高校化工專業(yè)課件第十二章原子吸收光譜法專業(yè)級(jí)(分析化學(xué))

1、第十二章第十二章 原子吸收光譜法原子吸收光譜法( (A Atomic tomic A Absorption bsorption S Spectrometry pectrometry AASAAS) ) 1802 1802年人們就觀察到原子吸收現(xiàn)象，直到年人們就觀察到原子吸收現(xiàn)象，直到19551955年由澳大利亞物理學(xué)家年由澳大利亞物理學(xué)家A. Walsh A. Walsh 才建議用作分析手才建議用作分析手段，該方法在上世紀(jì)六十年代得到了迅速發(fā)展。段，該方法在上世紀(jì)六十年代得到了迅速發(fā)展。原子吸收原子吸收光譜法光譜法是基于物質(zhì)所產(chǎn)生的原子蒸氣對(duì)特是基于物質(zhì)所產(chǎn)生的原子蒸氣對(duì)特定譜線的吸收作用來(lái)進(jìn)

2、行定譜線的吸收作用來(lái)進(jìn)行定量分析定量分析的一種方法。的一種方法。一一. . 原子吸收過(guò)程原子吸收過(guò)程12121 1 原子吸收光譜法基本原理原子吸收光譜法基本原理 共振線與吸收線共振線與吸收線 原子吸收能量后從基態(tài)躍遷至第一激發(fā)態(tài)，而后從原子吸收能量后從基態(tài)躍遷至第一激發(fā)態(tài)，而后從第一激發(fā)態(tài)又回到基態(tài)，發(fā)射出的譜線，稱第一激發(fā)態(tài)又回到基態(tài)，發(fā)射出的譜線，稱共振發(fā)射線共振發(fā)射線（即第一共振線）（即第一共振線）。 同樣原子從基態(tài)躍遷至第一激發(fā)態(tài)所產(chǎn)生的吸收譜同樣原子從基態(tài)躍遷至第一激發(fā)態(tài)所產(chǎn)生的吸收譜線稱為線稱為共振吸收線共振吸收線。 兩者都簡(jiǎn)稱為共振線，一般最易發(fā)生，譜線最強(qiáng)，兩者都簡(jiǎn)稱為共振線，

3、一般最易發(fā)生，譜線最強(qiáng)，最靈敏。最靈敏。吸收線能量與波長(zhǎng)關(guān)系吸收線能量與波長(zhǎng)關(guān)系 = hc/E= hc/EEE：為兩能級(jí)能量差：為兩能級(jí)能量差二、基態(tài)原子數(shù)與原子吸收定量基礎(chǔ)二、基態(tài)原子數(shù)與原子吸收定量基礎(chǔ)1、基態(tài)原子的產(chǎn)生、基態(tài)原子的產(chǎn)生 若待測(cè)試樣為金屬鹽若待測(cè)試樣為金屬鹽MX的水溶液，的水溶液， MX水溶液水溶液經(jīng)霧化器霧化成微小的霧粒后噴入高溫火焰。然經(jīng)霧化器霧化成微小的霧粒后噴入高溫火焰。然后在高溫火焰中經(jīng)歷一系列變化，包括：后在高溫火焰中經(jīng)歷一系列變化，包括：（氣）熔融、氣化（固）脫水液）MXMXMX (（氣）（氣）熱分解（氣）XMMX激發(fā)（或電離）激發(fā)（或電離）：熱分解熱分解：M

4、0MjMa+ + ae蒸發(fā)蒸發(fā)：2 2、基態(tài)原子與激發(fā)態(tài)原子的關(guān)系、基態(tài)原子與激發(fā)態(tài)原子的關(guān)系控制火焰條件，以控制火焰條件，以避免電離避免電離現(xiàn)象現(xiàn)象基態(tài)原子與激發(fā)態(tài)原子的的基態(tài)原子與激發(fā)態(tài)原子的的數(shù)目比數(shù)目比與與火焰溫度火焰溫度及兩及兩能級(jí)的能級(jí)的E E有直接關(guān)系有直接關(guān)系, ,可用可用BoltzmannBoltzmann分布表示：分布表示：kTEEjjjePPNN000kThjkTEjjePPePPNNj000由上式得：由上式得：T ，Nj/N0 ; 共振線共振線 , Ej , Nj/N0 對(duì)于共振線對(duì)于共振線 則則Pj,P0分別為激發(fā)態(tài)和基態(tài)的統(tǒng)分別為激發(fā)態(tài)和基態(tài)的統(tǒng)計(jì)權(quán)重，即激發(fā)態(tài)和基

5、態(tài)所包計(jì)權(quán)重，即激發(fā)態(tài)和基態(tài)所包含的子能級(jí)數(shù)含的子能級(jí)數(shù);k ：波爾茲曼常數(shù)：波爾茲曼常數(shù)N：?jiǎn)挝惑w積內(nèi)原子數(shù)：?jiǎn)挝惑w積內(nèi)原子數(shù) 一般形成的基態(tài)原子數(shù)占總數(shù)一般形成的基態(tài)原子數(shù)占總數(shù)99%99%以上，激發(fā)態(tài)的原子以上，激發(fā)態(tài)的原子1%1%，N Nj j可忽略，可忽略，也即也即N N0 0可代表該元素總原子數(shù)可代表該元素總原子數(shù)( (單位體積單位體積) )，這是原子吸收光譜用于定量分，這是原子吸收光譜用于定量分析的析的先決條件先決條件。三、三、 原子吸收線的輪廓原子吸收線的輪廓1、吸收定律、吸收定律I I -透過(guò)光強(qiáng)透過(guò)光強(qiáng), , I I0 0 - - 入射光強(qiáng)入射光強(qiáng), , K K-吸收系數(shù)吸

6、收系數(shù), , L- L- 原子蒸氣厚度原子蒸氣厚度LKeII0朗伯定律：朗伯定律：2、吸收線輪廓、吸收線輪廓表征吸收線輪廓的值表征吸收線輪廓的值： 中心頻率中心頻率0（或中心波（或中心波長(zhǎng)長(zhǎng)0）；）； 半寬度半寬度中心頻率中心頻率0處的吸收系數(shù)稱為處的吸收系數(shù)稱為峰值吸收系數(shù)峰值吸收系數(shù)K0. 自然寬度自然寬度N 無(wú)外界影響下，譜線的寬度。它與原子發(fā)生能無(wú)外界影響下，譜線的寬度。它與原子發(fā)生能級(jí)間躍遷時(shí)激發(fā)態(tài)原子的壽命有關(guān)。級(jí)間躍遷時(shí)激發(fā)態(tài)原子的壽命有關(guān)。 一般情況下約相當(dāng)于一般情況下約相當(dāng)于10-4 ，與其它變寬相比，與其它變寬相比可忽略。可忽略。 3、譜線變寬的因素、譜線變寬的因素M M：

7、原子量，：原子量， T T：絕對(duì)溫度，：絕對(duì)溫度， 0 0譜線中心頻率譜線中心頻率MTD0710162.7. 多普勤（多普勤（Doppler）變寬）變寬D 這是由原子在空間作無(wú)規(guī)這是由原子在空間作無(wú)規(guī)熱運(yùn)動(dòng)熱運(yùn)動(dòng)所引致的。故所引致的。故又稱又稱熱變寬熱變寬。一般情況一般情況 D D 約為約為 1010-2-2 ，是譜線變寬的主要原因。是譜線變寬的主要原因。. . 壓力變寬（碰撞變寬）壓力變寬（碰撞變寬） 原子核蒸氣壓力愈大，譜線愈寬。原子核蒸氣壓力愈大，譜線愈寬。 一般為一般為1010-2-2 勞倫茲勞倫茲（LorentzLorentz）變寬）變寬L ：異種粒子間異種粒子間碰撞引碰撞引起的變寬

8、起的變寬, ,是壓力變寬的主要因素。是壓力變寬的主要因素。赫爾茲馬克赫爾茲馬克（HoltzmankHoltzmank）變寬（又叫共振變寬）：）變寬（又叫共振變寬）：同種粒子間同種粒子間碰撞引起的變寬碰撞引起的變寬, ,氣態(tài)時(shí)同類粒子間碰氣態(tài)時(shí)同類粒子間碰撞機(jī)會(huì)小。撞機(jī)會(huì)小。. . 自吸變寬及場(chǎng)致變寬自吸變寬及場(chǎng)致變寬 光源空心陰極燈發(fā)射的共振線被燈內(nèi)同種基態(tài)原子所光源空心陰極燈發(fā)射的共振線被燈內(nèi)同種基態(tài)原子所吸收產(chǎn)生自吸現(xiàn)象。因強(qiáng)電場(chǎng)或強(qiáng)磁場(chǎng)影響引起的變寬。吸收產(chǎn)生自吸現(xiàn)象。因強(qiáng)電場(chǎng)或強(qiáng)磁場(chǎng)影響引起的變寬。吸收線輪廓吸收線輪廓主要受主要受多普勒和勞倫茲變寬多普勒和勞倫茲變寬的影響的影響四、原子

9、吸收的測(cè)量四、原子吸收的測(cè)量1、 積分吸收積分吸收 02fNmcedKf-f-振子強(qiáng)度振子強(qiáng)度, ,N N0 0-單位體積內(nèi)的原子數(shù)單位體積內(nèi)的原子數(shù), ,e-e-為電子電荷為電子電荷, ,m- m- 電子質(zhì)量電子質(zhì)量. . 如果我們?nèi)绻覀儨y(cè)量測(cè)量K Kd d , , 就可求就可求出被測(cè)元素濃度出被測(cè)元素濃度。但是譜線寬度。但是譜線寬度為為1010-2-2左右。需要用高分辨率的左右。需要用高分辨率的分光儀器，這是難以達(dá)到的。分光儀器，這是難以達(dá)到的。一定條件下，一定條件下， 為常數(shù)，則為常數(shù)，則fmce20kNdK-原子蒸氣吸收的全部能量原子蒸氣吸收的全部能量 1955年沃爾希提出，在溫度不

10、太高的穩(wěn)定火焰條件下，峰值年沃爾希提出，在溫度不太高的穩(wěn)定火焰條件下，峰值吸收系數(shù)與火焰中被測(cè)元素的原子濃度也成正比。吸收系數(shù)與火焰中被測(cè)元素的原子濃度也成正比。2ln)(2exp200DKKDKdK02ln210DKfNmce02ln2102fNmceKD022ln20僅考慮原子熱運(yùn)動(dòng)，僅考慮原子熱運(yùn)動(dòng)，且吸收線輪廓取決且吸收線輪廓取決于于Doppler變寬，變寬，則則00NK 2、峰值吸收、峰值吸收銳線光源銳線光源空心陰極燈空心陰極燈 即發(fā)射線半寬度遠(yuǎn)小于即發(fā)射線半寬度遠(yuǎn)小于吸收線半寬度光源吸收線半寬度光源. 當(dāng)用線光源時(shí)當(dāng)用線光源時(shí), 可用可用K0 代替代替 K ,代入朗伯定律代入朗伯定

11、律: 3 3、 實(shí)際測(cè)量實(shí)際測(cè)量 LfNmcAD0.2ln24343.0A= kA= kN N0 0L L因?yàn)橐驗(yàn)?N N0 0C,C,所以所以A = kA = k C CLKIIA004343. 0lgLKeII00儀器類型：儀器類型： 單道單光束單道單光束單道雙光束單道雙光束12122 2 原子吸收分光光度計(jì)原子吸收分光光度計(jì)儀器結(jié)構(gòu)：儀器結(jié)構(gòu)：光源；光源；原子化器；原子化器；單色器；單色器；檢測(cè)器檢測(cè)器一、光源（空心陰極燈）一、光源（空心陰極燈） 構(gòu)造構(gòu)造 陰極陰極: :圓筒形鎢棒，圓筒形鎢棒，筒內(nèi)熔入被測(cè)元素筒內(nèi)熔入被測(cè)元素 陽(yáng)極陽(yáng)極: : 鎢棒繞有鈦鎢棒繞有鈦, , 鋯鋯, , 鉭金

12、屬鉭金屬 管內(nèi)充氣管內(nèi)充氣：氬或氖：氬或氖稱載氣，極間加壓稱載氣，極間加壓500-300500-300伏，要求伏，要求穩(wěn)流電源供電。穩(wěn)流電源供電。作用：發(fā)射銳線光源作用：發(fā)射銳線光源 銳線光產(chǎn)生原理銳線光產(chǎn)生原理 在高壓電場(chǎng)下在高壓電場(chǎng)下, , 陰極電子向正極高速飛濺放電陰極電子向正極高速飛濺放電, , 與載氣與載氣原子碰撞原子碰撞, , 使之電離放出二次電子使之電離放出二次電子, , 而使場(chǎng)內(nèi)正離子和電子而使場(chǎng)內(nèi)正離子和電子增加以維持電流。增加以維持電流。 載氣離子在電場(chǎng)中大大加速載氣離子在電場(chǎng)中大大加速, , 獲得足夠獲得足夠的能量的能量, , 轟擊陰極表面轟擊陰極表面時(shí)時(shí), , 可將被測(cè)

13、元素原子從晶格中轟擊可將被測(cè)元素原子從晶格中轟擊出來(lái)出來(lái), , 即謂濺射即謂濺射, , 濺射出的原子大量聚集在空心陰極內(nèi)濺射出的原子大量聚集在空心陰極內(nèi), , 與與其它粒子碰撞而被激發(fā)其它粒子碰撞而被激發(fā), , 發(fā)射出相應(yīng)元素的特征譜線發(fā)射出相應(yīng)元素的特征譜線-共振共振譜線。由于燈電流小，內(nèi)沖氣體壓力低，因此發(fā)射線的熱變譜線。由于燈電流小，內(nèi)沖氣體壓力低，因此發(fā)射線的熱變寬、壓力變寬自吸效應(yīng)都小，能夠得到很窄的發(fā)射線。寬、壓力變寬自吸效應(yīng)都小，能夠得到很窄的發(fā)射線。 對(duì)光源的要求對(duì)光源的要求 輻射輻射強(qiáng)度大，穩(wěn)定性高，銳線性強(qiáng)，發(fā)射線中心頻率與吸收強(qiáng)度大，穩(wěn)定性高，銳線性強(qiáng)，發(fā)射線中心頻率與吸

14、收線一致，背景小線一致，背景小等。要用被測(cè)元素做陰極材料所以有些物質(zhì)無(wú)等。要用被測(cè)元素做陰極材料所以有些物質(zhì)無(wú)法實(shí)現(xiàn)。法實(shí)現(xiàn)?？招年帢O燈只有一個(gè)操作參數(shù)：燈工作電流空心陰極燈只有一個(gè)操作參數(shù)：燈工作電流火焰原子化器和非火焰原子化火焰原子化器和非火焰原子化器器二、原子化器二、原子化器 1 1、火焰原子化器、火焰原子化器 利用火焰熱能使試樣原子化利用火焰熱能使試樣原子化三部分構(gòu)造：三部分構(gòu)造： 霧化器，燃燒霧化器，燃燒 器，火焰器，火焰。 霧化器霧化器由不銹鋼或聚四氟由不銹鋼或聚四氟乙烯做成。乙烯做成。 燃燒器燃燒器 單縫和三縫。單縫和三縫。作用：使待測(cè)元素成作用：使待測(cè)元素成 為基態(tài)原子蒸氣為基

15、態(tài)原子蒸氣 火焰：火焰： ()()各種火焰各種火焰燃燒特性燃燒特性（）火焰的）火焰的燃?xì)馀c助燃?xì)獗壤細(xì)馀c助燃?xì)獗壤? . 化學(xué)計(jì)量火焰化學(xué)計(jì)量火焰 由于由于燃?xì)馀c助燃?xì)庵扰c化學(xué)計(jì)量燃?xì)馀c助燃?xì)庵扰c化學(xué)計(jì)量反應(yīng)關(guān)系相近反應(yīng)關(guān)系相近，又稱為中性火焰，又稱為中性火焰 ，這類火焰，這類火焰, , 溫溫度高、穩(wěn)定、干擾小、背景低，適合于許多元素的度高、穩(wěn)定、干擾小、背景低，適合于許多元素的測(cè)定。測(cè)定。富燃火焰富燃火焰 指指燃?xì)獯笥诨瘜W(xué)計(jì)量的火焰燃?xì)獯笥诨瘜W(xué)計(jì)量的火焰。其特點(diǎn)。其特點(diǎn)是燃燒不完全，溫度略低于化學(xué)火焰，具有還原是燃燒不完全，溫度略低于化學(xué)火焰，具有還原性，適合于易形成難解離氧化物的元素

16、測(cè)定；干性，適合于易形成難解離氧化物的元素測(cè)定；干擾較多，背景高。擾較多，背景高。貧燃火焰貧燃火焰 指指助燃?xì)獯笥诨瘜W(xué)計(jì)量的火焰助燃?xì)獯笥诨瘜W(xué)計(jì)量的火焰，它的，它的溫度較低，有較強(qiáng)的氧化性，有利于測(cè)定易解離，溫度較低，有較強(qiáng)的氧化性，有利于測(cè)定易解離，易電離元素易電離元素, ,如堿金屬。如堿金屬。（） 火焰的光譜特征火焰的光譜特征（）火焰原子化器火焰原子化器特特點(diǎn)點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單，火焰穩(wěn)定，簡(jiǎn)單，火焰穩(wěn)定，重現(xiàn)性好，精密度高，重現(xiàn)性好，精密度高，應(yīng)用范圍廣。應(yīng)用范圍廣。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：原子化效率低原子化效率低只有只有0.1-10%,0.1-10%,靈敏度受靈敏度受到限制。到限制。2 2、非火

17、焰原子化器、非火焰原子化器 石墨爐原子化器結(jié)構(gòu)：石墨爐原子化器結(jié)構(gòu)： 電源電源：低壓（：低壓（10v10v）大電流）大電流（500A500A）爐體爐體：金屬套，絕緣套圈，：金屬套，絕緣套圈，石墨管，外層水冷卻。石墨管，外層水冷卻。 石墨管石墨管：長(zhǎng)：長(zhǎng)28mm 28mm 內(nèi)徑內(nèi)徑8mm 8mm 有小孔為加試樣，有小孔為加試樣，水冷卻外層，惰性氣體水冷卻外層，惰性氣體保護(hù)自由原子及石墨管保護(hù)自由原子及石墨管在高溫中免被氧化，排在高溫中免被氧化，排除基體蒸氣。除基體蒸氣。工作過(guò)程：工作過(guò)程：干燥干燥：溶劑沸點(diǎn)溫度下加：溶劑沸點(diǎn)溫度下加 熱，除溶劑熱，除溶劑(105 C)灰化（分解）灰化（分解）：使

18、分析物：使分析物 鹽類分解并趕走陰離鹽類分解并趕走陰離 子，破壞有機(jī)物，除子，破壞有機(jī)物，除 去易揮發(fā)的基體或其去易揮發(fā)的基體或其 它干擾元素它干擾元素 (350-1200 C)高溫原子化高溫原子化：使以各種形：使以各種形 式存在的分析物揮發(fā)式存在的分析物揮發(fā) 并離解為中性原子并離解為中性原子 (2400-3000 C)高溫除殘高溫除殘：除去石墨管中：除去石墨管中 的殘留分析物，避免的殘留分析物，避免 記憶效應(yīng)記憶效應(yīng)3 3低溫原子化器低溫原子化器 又稱化學(xué)原子化器：又稱化學(xué)原子化器：利用化學(xué)反應(yīng)使被測(cè)元素利用化學(xué)反應(yīng)使被測(cè)元素直接原子化或者使其還原為易揮發(fā)的氫化物，再在直接原子化或者使其還原

19、為易揮發(fā)的氫化物，再在低溫下原子化。低溫下原子化。 例例: : 測(cè)測(cè) 汞汞 儀儀 汞的化合物酸性條件下用汞的化合物酸性條件下用SnClSnCl2 2還還原，生成汞后用空氣載入石英管測(cè)定。稱為原，生成汞后用空氣載入石英管測(cè)定。稱為冷原子冷原子蒸氣測(cè)汞法蒸氣測(cè)汞法。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：試樣是在石墨管內(nèi)直接原子化的，原子化試樣是在石墨管內(nèi)直接原子化的，原子化 效率高效率高, ,絕對(duì)靈敏度高，檢出限達(dá)絕對(duì)靈敏度高，檢出限達(dá)1010-12-12-10-10-14-14g g。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：基體效應(yīng)大，化學(xué)干擾多，重現(xiàn)性比火焰法差?；w效應(yīng)大，化學(xué)干擾多，重現(xiàn)性比火焰法差。三、單色器三、單色器 光譜通帶光譜通帶W

20、 W（nmnm）：）： W = DW = DS S 1010-3-3 狹縫寬度狹縫寬度S S（ m m） 倒線色散率倒線色散率D(nm/mm): D(nm/mm): D = d/dlD = d/dl 若被測(cè)元素若被測(cè)元素共振吸收線與干擾線近共振吸收線與干擾線近，選用選用W W要小要小；干擾線較遠(yuǎn)，；干擾線較遠(yuǎn)，可用大的可用大的W W，一般單色器色散率一定，僅調(diào)狹縫確定，一般單色器色散率一定，僅調(diào)狹縫確定W W。作用：把待測(cè)元素的共振線與其它干作用：把待測(cè)元素的共振線與其它干 擾譜線分開(kāi)擾譜線分開(kāi)四、檢測(cè)器四、檢測(cè)器 作用：作用：將分光系統(tǒng)出來(lái)的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)將分光系統(tǒng)出來(lái)的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信

21、號(hào)由由光電轉(zhuǎn)換元件（光電倍增管）、交流放大器及光電轉(zhuǎn)換元件（光電倍增管）、交流放大器及讀數(shù)讀數(shù)裝置裝置組成組成。類型類型: :光譜干擾光譜干擾, ,物理干擾，化學(xué)干擾物理干擾，化學(xué)干擾12123 3 干擾及其消除方法干擾及其消除方法一、一、 光譜干擾及消除光譜干擾及消除 指非測(cè)定譜線進(jìn)入檢測(cè)器，或測(cè)定譜線受到其它元素的吸指非測(cè)定譜線進(jìn)入檢測(cè)器，或測(cè)定譜線受到其它元素的吸收或減弱而造成偏離吸收定律的現(xiàn)象，可能引起正誤差或負(fù)誤收或減弱而造成偏離吸收定律的現(xiàn)象，可能引起正誤差或負(fù)誤差。差。1 1、鄰近譜線及重疊譜線的干擾、鄰近譜線及重疊譜線的干擾 如果存在與待測(cè)元素分析線相鄰近或相一致的譜線，而單如

22、果存在與待測(cè)元素分析線相鄰近或相一致的譜線，而單色器又不能將它們完全分開(kāi)，則這種譜線就會(huì)產(chǎn)生干擾。色器又不能將它們完全分開(kāi)，則這種譜線就會(huì)產(chǎn)生干擾。干擾來(lái)源干擾來(lái)源：光源，原子化器的燃?xì)猓嚇又械墓泊嬖毓庠?，原子化器的燃?xì)?，試樣中的共存元素消除方法消除方? : 減小狹縫；更換光源燈；換其它分析線；采用調(diào)減小狹縫；更換光源燈；換其它分析線；采用調(diào) 制式工作方式制式工作方式. .2 2、背景吸收的干擾、背景吸收的干擾背景干擾也是光譜干擾，主要指背景干擾也是光譜干擾，主要指分子吸收分子吸收與與光散光散射射造成光譜背景。造成光譜背景。分子吸收分子吸收是指在原子化過(guò)程中生成的分子（火焰是指在原子化過(guò)

23、程中生成的分子（火焰氣體）對(duì)輻射吸收，分子吸收是氣體）對(duì)輻射吸收，分子吸收是帶光譜帶光譜。光散射光散射是指原子化過(guò)程中產(chǎn)生的微小的固體顆粒是指原子化過(guò)程中產(chǎn)生的微小的固體顆粒使光產(chǎn)生散射，造成透過(guò)光減小，吸收值增加。使光產(chǎn)生散射，造成透過(guò)光減小，吸收值增加?！凹傥占傥铡?。背景干擾（非火焰原子化器較嚴(yán)重），一般背景干擾（非火焰原子化器較嚴(yán)重），一般使吸收值增加，產(chǎn)生正誤差。使吸收值增加，產(chǎn)生正誤差。背景干擾的消除方法背景干擾的消除方法.用鄰近非共振線校正背景用鄰近非共振線校正背景 用用分析線分析線測(cè)量原子吸收與背景吸收的總吸光度，測(cè)量原子吸收與背景吸收的總吸光度，因因非共振線非共振線不產(chǎn)生原

24、子吸收不產(chǎn)生原子吸收 用它來(lái)測(cè)量背景吸用它來(lái)測(cè)量背景吸收的吸光度。收的吸光度。兩者之差值即為原子吸收的吸光度兩者之差值即為原子吸收的吸光度。例例 分析線分析線 非共振線非共振線 Ag 32807 Ag 31230 Ca 42267 Ne 43040 Hg 25363 Al 266922.2.用空白溶液扣除背景吸收用空白溶液扣除背景吸收 先用先用銳線光源銳線光源測(cè)定測(cè)定分析線的原子吸收和背景吸分析線的原子吸收和背景吸收的收的總和總和。再用。再用氘燈（紫外區(qū)）或碘鎢燈、氙燈氘燈（紫外區(qū)）或碘鎢燈、氙燈（可見(jiàn)區(qū)）在同一波長(zhǎng)（可見(jiàn)區(qū)）在同一波長(zhǎng)測(cè)定背景吸收測(cè)定背景吸收（這時(shí)原子吸（這時(shí)原子吸收可忽略不

25、計(jì)）計(jì)算兩次測(cè)定吸光度之差，即為原收可忽略不計(jì)）計(jì)算兩次測(cè)定吸光度之差，即為原子吸收光度。子吸收光度。3.3.連續(xù)光源校正背景連續(xù)光源校正背景4.4.塞曼（塞曼（ZeamanZeaman） 效應(yīng)校正背景效應(yīng)校正背景 該法是在磁場(chǎng)作用下，簡(jiǎn)并的譜線發(fā)生分該法是在磁場(chǎng)作用下，簡(jiǎn)并的譜線發(fā)生分裂的現(xiàn)象。裂的現(xiàn)象。 Zeeman方法：方法： 光源調(diào)制光源調(diào)制磁場(chǎng)加在光源上。磁場(chǎng)加在光源上。 吸收線調(diào)制吸收線調(diào)制磁場(chǎng)加在原子能器上，使用磁場(chǎng)加在原子能器上，使用廣泛。廣泛。原理原理： 在磁場(chǎng)作用下，吸收線分裂為在磁場(chǎng)作用下，吸收線分裂為 和兩個(gè)和兩個(gè) ，組分平行于磁場(chǎng)方向波長(zhǎng)不變，組分平行于磁場(chǎng)方向波長(zhǎng)不

26、變， 組分垂直于組分垂直于磁場(chǎng)方向，波長(zhǎng)分別向長(zhǎng)波和短波方向移動(dòng)。磁場(chǎng)方向，波長(zhǎng)分別向長(zhǎng)波和短波方向移動(dòng)。 光源發(fā)射線通過(guò)起偏器后分解為偏振光光源發(fā)射線通過(guò)起偏器后分解為偏振光P P及及P P，某時(shí)刻平行于磁場(chǎng)方向的偏振光某時(shí)刻平行于磁場(chǎng)方向的偏振光P P通過(guò)時(shí)，吸收線組通過(guò)時(shí)，吸收線組分和背景產(chǎn)生吸收，得到原子吸收和背景吸收分和背景產(chǎn)生吸收，得到原子吸收和背景吸收總吸光總吸光度度；另一時(shí)刻垂直于磁場(chǎng)的偏振光；另一時(shí)刻垂直于磁場(chǎng)的偏振光P P通過(guò)原子能器時(shí)通過(guò)原子能器時(shí)只有背景吸收只有背景吸收，沒(méi)有原子吸收，沒(méi)有原子吸收，兩者之差即為原子吸兩者之差即為原子吸收。收。二、二、物理干擾物理干擾 是

27、指試液與標(biāo)準(zhǔn)溶液物理性質(zhì)有差別而產(chǎn)是指試液與標(biāo)準(zhǔn)溶液物理性質(zhì)有差別而產(chǎn)生的干擾。粘度、表面張力或溶液密度等變化，生的干擾。粘度、表面張力或溶液密度等變化，影響樣品霧化和氣溶膠到達(dá)火焰的傳遞等會(huì)引影響樣品霧化和氣溶膠到達(dá)火焰的傳遞等會(huì)引起的原子吸收強(qiáng)度的變化。起的原子吸收強(qiáng)度的變化。非選擇性干擾。非選擇性干擾。 消除方法消除方法：配制被測(cè)試樣組成相近溶液，或：配制被測(cè)試樣組成相近溶液，或用標(biāo)準(zhǔn)化加入法；濃度高可用稀釋法。用標(biāo)準(zhǔn)化加入法；濃度高可用稀釋法。三、化學(xué)干擾三、化學(xué)干擾 1.1.生成穩(wěn)定的化合物干擾生成穩(wěn)定的化合物干擾 指被測(cè)原子與共存組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成穩(wěn)定指被測(cè)原子與共存組分發(fā)生化學(xué)

28、反應(yīng)生成穩(wěn)定的化合物，影響被測(cè)元素原子化。的化合物，影響被測(cè)元素原子化。 例如：例如：POPO4 43-3- Ca Ca2+2+的反應(yīng)，干擾的反應(yīng)，干擾CaCa的測(cè)定。的測(cè)定。AlAl，SiSi在空氣在空氣- -乙炔中形成的穩(wěn)定化合物。乙炔中形成的穩(wěn)定化合物。W W、B B、LaLa、ZrZr、MoMo在石墨爐形成的碳化物。在石墨爐形成的碳化物。一般一般消除方法消除方法有：有：（1 1）選擇合適的原子化方法，提高原子化溫度，化學(xué)干擾）選擇合適的原子化方法，提高原子化溫度，化學(xué)干擾 會(huì)減小，在高溫火焰中會(huì)減小，在高溫火焰中P0P04 43-3- 不干擾鈣的測(cè)定。不干擾鈣的測(cè)定。（2 2）加入釋放

29、劑）加入釋放劑 與干擾組分結(jié)合，釋放被測(cè)元素。與干擾組分結(jié)合，釋放被測(cè)元素。 如：加入如：加入LaLa3+3+使生成使生成LaPOLaPO4 4（3 3）加入保護(hù)劑）加入保護(hù)劑 如加入如加入EDTAEDTA、8-8-羥基喹啉等與被測(cè)元羥基喹啉等與被測(cè)元 素生成穩(wěn)定絡(luò)合物，且易于熱分解。素生成穩(wěn)定絡(luò)合物，且易于熱分解。（4 4）加緩沖劑（飽和劑）固定標(biāo)液及試樣中的干擾量，相）加緩沖劑（飽和劑）固定標(biāo)液及試樣中的干擾量，相 互抵消?；サ窒?。（5 5）分離法）分離法 2. 2. 電離干擾電離干擾 在高溫下原子會(huì)電離使基態(tài)原子數(shù)減少在高溫下原子會(huì)電離使基態(tài)原子數(shù)減少, , 吸吸收下降收下降, , 稱電

30、離干擾稱電離干擾. . 消除方法消除方法: : 加入過(guò)量加入過(guò)量消電離劑消電離劑, , 即加入電離電位即加入電離電位較低的元素較低的元素, , 加入時(shí)加入時(shí), , 產(chǎn)生大量電子產(chǎn)生大量電子, , 抑制被測(cè)抑制被測(cè)元素電離元素電離. . K - K K - K+ + + e + e Ca Ca2+ 2+ + 2e - Ca+ 2e - Ca12124 4 定量分析方法定量分析方法1測(cè)量條件選擇測(cè)量條件選擇 .分析線，查手冊(cè)，隨空心陰極燈確定。分析線，查手冊(cè)，隨空心陰極燈確定。.狹縫寬度，沒(méi)有干擾情況下，盡量增加狹縫寬度，沒(méi)有干擾情況下，盡量增加W，增強(qiáng)輻射能。增強(qiáng)輻射能。.燈電流，按燈制造說(shuō)明書(shū)

31、要求使用。燈電流，按燈制造說(shuō)明書(shū)要求使用。.原子化條件，如火焰，燃燒器高度。原子化條件，如火焰，燃燒器高度。.進(jìn)樣量（主要指非火焰方法）。進(jìn)樣量（主要指非火焰方法）。. . 標(biāo)準(zhǔn)加入法標(biāo)準(zhǔn)加入法 A Ax x = k C = k Cx x A A0 0 = k = k（C C0 0 + C + Cx x） C Cx x = A = Ax xC C0 0/ /（A A0 0-A-Ax x） 標(biāo)準(zhǔn)加入法標(biāo)準(zhǔn)加入法能消除基體干擾能消除基體干擾，不能消除背景干擾不能消除背景干擾。使用時(shí)，。使用時(shí)，注意要扣除背景干擾。注意要扣除背景干擾。2 2分析方法分析方法 (1).(1).工作曲線法工作曲線法 12125 5 靈敏度與檢出限靈敏度與檢出限1靈敏度靈敏度靈敏度靈敏度：S = dA/dC 或或 S=dA/dm對(duì)于火焰原子化器，定義為：對(duì)于火焰原子化器，定義為：特征濃度特征