元素吸收也最強(qiáng);因?yàn)椴煌氐脑咏Y(jié)構(gòu)和外層電子排布各不相同,所以 “共振線 ” 也就不同,各有特征,又稱 “特征譜線 ”,選作 “分析線 ”。4二 . 原子吸收值與原子濃度的關(guān)系(一) 吸收線輪廓及變寬若將一束不同頻率,強(qiáng)度為 I0 的平行光通過厚度為 1cm 的原子蒸氣時(shí),一

9、部分光被吸收,II 0e K lAlg I 00.434K l(2)圖 2 基態(tài)原子對光的吸收I透射光的強(qiáng)度 I仍服從朗伯 -比爾定律:式中: K 基態(tài)原子對頻率為的光的吸收系數(shù),它是光源輻射頻率的函數(shù)由于外界條件及本身的影響, 造成對原子吸收的微擾, 使其吸收不可能僅僅對應(yīng)于一條細(xì)線,即原子吸收線并不是一條嚴(yán)格的幾何線(單色),而是具有一定的寬度、輪廓,即透射光的強(qiáng)度表現(xiàn)為一個(gè)相似于下圖的頻率分布:圖3I與的關(guān)系若用原子吸收系數(shù)K 隨變化的關(guān)系作圖得到吸收系數(shù)輪廓圖:圖 4 原子吸收線的輪廓圖 K0 :峰值吸收系數(shù)或中心吸收系數(shù)(最大吸收系數(shù)) ;5 0 :中心頻率,最大吸收系數(shù)K0 所對應(yīng)

10、的波長; ? :吸收線的半寬度, K0 /2處吸收線上兩點(diǎn)間的距離; K d :積分吸收,吸收線下的總面積。引起譜線變寬的主要因素有:1. 自然寬度:在無外界條件影響下的譜線寬度謂之根據(jù)量子力學(xué)的Heisenberg 測不準(zhǔn)原理,能級的能量有不確定量? E ,可由下式估算:Eh2 激發(fā)態(tài)原子的壽命,當(dāng)為有限值時(shí),則能級能量的不確定量?E 為有限值,此能級不是一條直線,而是一個(gè)“帶”。越小,寬度越寬。但對共振線而言,其寬度一般< 10-5 nm,可忽略不計(jì) 。2. 多普勒( Doppler)寬度:由于原子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)而引起的變寬當(dāng)火焰中基態(tài)原子向光源方向運(yùn)動(dòng)時(shí),由于Doppler 效應(yīng)而使光

11、源輻射的波長0 增大(0 變短 ),基態(tài)原子將吸收較長的波長;反之亦反。因此,原子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng) 就使該吸收譜線變寬。當(dāng)處于熱力學(xué)平衡時(shí),Doppler 變寬可用下式表示:2 02(ln 2) RT106TD0.7160(3)cAA即 ? D 與 T 的平方根成正比,與相對分子量 A 的平方根成反比。對多數(shù)譜線:? D :10-3 10-4 nm? D 比自然變寬大 1 2 個(gè)數(shù)量級,是譜線變寬的主要原因。3. 勞倫茲 (Lorentz )變寬:原子與其它外來粒子(如氣體分子、原子、離子)間的相互作用(如碰撞)引起的變寬。L2NA2 P1( 11 )(5)RTAM式中: P 氣體壓力, M 氣體

12、相對分子量; N0阿伏加德羅常數(shù);2 為原子和分子間碰撞的有效截面。6勞倫茲寬度與多普勒寬度有相近的數(shù)量級,大約為10-3 10-4 nm。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明: 對于溫度在 1000 3000K, 常壓下,吸收線的輪廓主要受Doppler和 Lorentz 變寬影響,兩者具有相同的數(shù)量級,約為 0.001-0.005nm。采用火焰原子化裝置時(shí), ? L 是主要的;采用無火焰原子化裝置時(shí), ? D 是主要的。(二) 吸收值的測量 峰值吸收系數(shù) K0 與積分吸收積分吸收就是將原子吸收線輪廓所包含的吸收系數(shù)進(jìn)行積分(即吸收曲線下的總面積)。根據(jù)經(jīng)典的愛因斯坦理論,積分吸收與基態(tài)原子數(shù)的關(guān)系為:K de2f

13、N0(6)mc式中: e電子電荷;m 電子質(zhì)量;c光速;N0單位體積原子蒸氣中能夠吸收波長+?范圍輻射光的基態(tài)原子數(shù);f 振子強(qiáng)度(每個(gè)原子中能夠吸收或發(fā)射特定頻率光的平均電子數(shù),f 與能級間躍遷概率有關(guān),反映吸收譜線的強(qiáng)度)在一定條件下,e2 f 為常數(shù),則:mcK dkN0即 積分吸收與單位體積原子蒸氣中能夠吸收輻射的基態(tài)原子數(shù)成正比,這是原子吸收光譜分析的理論依據(jù)。若能測得積分吸收值,則可求得待測元素的濃度。但 要測量出半寬度 ? 只有 0.001 0.005nm 的原子吸收線輪廓的積分值(吸收值),所需單色器的分辨率高達(dá) 50 萬的光譜儀,這實(shí)際上是很難達(dá)到的。 若采用連續(xù)光源時(shí),把半

14、寬度如此窄的原子吸收輪廓疊加在半寬度很寬的光源發(fā)射線上,實(shí)際被吸收的能量相對于發(fā)射線的總能量來說及其微小, 在這種條件下要準(zhǔn)確記錄信噪比十分困難。1955 年,澳大利亞物理學(xué)家A.Walsh 提出以銳線光源為激發(fā)光源,用測量峰值吸收系數(shù)( K0)的方法代替吸收系數(shù)積分值K d的方法成功地解決了這一吸收測量的難題。7銳線光源 發(fā)射線的半寬度比吸收線的半寬度窄的多的光源且 當(dāng)其發(fā)射線中心頻率或波長與吸收線中心頻率或波長相一致時(shí),可以認(rèn)為在發(fā)射線半寬度的范圍內(nèi)K為常數(shù),并等于中心頻率?處的吸收系數(shù)K0 ( 峰值吸收K0可準(zhǔn)確測得 )。理想的銳線光源 空心陰極燈:用一個(gè)與待測元素相同的純金屬制成。由于

15、燈內(nèi)是低電壓,壓力變寬基本消除;燈電流僅幾毫安,溫度很低,熱變寬也很小。在確定的實(shí)驗(yàn)條件下, 用空心陰極燈進(jìn)行峰值吸收 K0 測量時(shí),也遵守 Lamber-Beer 定律:Alg I00.434K0l(7)I峰值吸收系數(shù) K0 與譜線寬度有關(guān),若僅考慮多普勒寬度 ? D :2lg 2e20 f(8)K 0NDmc峰值吸收系數(shù)K0 與單位體積原子蒸氣中待測元素的基態(tài)原子數(shù)N0成正比。A 0.4342lg 2e2fl N0(9)mcD在一定條件下,上式中括號(hào)內(nèi)的參數(shù)為定值,則A = KN0(10)此式表明:在一定條件下,當(dāng)使用銳線光源時(shí),吸光度A 與單位體積原子蒸氣中待測元素的基態(tài)原子數(shù)N0 成正

16、比。(三)基態(tài)原子數(shù)( N0)與待測元素原子總數(shù)( N)的關(guān)系在進(jìn)行原子吸收測定時(shí), 試液應(yīng)在高溫下?lián)]發(fā)并解離成原子蒸氣 原子化過程,其中有一部分基態(tài)原子進(jìn)一步被激發(fā)成激發(fā)態(tài)原子,在一定溫度下, 處于熱力學(xué)平衡時(shí),激發(fā)態(tài)原子數(shù)Nj 與基態(tài)原子數(shù)N0 之比服從波爾茲曼分布定律:N0GjE je KT(11)N jG0式中: Gj 、 G0 分別代表激發(fā)態(tài)和基態(tài)原子的統(tǒng)計(jì)權(quán)重(表示能級的間并度,即相同能量能級的狀態(tài)的數(shù)目)Ej 是激發(fā)態(tài)能量; K 波爾茲曼常數(shù)( 1.83 10-23J/K)8T熱力學(xué)溫度在原子光譜中,一定波長譜線的 Gj /G0 和 Ej 都已知,不同 T 的 Nj /N0 可用

17、上式求出。當(dāng) < 3000K 時(shí),都很小,不超過 1% ,即基態(tài)原子數(shù) N0 比 Nj 大的多,占總原子數(shù)的 99% 以上,通常情況下可忽略不計(jì),則N0N若控制條件是進(jìn)入火焰的試樣保持一個(gè)恒定的比例,則A 與溶液中待測元素的濃度成正比,因此,在一定濃度范圍內(nèi):A=K·c(12)此式說明:在一定實(shí)驗(yàn)條件下,通過測定基態(tài)原子(N0 ),的吸光度( A),就可求得試樣中待測元素的濃度(c),此即為原子吸收分光光度法定量基礎(chǔ)。原子吸收分光光度計(jì)一. 儀器的主要部件(一)光源:提供待測元素的特征譜線 共振線基本要求: 輻射的共振線寬度明顯小于吸收線寬度銳線光源 (? e<2 10-

18、3 nm)共振輻射強(qiáng)度足夠大穩(wěn)定性好,背景吸收小1. 空白陰極燈:低壓氣體放電管( Ne、 Ar )一個(gè)陽極:鎢棒(末端焊有鈦絲或鉭片) ,一個(gè)空心圓柱形陰極:待測元素一個(gè)帶有石英窗的玻璃管,管內(nèi)充入低壓惰性氣體此種空心陰極燈中元素在陰極中可多次激發(fā)和濺射, 激發(fā)效率高, 譜線強(qiáng)度大,發(fā)射強(qiáng)度與燈電流有關(guān)(電流增大,發(fā)射強(qiáng)度增大;但過大,譜線變寬)2. 多元素空心陰極燈:發(fā)射強(qiáng)度弱3. 無極放電燈:強(qiáng)度高。但制備困難,價(jià)格高。(二)原子化器:將待測試樣轉(zhuǎn)變成基態(tài)原子(原子蒸氣)的裝置。1. 火焰原子化法原子化裝置包括:霧化器和燃燒器(1)霧化器:使試液霧化,其性能對測定精密度、靈敏度和化學(xué)干擾

19、等都有影響。因9此,要求霧化器噴霧穩(wěn)定、霧滴微細(xì)均勻和霧化效率高。(2)燃燒器:試液霧化后進(jìn)入預(yù)混和室(霧化室) ,與燃?xì)猓ㄈ缫胰病⒈榈龋┰谑覂?nèi)充分(均勻)混合。最低的霧滴進(jìn)入火焰中,較大的霧滴凝結(jié)在比上,經(jīng)下方廢液管排出。燃燒器噴口一般做成狹縫式, 這種形狀即可獲得原子蒸氣較長的吸收光程, 又可防止回火?;鹧嬖踊ū容^簡單, 易操作,重現(xiàn)性好。但原子化效率較低, 一般為 10 30%,試樣霧滴在火焰中的停留時(shí)間短,約為 10-4 s,且原子蒸氣在火焰中又被大量氣流所稀釋,限制了測定靈敏度的提高。2. 無火焰原子化法電熱高溫石墨爐原子化法原子化效率高,可得到比火焰大數(shù)百倍的原子化蒸氣濃度。

20、絕對靈敏度可達(dá)10-910-13g,一般比火焰原子化法提高幾個(gè)數(shù)量級。特點(diǎn):液體和固體都可直接進(jìn)樣;試樣用量一般很少;但精密度差,相對偏差約為4 12%(加樣量少)。石墨爐原子化過程一般需要經(jīng)四部程序升溫完成:干燥:在低溫(溶劑沸點(diǎn))下蒸發(fā)掉樣品中溶劑灰化:在較高溫度下除去低沸點(diǎn)無機(jī)物及有機(jī)物,減少基體干擾高溫原子化:使以各種形式存在的分析物揮發(fā)并離解為中性原子凈化:升至更高的溫度,除去石墨管中的殘留分析物,以減少和避免記憶效應(yīng)。3. 低溫原子化法(化學(xué)原子化法)(1)冷原子吸收測汞法將試液中的 Hg 離子用 SnCl2 還原為 Hg,在室溫下,用水將汞蒸氣引入氣體吸收管中測定其吸光度。(2)

21、氫化物原子化法對和等元素, 將其還原成相應(yīng)的氫化物, 然后引入加熱的石英吸收管內(nèi),使氫化物分解成氣態(tài)原子,并測定其吸光度。(三)分光系統(tǒng):將待測元素的特征譜線與鄰近譜線分開?;窘M成與紫外可見分光光計(jì)單色器相同。10(四)檢測系統(tǒng):將光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)“光電倍增管 ”(五)顯色系統(tǒng):記錄器、數(shù)字直讀裝置、電子計(jì)算機(jī)程序控制等二 . 原子吸收分光光度計(jì)的類型(一)單光束原子吸收分光光度計(jì)結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)廉;但易受光源強(qiáng)度變化影響,燈預(yù)熱時(shí)間長,分析速度慢。(二)雙光束原子分光光度計(jì)一束光通過火焰, 一束光不通過火焰, 直接經(jīng)單色器此類儀器可消除光源強(qiáng)度變化及檢測器靈敏度變動(dòng)影響。(三)雙波道或多波道

22、原子分光光度計(jì)使用兩種或多種空心陰極燈, 使光輻射同時(shí)通過原子蒸氣而被吸收, 然后再分別引到不同分光和檢測系統(tǒng),測定各元素的吸光度值。此類儀器準(zhǔn)確度高,可采用內(nèi)標(biāo)法,并可同時(shí)測定兩種以上元素。但裝置復(fù)雜,儀器價(jià)格昂貴。定量分析方法一. 標(biāo)準(zhǔn)曲線法配制與試樣溶液相同或相近基體的含有不同濃度的待測元素的標(biāo)準(zhǔn)溶液,分別測定A 樣,作 A-c 曲線,測定試樣溶液的A,從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得c 樣。適用于組成簡單、干擾較少的試樣。二 . 直接比較法:樣品數(shù)量不多,濃度范圍小三. 標(biāo)準(zhǔn)加入法當(dāng)試樣基體影響較大, 且又沒有純凈的基體空白, 或測定純物質(zhì)中極微量的元素時(shí)采用。先測定一定體積試液(cx)的吸光度Ax,

23、然后在該試液中加入一定量的與未知試液濃度相近的標(biāo)準(zhǔn)溶液,其濃度為Cs ,測得的吸光度為A,則Ax = kcxA = k (cx + cs)Ax整理以上兩式得:cxcs(13)AAx實(shí)際測定時(shí),通常采用作圖外推法:11在 4 份或 5 份相同體積試樣中,分別按比例加入不同量待測元素的標(biāo)準(zhǔn)溶液,并稀釋至相同體積,然后分別測定吸光度 A。以加入待測元素的標(biāo)準(zhǔn)量為橫坐標(biāo),相應(yīng)的吸光度為縱坐標(biāo)作圖可得一直線, 此直線的延長線在橫坐標(biāo)軸上交點(diǎn)到原點(diǎn)的距離相應(yīng)的質(zhì)量即為原始試樣中待測元素的量。圖 5 標(biāo)準(zhǔn)加入法原子吸收分光光度法干擾及消除一 . 光譜干擾1. 在測定波長附近有單色器不能分離的待測元素的鄰近線

24、 減小狹縫寬度2. 燈內(nèi)有單色器不能分離的非待測元素的輻射 高純元素?zé)?. 待測元素分析線可能與共存元素吸收線十分接近 另選分析線或化學(xué)分離二. 電離干擾待測元素在高溫原子化過程中因電離作用而引起基態(tài)原子數(shù)減少的干擾 (主要存在于火焰原子化中)電離作用大小與:待測元素電離電位大小有關(guān) 一般:電離電位 < 6 eV , 易發(fā)生電離火焰溫度有關(guān) 火焰溫度越高 ,越易發(fā)生電離 消除方法: 加入大量消電離劑,如NaCl、KCl 、 CsCl 等; 控制原子化溫度。三. 化學(xué)干擾待測元素不能從它的化合物中全部離解出來或與共存組分生成難離解的化合物氧化物、氮化物、氫氧化物、碳化物等。抑制方法:12加

25、釋放劑與干擾組分形成更穩(wěn)定的或更難揮發(fā)的化合物,使待測元素釋放出來(如: La、Sr、 Mg、 Ca、 Ba 等的鹽類及EDTA 等)例如: PO43- 干擾Ca的測定2342 2 72O2CaCl + 2HPO= Ca P O+ 4HCl + H若在 Ca2+溶液中加入釋放劑LaCl3,則3344LaCl+ H PO = LaPO + 3HCl因?yàn)?LaPO4 的熱穩(wěn)定性高于 Ca2P2O7,所以相當(dāng)于從 Ca2P2O7 中釋放出 Ca。加保護(hù)劑:與干擾元素或分析元素生成穩(wěn)定的配合物避免分析元素與共存元素生成難熔化合物如: 8-羥基喹啉可用于抑制 Al 對 Ca、Mg 測定的干擾 Co、Ni

26、 、Cu 對 Fe 測定的干擾; EDTA 可消除 Se、Te、B、Al 、 Si、磷酸鹽、碳酸鹽對 Ca、 Mg 測定的干擾。四 . 物理干擾:由于溶質(zhì)或溶劑的性質(zhì)(粘度、表面張力、蒸汽壓等)發(fā)生變化使噴霧效率及原子化程度變化的效應(yīng)(使結(jié)果偏低)抑制方法: 標(biāo)準(zhǔn)加入法(基體組成一致) ;加入表面活性劑( 0.5% HNO3 + 0.5% triton 100);五 . 背景吸收原子化器中非原子吸收的光譜干擾。分子吸收(火焰中難熔鹽分子和氣體分子)固體或液體微粒對光的散射和折射作用有關(guān)因素:、基體元素的濃度、火焰條件、原子化方法(石墨爐法大于火焰法 )等減小方法:氘燈自動(dòng)扣背景校正裝置(190

27、350 nm)兩個(gè)光源 空心陰極燈和D2 燈一個(gè)切光器二次測量 13圖 6氘燈背景校正原理圖氘燈自動(dòng)背景校正原理:氘燈發(fā)射的連續(xù)光譜經(jīng)過單色器的出光狹縫后, 出射帶寬約為 0.2nm 的光譜通帶(帶寬取決于狹縫寬度和色散率) ;空心陰極燈發(fā)射線的寬度一般約為 0.002nm;測量前調(diào)制:ID=I 空 (此時(shí) A=0)在測定時(shí),如果待測元素原子產(chǎn)生一正常吸收,則A空 A背景吸收 A原子吸收(14)從連續(xù)光源氘燈發(fā)出的輻射I D 在共振線波長處也被吸收,但由于所觀察的譜帶寬度至少有 0.2nm ,因此,在相應(yīng)吸收線處寬度約為0.002nm 的輻射即使被100% 吸收最多也只占輻射強(qiáng)度的1% 左右,

28、故可忽略不計(jì);因此:A原子吸收A空A背景吸收AKc(15)局限性: 氘燈與空心陰極燈光源二束光在原子化器中的嚴(yán)格重疊(平行 )很難調(diào)整;氘燈測得的是光譜通帶內(nèi)的平均背景,與分析線真實(shí)背景有差異。2. 塞曼效應(yīng)校正法塞曼效應(yīng) 將光源置于強(qiáng)大的磁場中時(shí), 光源發(fā)射的譜線在強(qiáng)磁場作用下, 因原子中能級發(fā)生分裂而引起光譜線分裂的磁光效應(yīng)塞曼效應(yīng)背景校正比氘燈連續(xù)光源背景校正優(yōu)越,可在各波長范圍內(nèi)進(jìn)行,背景校正的準(zhǔn)確度高。但僅限于石墨爐法,結(jié)果較理想,且測定靈敏度低。原子吸收實(shí)驗(yàn)技術(shù)及應(yīng)用一. 分析條件的選擇1. 吸收線的選擇:常用分析線 是 共振線,但當(dāng)有其它組分干擾或測定高含量組分時(shí)可選用非共振線。

29、2. 狹縫寬度:選擇吸收值不減小的最大狹縫寬度;3. 燈電流:在保證穩(wěn)定、合適光強(qiáng)度前提下,盡量選用低工作電流(最大工作電流14的?或?);4. 原子化條件:火焰類型及火焰位置石墨爐升溫程序及各段的溫度及時(shí)間 提高原子化效率!二. 靈敏度和檢出限1. 靈敏度( S):包括相對靈敏度和絕對靈敏度原子吸收分光光度法中的相對靈敏度以能產(chǎn)生1% 凈吸收即吸光度值A(chǔ) 為0.004 34(99% T)所需被測元素的濃度來表示:S0.00434 c ( g / ml /1%)(16)A在火焰原子吸收法中,用相對靈敏度比較方便;在石墨爐原子吸收法中,靈敏度決定于石墨爐原子化器中試樣的加入量,常用絕對靈敏度來表示。絕對靈敏度指產(chǎn)生1% 吸收時(shí)所需元素的量:S0.00434 c V (g /1%)(17)A“靈敏度 ” 并不能指出可測定元素的最低濃度或最小量(未考慮儀器的噪聲),它可用“檢出限 ”表示。2. 檢出限:它以被測元素能產(chǎn)生三倍于標(biāo)準(zhǔn)偏差的讀數(shù)時(shí)的濃度來表示:L.D.c3S ( g / ml)A式中: c試液濃度(g/ml);A 吸光度平均值;s空白溶液吸光度的標(biāo)準(zhǔn)偏差,對空白溶液,至少連續(xù)測定10 次,從所得吸光度值來求標(biāo)準(zhǔn)偏差?!办`敏

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