
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文檔簡介
Contents目1溶解法定義2溶解法特點(diǎn)3溶解法在樣品預(yù)處理的應(yīng)用錄儀器分析樣品預(yù)處理法(二)4注意事項(xiàng)及操作細(xì)節(jié)樣品預(yù)處理法(二)儀器分析溶解法是最常用的樣品預(yù)處理方法。溶解法是指采用適當(dāng)?shù)娜軇⒃嚇尤芙庵瞥扇芤?,這種方法比較簡單、快速。水是溶解無機(jī)物的重要溶劑之一,堿金屬鹽類、銨和鎂的鹽類、無機(jī)硝酸鹽類極大多數(shù)堿土金屬鹽等都易溶于水。
對(duì)于不溶于水的無機(jī)物的分解通常以酸、堿或混合酸作為溶劑。通常有:鹽酸、硝酸、硫酸、磷酸、高氯酸、氫氟酸、混合酸。樣品預(yù)處理法(二)儀器分析溶解法是一般用于除去雜質(zhì)的一種常用方法
要求雜質(zhì)與待測(cè)物質(zhì)的溶解度不同即一種為不溶解(難溶,如沉淀之類的)一種為溶解,選取的溶劑也有很多種,水,有機(jī)溶劑等。是根據(jù)待檢物在水中的溶解性的差異和比水重還是比水輕,以及溶解時(shí)是否放熱等性質(zhì)和現(xiàn)象,而選用水作試劑加以鑒別的一種鑒別方法。樣品預(yù)處理法(二)儀器分析溶解法在樣品預(yù)處理中的應(yīng)用1、普通碳鋼及中低合金鋼的樣品溶解體系基本采用四種酸性體系,構(gòu)成如下:硝酸(1:3,v/v);稀王水(硝酸-鹽酸-水=50:150:200,v/v);硫酸(1:19,v/v)鹽酸(1:1,v/v)滴加過氧化氫實(shí)際應(yīng)用過程中,王水加過氧化氫對(duì)于Cr、Al測(cè)定更有利,而采用硫酸溶樣對(duì)Cr、Al測(cè)定的數(shù)據(jù)偏低。樣品預(yù)處理法(二)儀器分析具體操作如下:準(zhǔn)確稱取樣品0.1-0.5克加入王水或者(1+1)稀王水20-50毫升,緩慢加熱到樣品基本溶解,滴加三到五滴過氧化氫,加熱趕凈氣泡后冷卻定容到100毫升容量瓶,待測(cè)。而一些特殊樣品或組分,如何進(jìn)行樣品預(yù)處理呢?如:鋼鐵中痕量硼的測(cè)定;鋼中微量的砷、錫、銻的測(cè)定;鋼中總鋁的測(cè)定樣品預(yù)處理法(二)儀器分析鋼鐵中痕量硼的測(cè)定時(shí)的樣品與處理具體操作如下:鋼鐵中痕量硼的測(cè)定:硼在鋼鐵中一般以固溶體存在,因此采用王水溶樣只能溶解酸溶硼。用密閉消解罐加酸微波消解可測(cè)總硼。選擇波長249.68nm測(cè)定鋼中微量的砷、錫、銻的測(cè)定:0.5000克鋼樣用硝酸(1+3)15毫升,溶解并蒸發(fā)至近干,加5毫升濃鹽酸溶解殘?jiān)♂屩?00毫升,純鐵為基體樣品預(yù)處理法(二)儀器分析鋼中總鋁的測(cè)定時(shí)的樣品與處理具體操作如下:鋼中總鋁的測(cè)定:鋼中的鋁一般以金屬鋁、氧化鋁及氮化鋁等形式存在。一般稱取樣品0.1-0.5克,加入12毫升王水和0.1毫升HF消解鋼樣,來測(cè)定總鋁。王水,硝酸等都無法消解氮化鋁,加入一定量HF酸可以使其消解90%以上。上述金屬樣品在預(yù)處理后應(yīng)盡快進(jìn)行測(cè)定分析,確保檢測(cè)數(shù)值的可靠性。樣品預(yù)處理法(二)儀器分析(一)有機(jī)物破壞法
測(cè)定食品中無機(jī)成分的含量,需要在測(cè)定前破壞有機(jī)結(jié)合體,如蛋白質(zhì)等。操作方法分為干法和濕法兩大類。
1.干法灰化
原理:將樣品至于電爐上加熱,使其中的有機(jī)物脫水、炭化、分解、氧化,在置高溫爐中灼燒灰化,直至殘灰為白色或灰色為止,所得殘?jiān)礊闊o機(jī)成分。
2.濕法消化
原理:樣品中加入強(qiáng)氧化劑,并加熱消煮,使樣品中的有機(jī)物質(zhì)完全分解、氧化,呈氣態(tài)逸出,待測(cè)組分轉(zhuǎn)化為無機(jī)物狀態(tài)存在于消化液中。
常用的強(qiáng)氧化劑有濃硝酸、濃硫酸、高氯酸、高錳酸鉀、過氧化氫等。Contents目1項(xiàng)目2:離子膜燒堿生產(chǎn)輔助試劑質(zhì)量檢驗(yàn)2子項(xiàng)目2:工業(yè)H2SO4色度的測(cè)定(目視比色法定量)錄任務(wù)1:認(rèn)識(shí)目視比色法
1任務(wù)2:硫酸色度的測(cè)定
2任務(wù)1:認(rèn)識(shí)目視比色法
問題:比較兩份KMNO4溶液的顏色深淺,判斷其濃度高低?為什么?相同條件下,濃度越高,顏色越深。吸光度與濃度是相互關(guān)聯(lián)和影響的。任務(wù)1:認(rèn)識(shí)目視比色法
目視比色法定義:用眼睛比較溶液顏色的深淺以測(cè)定物質(zhì)含量的方法。優(yōu)點(diǎn):設(shè)備簡單、操作簡便、靈敏度高缺點(diǎn):相對(duì)誤差較大(5%~20%)適用范圍:準(zhǔn)確度要求不高,且需要較快獲得分析結(jié)果的場(chǎng)合。比如一些中間控制分析和限界分析(指要求確定樣品中待測(cè)雜質(zhì)含量是否在規(guī)定的最高含量限界以下)中。環(huán)境檢測(cè)中對(duì)各種工業(yè)廢水濁度和色度的測(cè)定即可應(yīng)用此法。任務(wù)1:認(rèn)識(shí)目視比色法
濁度:濁度是指水中懸浮物對(duì)光線透過時(shí)所發(fā)生的阻礙程度。水中的懸浮物一般是泥土、砂粒、微細(xì)的有機(jī)物和無機(jī)物、浮游生物、微生物和膠體物質(zhì)等。水的濁度不僅與水中懸浮物質(zhì)的含量有關(guān),而且與它們的大小、形狀及折射系數(shù)等有關(guān)。水質(zhì)分析中規(guī)定:1L水中含有1mgSiO2所構(gòu)成的濁度為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)濁度單位,簡稱1度。通常濁度越高,溶液越渾濁。目視比色法方法原理
將有色的標(biāo)準(zhǔn)溶液和被測(cè)溶液在相同條件下對(duì)顏色進(jìn)行比較,當(dāng)溶液液層厚度相同,顏色深度一樣時(shí),兩者的濃度相等。任務(wù)1:認(rèn)識(shí)目視比色法
測(cè)定方法標(biāo)準(zhǔn)系列法:在一套等體積的比色管中配置一系列濃度不同的標(biāo)準(zhǔn)溶液,并按相同的方法配制待測(cè)溶液,待顯色反應(yīng)達(dá)平衡后,將比色管放置于白瓷板(或白紙)上,從管口垂直向下觀察(對(duì)于高含量的試樣,也可從管側(cè)面觀察),比較待測(cè)溶液與標(biāo)準(zhǔn)系列中哪一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溶液顏色相同,便表明二者濃度相等。如果待測(cè)試液的顏色介于某相鄰兩標(biāo)準(zhǔn)溶液之間,則待測(cè)試樣的含量可取兩標(biāo)準(zhǔn)溶液含量的中間值。特點(diǎn)適合于大批樣品的分析,對(duì)渾濁溶液也可以進(jìn)行測(cè)定。但許多有色溶液顏色不穩(wěn)定,標(biāo)準(zhǔn)系列不能久存,需要在測(cè)定時(shí)臨時(shí)配制,較費(fèi)時(shí)。對(duì)于成熟穩(wěn)定的分析項(xiàng)目,有時(shí)也可用塑料色列或紙色列代替標(biāo)準(zhǔn)溶液色列。任務(wù)2:硫酸色度的測(cè)定硫酸色度的測(cè)定方法原理試劑和材料分析步驟總結(jié)1.知識(shí)目標(biāo):了解目視比色法的原理、測(cè)定方法、特點(diǎn)。
2.能力目標(biāo)會(huì)利用目視比色法測(cè)定硫酸或某些產(chǎn)品的色度。
期中復(fù)習(xí)題1.何謂指示電極及參比電極?試各舉例說明其作用指示電極:用來指示溶液中離子活度變化的電極,其電極電位值隨溶液中離子活度的變化而變化,在一定的測(cè)量條件下,當(dāng)溶液中離子活度一定時(shí),指示電極的電極電位為常數(shù)。例如測(cè)定溶液pH時(shí),可以使用玻璃電極作為指示電極,玻璃電極的膜電位與溶液pH成線性關(guān)系,可以指示溶液酸度的變化。參比電極:在進(jìn)行電位測(cè)定時(shí),是通過測(cè)定原電池電動(dòng)勢(shì)來進(jìn)行的,電動(dòng)勢(shì)的變化要體現(xiàn)指示電極電位的變化,因此需要采用一個(gè)電極電位恒定,不隨溶液中待測(cè)離子活度或濃度變化而變化的電極作為基準(zhǔn),這樣的電極就稱為參比電極。例如,測(cè)定溶液pH時(shí),通常用飽和甘汞電極作為參比電極。期中復(fù)習(xí)題2.為什么離子選擇性電極對(duì)欲測(cè)離子具有選擇性?如何估量這種選擇性?離子選擇性電極是以電位法測(cè)量溶液中某些特定離子活度的指示電極。各種離子選擇性電極一般均由敏感膜及其支持體,內(nèi)參比溶液,內(nèi)參比電極組成,其電極電位產(chǎn)生的機(jī)制都是基于內(nèi)部溶液與外部溶液活度不同而產(chǎn)生電位差。其核心部分為敏感膜,它主要對(duì)欲測(cè)離子有響應(yīng),而對(duì)其它離子則無響應(yīng)或響應(yīng)很小,因此每一種離子選擇性電極都具有一定的選擇性。
可用離子選擇性電極的選擇性系數(shù)來估量其選擇性期中復(fù)習(xí)題1.下列參量中,不屬于電分析化學(xué)方法所測(cè)量的是
(
)
A
電動(dòng)勢(shì)
B
電流
C
電容
D
電量2.下列方法中不屬于電化學(xué)分析方法的是
(
)
A
電位分析法B
伏安法C
庫侖分析法D
電子能譜3.分電解池陰極和陽極的根據(jù)是
(
)
A
電極電位
B
電極材料
C
電極反應(yīng)
D
離子濃度4.H玻璃電極膜電位的產(chǎn)生是由于
(
)
A
離子透過玻璃膜
B
電子的得失
C
離子得到電子
D
溶液中H+和硅膠層中的H+發(fā)生交換5.玻璃電極IUPAC分類法中應(yīng)屬于
(
)
A
單晶膜電極
B
非晶體膜電極
C
多晶膜電極
D
硬質(zhì)電極6.測(cè)定溶液pH時(shí),所用的參比電極是:
(
)
A
飽和甘汞電極
B
銀-氯化銀電極
C
玻璃電極
D
鉑電極期中復(fù)習(xí)題7.玻璃電極在使用前,需在去離子水中浸泡24小時(shí)以上,其目的是:
(
)
A
清除不對(duì)稱電位
B
清除液接電位
C
清洗電極
D
使不對(duì)稱電位處于穩(wěn)定8.晶體膜離子選擇電極的靈敏度取決于
(
)
A
響應(yīng)離子在溶液中的遷移速度
B
膜物質(zhì)在水中的溶解度
C
行營離子的活度系數(shù)
D
晶體膜的厚度9.氟離子選擇電極測(cè)定溶液中F-離子的含量時(shí),主要的干擾離子是
(
)
A
Cl-
B
Br-
C
OH-
D
NO3-
10.實(shí)驗(yàn)測(cè)定溶液pH值時(shí),都是用標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液來校正電極,其目的是消除何種的影響。
(
)
A
不對(duì)稱電位
B
液接電位
C
溫度
D不對(duì)稱電位和液接電位期中復(fù)習(xí)題11.pH玻璃電極產(chǎn)生的不對(duì)稱電位來源于
(
)A內(nèi)外玻璃膜表面特性不同
B
內(nèi)外溶液中H+
濃度不同
C
內(nèi)外溶液的
H+
活度系數(shù)不同
D
內(nèi)外參比電極不一樣12.用離子選擇電極標(biāo)準(zhǔn)加入法進(jìn)行定量分析時(shí),對(duì)加入標(biāo)準(zhǔn)溶液的要求為
(
)
A體積要大,其濃度要高
B
體積要小,其濃度要低
C
體積要大,其濃度要低
D
體積要小,其濃度要高13.離子選擇電極的電位選擇性系數(shù)可用于
(
)
A估計(jì)電極的檢測(cè)限
B
估計(jì)共存離子的干擾程度
C
校正方法誤差
D
計(jì)算電極的響應(yīng)斜率14.在電位滴定中,以
△E/△V-V(E為電位,V
為滴定劑體積)作圖繪制滴定曲線,
滴定終點(diǎn)為:
(
)
A曲線的最大斜率(最正值)點(diǎn)
B
曲線的最小斜率(最負(fù)值)點(diǎn)
C
曲線的斜率為零時(shí)的點(diǎn)
D
E
/V
為零時(shí)的點(diǎn)期中復(fù)習(xí)題判斷題1.晶體膜電極具有很高的選擇性,這是因?yàn)榫w膜只讓特定離子穿透而形成一定的電位。()2.玻璃膜電極使用前必須浸泡24
h,在玻璃表面形成能進(jìn)行H十離子交換的水化膜,故所有膜電極使用前都必須浸泡較長時(shí)間。()3.離子選擇電極的電位與待測(cè)離子活度成線形系。
(
)4.改變玻璃電極膜的組成可制成對(duì)其他陽離子響應(yīng)的玻璃電極。
(
)5.Kij稱為電極的選擇性系數(shù),通常Kij<<1,Kij值越小,表明電極的選擇性越高。()6.離子選擇性電極的選擇性系數(shù)在嚴(yán)格意義上來說不是一個(gè)常數(shù),僅能用來評(píng)價(jià)電極的選擇性并估算干擾離子產(chǎn)生的誤差大小。()7.待測(cè)離子的電荷數(shù)越大,測(cè)定靈敏度也越低,產(chǎn)生的誤差越大,故電位法多用于低價(jià)離子測(cè)定。
()8.用總離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)緩沖溶液(TISAB)保持溶液的離子強(qiáng)度相對(duì)穩(wěn)定,故在所有電位測(cè)定方法中都必須加人TISAB。()期中復(fù)習(xí)題9.測(cè)定溶液的pH通常采用比較的方法,原因是由于缺乏標(biāo)準(zhǔn)的pH溶液。
(
)10.標(biāo)準(zhǔn)加入法中,所加入的標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積要小,濃度相對(duì)要大。()原子吸收光譜法1.背景吸收和基體效應(yīng)都與試樣的基體有關(guān),試分析它們的不同之處.
答:基體效應(yīng)是指試樣在轉(zhuǎn)移、蒸發(fā)過程中任何物理因素的變化對(duì)測(cè)定的干擾效應(yīng)。背景吸收主要指基體元素和鹽分的粒子對(duì)光的吸收或散射,而基體效應(yīng)則主要是由于這些成分在火焰中蒸發(fā)或離解時(shí)需要消耗大量的熱量而影響原子化效率,以及試液的黏度、表面張力、霧化效率等因素的影響。2.背景吸收和基體效應(yīng)都與試樣的基體有關(guān),試分析它們的不同之處.
答:基體效應(yīng)是指試樣在轉(zhuǎn)移、蒸發(fā)過程中任何物理因素的變化對(duì)測(cè)定的干擾效應(yīng)。背景吸收主要指基體元素和鹽分的粒子對(duì)光的吸收或散射,而基體效應(yīng)則主要是由于這些成分在火焰中蒸發(fā)或離解時(shí)需要消耗大量的熱量而影響原子化效率,以及試液的黏度、表面張力、霧化效率等因素的影響。期中復(fù)習(xí)題3.原子吸收分析中,若采用火焰原子化法,是否火焰溫度愈高,測(cè)定靈敏度就愈高?為什么?
答:不是.因?yàn)殡S著火焰溫度升高,激發(fā)態(tài)原子增加,電離度增大,基態(tài)原子減少.所以如果太高,反而可能會(huì)導(dǎo)致測(cè)定靈敏度降低.尤其是對(duì)于易揮發(fā)和電離電位較低的元素,應(yīng)使用低溫火焰.填空題1.在原子吸收光譜中,為了測(cè)出待測(cè)元素的峰值吸收必須使用銳線光源,常用的是___________
燈,符合上述要求。2.空心陰極燈的陽極一般是
____________,
而陰極材料則是__________________,管內(nèi)通常充有
_________________。3.火焰原子吸收法與紫外-可見分光光度法,其共同點(diǎn)都是利用
______
原理進(jìn)行分析的方法,但二者有本質(zhì)區(qū)別,前者是
_________
,后者是
_________
,所用的光源,前者是
_________,后者是
_________
。4.在原子吸收法中,
提高空心陰極燈的燈電流可增加
,但若燈電流過大,
則
隨之增大,
同時(shí)會(huì)使發(fā)射線_________________。期中復(fù)習(xí)題判斷題1.原子吸收光譜是由氣態(tài)物質(zhì)中基態(tài)原子的內(nèi)層電子躍遷產(chǎn)生的。()2.實(shí)現(xiàn)峰值吸收的條件之一是:發(fā)射線的中心頻率與吸收線的中心頻率一致。
(
)3.原子光譜理論上應(yīng)是線光譜,原子吸收峰具有一定寬度的原因主要是由于光柵的分光能力不夠所致。()4.原子吸收線的變寬主要是由于自然變寬所導(dǎo)致的。()5.在原子吸收光譜分析中,發(fā)射線的中心頻率與吸收線的中心頻率一致,故原子吸收分光光度計(jì)中不需要分光系統(tǒng)。()6.空心陰極燈能夠發(fā)射待測(cè)元素特征譜線的原因是由于其陰極元素與待測(cè)元素相同。()7.火焰原子化器的作用是將離子態(tài)原子轉(zhuǎn)變成原子態(tài),原子由基態(tài)到激發(fā)態(tài)的躍遷只能通過光輻射發(fā)生。()8.根據(jù)玻耳茲曼分布定律進(jìn)行計(jì)算的結(jié)果表明,原子化過程時(shí),所有激發(fā)能級(jí)上的原子數(shù)之和相對(duì)于基態(tài)原子總數(shù)來說很少。()期中復(fù)習(xí)題9.石墨爐原子化法比火焰原子化法的原子化程度高,所以試樣用量少。()10.貧燃火焰也稱氧化焰,即助燃?xì)膺^量。過量助燃?xì)鈳ё呋鹧嬷械臒崃?,使火焰溫度降低,適用于易電離的堿金屬元素的測(cè)定。()紫外-可見分光廣度法1.何謂助色團(tuán)及生色團(tuán)?試舉例說明.
解:能夠使化合物分子的吸收峰波長向長波長方向移動(dòng)的雜原子基團(tuán)稱為助色團(tuán),例如CH4的吸收峰波長位于遠(yuǎn)紫外區(qū),小于150nm但是當(dāng)分子中引入-OH后,甲醇的正己烷溶液吸收波長位移至177nm,-OH起到助色團(tuán)的作用.
當(dāng)在飽和碳?xì)浠衔镏幸牒笑墟I的不飽和基團(tuán)時(shí),會(huì)使這些化合物的最大吸收波長位移至紫外及可見光區(qū),這種不飽和基團(tuán)成為生色團(tuán).例如,CH2CH2的最大吸收波長位于171nm處,而乙烷則位于遠(yuǎn)紫外區(qū)。期中復(fù)習(xí)題2.紫外及可見分光光度計(jì)與可見分光光度計(jì)比較,有什么不同之處?為什么?
解:首先光源不同,紫外用氫燈或氘燈,而可見用鎢燈,因?yàn)槎甙l(fā)出的光的波長范圍不同.
從單色器來說,如果用棱鏡做單色器,則紫外必須使用石英棱鏡,可見則石英棱鏡或玻璃棱鏡均可使用,而光柵則二者均可使用,這主要是由于玻璃能吸收紫外光的緣故.
從吸收池來看,紫外只能使用石英吸收池,而可見則玻璃、石英均可使用,原因同上。
從檢測(cè)器來看,可見區(qū)一般使用氧化銫光電管,它適用的波長范圍為625-1000nm,紫外用銻銫光電管,其波長范圍為200-625nm.選擇題1.
在紫外-可見光度分析中極性溶劑會(huì)使被測(cè)物吸收峰
(
)
A
消失
B
精細(xì)結(jié)構(gòu)更明顯
C
位移
D
分裂2.
紫外光度分析中所用的比色杯是用(
)材料制成的。
A
玻璃
B
鹽片
C
石英
D
有機(jī)玻璃
期中復(fù)習(xí)題3.
下列化合物中,同時(shí)有n-π*,π-π*,
-*躍遷的化合物是
(
)
A
一氯甲烷
B
丙酮
C
1,3-丁烯
D
甲醇4.
許多化合物的吸收曲線表明,它們的最大吸收常常位于
200─400nm
之間,對(duì)這一光譜區(qū)應(yīng)選用的光源為
(
)
A
氘燈或氫燈
B
能斯特?zé)?/p>
C
鎢燈
D
空心陰極燈燈5.助色團(tuán)對(duì)譜帶的影響是使譜帶
(
)
A
波長變長
B
波長變短
C
波長不變
D
譜帶藍(lán)移6.對(duì)化合物
CH3COCH=C(CH3)2的n-π*躍遷,當(dāng)在下列溶劑中測(cè)定,譜帶波長最短的是
(
)
A
環(huán)己烷
B
氯仿
C
甲醇
D
水7.指出下列哪種不是紫外-可見分光光度計(jì)使用的檢測(cè)器?
(
)
A
熱電偶
B
光電倍增管
C
光電池
D
光電管8.紫外-可見吸收光譜主要決定于
(
)
A
分子的振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)的躍遷
B
分子的電子結(jié)構(gòu)
C
原子的電子結(jié)構(gòu)
D
原子的外層電子能級(jí)間躍遷期中復(fù)習(xí)題1.
在分光光度計(jì)中,常因波長范圍不同而選用不同材料的容器,現(xiàn)有下面三種材料的容器,各適用的光區(qū)為:(1)
石英比色皿用于
___________(2)
玻璃比色皿用于
___________
2.
在分光光度計(jì)中,常因波長范圍不同而選用不同的光源,下面兩種光源,各適用的光區(qū)為:(1)
鎢燈用于
___________(2)
氫燈用于
___________3.
紫外-可見分光光度測(cè)定的合理吸光范圍應(yīng)為
_______________
。這是因?yàn)樵谠搮^(qū)間
_______
。4.
紫外-可見光分光光度計(jì)所用的光是
__________
和
___________
兩種。5.
在紫外-可見吸收光譜中,
一般電子能級(jí)躍遷類型為:(1)______________躍遷,
對(duì)應(yīng)________________光譜區(qū)
(2)______________躍遷,
對(duì)應(yīng)________________光譜區(qū)
(3)______________躍遷,
對(duì)應(yīng)________________光譜區(qū)(4)______________躍遷,
對(duì)應(yīng)________________光譜區(qū)期中復(fù)習(xí)題6.共軛二烯烴在己烷溶劑中
λmax=219nm,改用乙醇作溶劑時(shí)λmax
比219nm______,
原因是該吸收是由_________躍遷引起,在乙醇中,該躍遷類型的激發(fā)態(tài)比基態(tài)的穩(wěn)定性_______。判斷題1.有機(jī)化合物在紫外一可見光區(qū)的吸收特性,取決于分子可能發(fā)生的電子躍遷類型,以及分子結(jié)構(gòu)對(duì)這種躍遷的影響。
(
)2.不同波長的電磁波,具有不同的能量,其大小順序?yàn)槲⒉ǎ炯t外光>可見光>紫外光>X射線。
(
)3.區(qū)分一化合物究竟是醛還是酮的最好方法是紫外光譜分析法。(
)4.由共扼體系π-π*躍遷產(chǎn)生的吸收帶稱為K吸收帶。5.紫外一可見吸收光譜是分子中電能能級(jí)變化產(chǎn)生的,振動(dòng)能級(jí)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)不發(fā)生變化。(
)
6.極性溶劑一般使π-π*吸收帶發(fā)生紅移,使n-π*吸收帶發(fā)生藍(lán)移。()7.在紫外光譜中,發(fā)色團(tuán)指的是有顏色并在近紫外和可見區(qū)域有特征吸收的基團(tuán)。(
)期中復(fù)習(xí)題電位分析1C、2D、3A、4D、5B、6A、7D、8B、9C、10D、11A、12D、13B、14C1×、2×、3×、4√、5√、6√、7√、8×、9×、10√原子吸收1.空心陰極燈2.鎢棒、待測(cè)元素、低壓惰性氣體3.吸收
原子吸收
分子吸收
銳線光源
連續(xù)光源4.發(fā)光強(qiáng)度,自吸,變寬1×、2√、3×、4×、5×、6√、7×、8√、9√、10√紫外-可見1C、2C、3B、4A、5A、6D、7A
8B1.紫外區(qū),可見區(qū)
2.可見區(qū),紫外區(qū)3.
200-800nm,濃度測(cè)量的相對(duì)誤差較小
4.氕燈,鎢燈
期中復(fù)習(xí)題5.1).
─>
*,
真空紫外;
2).
n─>
*,
遠(yuǎn)紫外;
3).
π─>π*,
紫外;
4.n─>π*,
近紫外,
可見6.
大,π─>π*,大1√、2×、3×、4×、5×、6√、7Contents目1項(xiàng)目2:離子膜燒堿生產(chǎn)輔助試劑質(zhì)量檢驗(yàn)2子項(xiàng)目1:工業(yè)硫酸中鐵含量的測(cè)定(原子吸收)錄項(xiàng)目2:離子膜燒堿生產(chǎn)輔助試劑質(zhì)量檢驗(yàn)子任務(wù)1:認(rèn)識(shí)原子吸收分光光度法
1子任務(wù)2:認(rèn)識(shí)原子吸收分光光度計(jì)
2子任務(wù)3:學(xué)習(xí)原子吸收分光光度計(jì)的使用
31.
概述
原子吸收現(xiàn)象:原子蒸氣對(duì)其原子共振輻射吸收的現(xiàn)象;1802年人們已發(fā)現(xiàn)原子吸收現(xiàn)象;1955年以前,一直未用于分析化學(xué),為什么?
澳大利亞物理學(xué)家WalshA(瓦爾西)發(fā)表了著名論文:《原子吸收光譜法在分析化學(xué)中的應(yīng)用》奠定了原子吸收光譜分析法的基礎(chǔ),之后迅速發(fā)展。子任務(wù)1:認(rèn)識(shí)原子吸收分光光度法
原子吸收光譜分析法的特點(diǎn)特點(diǎn):(1)檢出限低,10-9~10-12
g·mL-1。(2)準(zhǔn)確度高,1%~5%。(3)選擇性高,一般情況下共存元素不干擾。(4)應(yīng)用廣,可測(cè)定70多個(gè)元素(各種樣品中)。局限性:
難熔元素、非金屬測(cè)定困難、不能同時(shí)測(cè)多元素。子任務(wù)1:認(rèn)識(shí)原子吸收分光光度法
1.2
原子吸收光譜分析的基本原理基態(tài)
第一激發(fā)態(tài),吸收一定頻率的輻射能量。產(chǎn)生共振吸收線(簡稱共振線)吸收光譜激發(fā)態(tài)
基態(tài)發(fā)射出一定頻率的輻射。產(chǎn)生共振吸收線(也簡稱共振線)發(fā)射光譜特征輻射基態(tài)元素M激發(fā)態(tài)M*特征吸收
E子任務(wù)1:認(rèn)識(shí)原子吸收分光光度法
子任務(wù)1:認(rèn)識(shí)原子吸收分光光度法
激發(fā)態(tài):原子或分子吸收一定的能量后,電子被激發(fā)到較高能級(jí)但尚未電離的狀態(tài)。激發(fā)態(tài)一般是指電子激發(fā)態(tài),氣體受熱時(shí)分子平動(dòng)能增加,液體和固體受熱時(shí)分子振動(dòng)能增加,但沒有電子被激發(fā),這些狀態(tài)都不是激發(fā)態(tài)。當(dāng)原子或分子處在激發(fā)態(tài)時(shí),電子云的分布會(huì)發(fā)生某些變化,分子的平衡核間距離略有增加,化學(xué)反應(yīng)活性增大。子任務(wù)1:認(rèn)識(shí)原子吸收分光光度法
原子吸收光譜法的定量依據(jù):光源發(fā)射的待測(cè)元素的特征譜線,通過原子化器中待測(cè)元素的原子蒸汽時(shí),部分被吸收,透過部分經(jīng)分光系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)可測(cè)得特征譜線被吸收的程度,即吸光度。根據(jù)吸收定律,在一定條件下原子吸收的吸光度與試樣中待測(cè)元素的濃度之間存在如下關(guān)系:
A=Kc圖1原子吸收測(cè)定定量依據(jù)子任務(wù)2:認(rèn)識(shí)原子吸收分光光度計(jì)
圖2原子吸收分光光度計(jì)子任務(wù)2:認(rèn)識(shí)原子吸收分光光度計(jì)
儀器工作流程(工作流程動(dòng)畫)圖3原子吸收儀器工作流程圖
試液噴射成細(xì)霧與燃?xì)饣旌虾筮M(jìn)入燃燒的火焰中,被測(cè)元素在火焰中轉(zhuǎn)化為原子蒸汽。氣態(tài)的基態(tài)原子吸收從光源發(fā)射出的與被測(cè)元素吸收波長相同的特征譜線,使該譜線的強(qiáng)度減弱,再經(jīng)分光系統(tǒng)分光后,由檢測(cè)器接收。產(chǎn)生的電信號(hào),經(jīng)放大器放大,由顯示系統(tǒng)顯示吸光度或光譜圖。子任務(wù)2:認(rèn)識(shí)原子吸收分光光度計(jì)
原子吸收分光光度法與紫外-可見分光光度法:基于物質(zhì)對(duì)紫外和可見光的吸收而建立的分析方法,屬于吸收光譜分析。原子吸收分光光度法紫外-可見分光光度法吸光物質(zhì)狀態(tài)光譜形狀基態(tài)原子蒸氣溶液中分子或離子線狀光譜帶狀光譜分析方法子任務(wù)2:認(rèn)識(shí)原子吸收分光光度計(jì)
儀器主要組成部件光源檢測(cè)系統(tǒng)原子化系統(tǒng)分光系統(tǒng)圖4原子吸收分光光度計(jì)的組成子任務(wù)2:認(rèn)識(shí)原子吸收分光光度計(jì)1.光源(1)光源的作用:是發(fā)射待測(cè)元素的特征光譜,供測(cè)量用。(2)要求(保證峰值吸收的測(cè)量)①能發(fā)射待測(cè)元素的特征譜線。②發(fā)射的共振輻射的半寬度要明顯小于吸收線的半寬度。③輻射光強(qiáng)度大,背景低,低于特征共振輻射強(qiáng)度的1%。④穩(wěn)定性好,30min內(nèi)漂移不得超過1%,噪聲小于0.1%。⑤使用壽命長。(3)種類:空心陰極燈、無極放電燈、蒸汽放電燈、激光光源。應(yīng)用最多的是空心陰極燈和無極放電燈。子任務(wù)2:認(rèn)識(shí)原子吸收分光光度計(jì)無極放電燈無極放電燈是由一個(gè)數(shù)厘米長、直徑5-12厘米的石英玻璃圓管制成。管內(nèi)裝入數(shù)毫克待測(cè)元素或揮發(fā)性鹽類,如金屬、金屬氯化物或碘化物等,抽成真空并充入壓力為67-200Pa的惰性氣體氬或氖,制成放電管,將此管裝在一個(gè)高頻發(fā)生器的線圈內(nèi),并裝在一個(gè)絕緣的外套里,然后放在一個(gè)微波發(fā)生器的同步空腔諧振器中。這種燈的強(qiáng)度比空心陰極燈大幾個(gè)數(shù)量級(jí),沒有自吸,譜線更純。子任務(wù)2:認(rèn)識(shí)原子吸收分光光度計(jì)(3)空心陰極燈①構(gòu)造
外觀:燈腳、玻璃管、石英透光窗陰極:待測(cè)元素金屬或合金陽極:鎢棒上鑲鈦絲或鉭片內(nèi)充氣體:幾百帕低壓惰性氣體(氖或氬)②工作原理
在高壓電場(chǎng)作用下,陰極燈開始輝光放電,電子從空心陰極燈高速射向陽極,電子與周圍惰性氣體碰撞使之電離,產(chǎn)生的惰性氣體的陽離子在電場(chǎng)作用下被加速,猛烈撞擊陰極內(nèi)壁,使陰極表面的自由原子被濺射出來,濺射出的金屬原子又受到這些電子、正離子、氣體原子的撞擊被激發(fā)到激發(fā)態(tài),但很快又從激發(fā)態(tài)返回到基態(tài),并同時(shí)輻射出該元素的特征譜線。子任務(wù)2:認(rèn)識(shí)原子吸收分光光度計(jì)③空心陰極燈工作條件a.燈電源必須穩(wěn)定。應(yīng)有高質(zhì)穩(wěn)壓電源,采用脈沖供電方式。b.使用前要預(yù)熱,使燈的發(fā)光強(qiáng)度達(dá)到穩(wěn)定。c.燈電流:大小合適,不能超過“最大燈電流”,在保證靈敏度和穩(wěn)定性的前提下,使用盡可能低的燈電流。d.燈在點(diǎn)燃后可從燈的陰極輝光的顏色判斷燈的工作是否正常:充氖氣的燈為橙紅色,從氬氣的燈為淡紫色,汞燈為藍(lán)色。燈內(nèi)有雜質(zhì)氣體存在時(shí),陰極輝光顏色變淡。e.放置不用的燈應(yīng)定期通電,即在工作電流下點(diǎn)燃1h。在通電加熱時(shí),吸氣劑能吸掉燈內(nèi)釋放出的各種雜質(zhì)氣體,以減少燈的背景發(fā)射。f.使用元素?zé)魰r(shí),應(yīng)輕拿輕放。燈點(diǎn)亮后要蓋好燈室蓋,測(cè)量過程不要打開。低熔點(diǎn)燈用完后,要燈冷卻后才能移動(dòng)。子任務(wù)2:認(rèn)識(shí)原子吸收分光光度計(jì)原子化系統(tǒng)(組成和工作原理)(1)作用:是將試樣中的待測(cè)元素轉(zhuǎn)化為原子蒸氣。(2)種類:試樣中被測(cè)元素原子化的方法主要有火焰原子化法和非火焰原子化法兩種。(3)要求:必須具有足夠高的原子化效率,必須具有良好的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性,操作簡單。
(4)組成:霧化器、預(yù)混合室、燃燒器燃燒器預(yù)混合室霧化器子任務(wù)2:認(rèn)識(shí)原子吸收分光光度計(jì)
①霧化器:作用是將試液霧化成微小的霧滴。
②預(yù)混合室:作用是除去大霧滴;使氣溶膠與燃?xì)?、助燃?xì)獬浞只旌暇鶆蚝筮M(jìn)入燃燒器以減小對(duì)火焰的擾動(dòng),降低噪聲。
③燃燒器:作用是使燃?xì)庠谥細(xì)獾淖饔孟滦纬苫鹧?,使進(jìn)入火焰的試樣微粒原子化。火焰試樣霧滴在火焰中,經(jīng)蒸發(fā)、干燥、離解(還原)等過程產(chǎn)生大量基態(tài)原子。
火焰溫度的選擇:
(a)保證待測(cè)元素充分離解為基態(tài)原子的前提下,盡量采用低溫火焰。(b)火焰溫度越高,產(chǎn)生的熱激發(fā)態(tài)原子越多。(c)火焰溫度取決于燃?xì)馀c助燃?xì)忸愋?,常用空?乙炔最高溫度2600K能測(cè)35種元素。子任務(wù)2:認(rèn)識(shí)原子吸收分光光度計(jì)
火焰類型:化學(xué)計(jì)量火焰(中性火焰):燃?xì)馀c助燃?xì)獗壤c化學(xué)反應(yīng)計(jì)量關(guān)系相近。
溫度高,干擾少,穩(wěn)定,背景低。測(cè)量堿金屬除外的元素富燃火焰(還原性火焰):
燃?xì)獯笥诨瘜W(xué)計(jì)量的火焰,燃燒不完全,測(cè)定較易形成難熔氧化物的元素,如Mo、Cr稀土等。貧燃火焰(氧化性火焰):
助燃?xì)獯笥诨瘜W(xué)計(jì)量的火焰,火焰溫度低,氧化性氣氛,適用于堿金屬測(cè)定。子任務(wù)2:認(rèn)識(shí)原子吸收分光光度計(jì)子任務(wù)2:認(rèn)識(shí)原子吸收分光光度計(jì)火焰種類及對(duì)光的吸收:
選擇火焰時(shí),還應(yīng)考慮火焰本身對(duì)光的吸收。根據(jù)待測(cè)元素的共振線,選擇不同的火焰,可避開干擾:例:As的共振線193.7nm由圖可見,采用空氣-乙炔火焰時(shí),火焰產(chǎn)生吸收,而選N2O
-乙炔火焰則較好??諝?乙炔火焰:最常用;可測(cè)定30多種元素。N2O-乙炔火焰:火焰溫度高,可測(cè)定的增加到70多種。子任務(wù)2:認(rèn)識(shí)原子吸收分光光度計(jì)原子化過程試樣在火焰原子化系統(tǒng)中的物理化學(xué)過程:試液—霧化—進(jìn)入火焰—蒸發(fā)、干燥—熱解離(或還原)—基態(tài)原子火焰原子化法的優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):操作簡便,重現(xiàn)性好,有效光程大,對(duì)大多數(shù)元素又較高靈敏度,因此引用廣泛。
缺點(diǎn):火焰原子化法原子化效率低,靈敏度不夠高,而且一般不能直接分析固體樣品,只可以液體進(jìn)樣。子任務(wù)2:認(rèn)識(shí)原子吸收分光光度計(jì)
1.作用
將待測(cè)元素的共振線與鄰近線分開。
2.組件
色散元件(棱鏡、光柵),凹凸鏡、狹縫等。3.單色器性能參數(shù)(1)線色散率(D)
兩條譜線間的距離與波長差的比值ΔX/Δλ。實(shí)際工作中常用其倒數(shù)Δλ/ΔX(2)分辨率
儀器分開相鄰兩條譜線的能力。用該兩條譜線的平均波長與其波長差的比值λ/Δλ表示。(3)通帶寬度(W)
指通過單色器出射狹縫的某標(biāo)稱波長處的輻射范圍。當(dāng)?shù)股⒙剩―)一定時(shí),可通過選擇狹縫寬度(S)來確定:W=D
S子任務(wù)2:認(rèn)識(shí)原子吸收分光光度計(jì)分光系統(tǒng)主要由檢測(cè)器、放大器、對(duì)數(shù)變換器、顯示記錄裝置組成。1.檢測(cè)器將單色器分出的光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)。2.放大器將光電倍增管輸出的弱信號(hào),經(jīng)電子線路進(jìn)一步放大。3.對(duì)數(shù)變換器光強(qiáng)度與吸光度之間的轉(zhuǎn)換。4.顯示、記錄
原子吸收計(jì)算機(jī)工作站檢測(cè)系統(tǒng)子任務(wù)2:認(rèn)識(shí)原子吸收分光光度計(jì)子任務(wù)3:學(xué)習(xí)原子吸收分光光度計(jì)的使用
目的儀器與試劑操作步驟(操作動(dòng)畫)/yqfx/analysis/glossary/dhsy_2.htm配制鎂標(biāo)準(zhǔn)溶液開機(jī)選擇設(shè)置測(cè)量條件點(diǎn)火測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)和試樣吸光度關(guān)機(jī)結(jié)束工作
總結(jié)1.知識(shí)目標(biāo):1)原子吸收光譜分析法的基本原理;原子吸收值與待測(cè)元素的定量關(guān)系;2)原子吸收分光光度計(jì)的基本組成部分及各組成部分的作用;各組成部件的要求、種類、基本結(jié)構(gòu)和工作原理,儀器使用方法。
2.能力目標(biāo)1)標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液和標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的配制;2)儀器操作使用;3)數(shù)據(jù)處理軟件的使用操作。4)可燃?xì)怏w、高壓鋼瓶、電器的安全操作TAS-990型原子吸收分光光度計(jì)操作規(guī)程1.打開電腦。2.打開主機(jī)電源。3.雙擊AAWin1.2圖標(biāo)。4.選擇聯(lián)機(jī)后確定進(jìn)行自檢。5.等自檢完成后進(jìn)行元素?zé)暨x擇(選擇工作燈和預(yù)熱燈)。選擇鎂元素為工作燈。6.根據(jù)向?qū)崾居媚J(rèn)的參數(shù)和峰值進(jìn)行尋峰操作。7.點(diǎn)擊中進(jìn)行燃?xì)饬髁康恼{(diào)整,燃燒器位置調(diào)整,讓光路通過燃燒縫的正上方。8.點(diǎn)擊圖標(biāo)設(shè)置樣品。9.點(diǎn)擊圖標(biāo)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。分析線:285.2nm;光譜通帶:0.4nm;空心陰極燈電流:2mA;乙炔流量:2000mL/minTAS-990型原子吸收分光光度計(jì)操作規(guī)程燃燒器高度:5mm。10.檢查水封。向排水安全槽內(nèi)倒入少量水至有水從排水管內(nèi)流出。11.打開空氣壓縮機(jī)電源(壓力0.25-0.3MPa)。12.打開乙炔氣瓶開關(guān)(壓力調(diào)節(jié)到0.05MPa左右)。鋼瓶壓力到0.4MPa時(shí)更換乙炔鋼瓶,純度大于99.9%。13.點(diǎn)擊圖標(biāo)。14.點(diǎn)擊圖標(biāo)進(jìn)行能量自動(dòng)平衡。將進(jìn)樣管放入去離子水中沖洗2~3分鐘。15.在空白溶液中點(diǎn)擊。提起毛細(xì)管,用濾紙擦去水分,插入待測(cè)量溶液中,點(diǎn)擊圖標(biāo)后點(diǎn)開始依次測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)樣品和未知樣品。測(cè)量結(jié)束后將進(jìn)樣管放入去離子水中沖洗2~3分鐘。TAS-990型原子吸收分光光度計(jì)操作規(guī)程16.關(guān)閉乙炔。17.火焰熄滅后關(guān)閉空壓機(jī)。(先關(guān)工作開關(guān),再關(guān)風(fēng)機(jī)開關(guān),放水。)18.關(guān)閉主機(jī)。19.關(guān)閉軟件。20.關(guān)閉計(jì)算機(jī)。元素?zé)羲馕鼑娬麴s水Contents目1項(xiàng)目2:離子膜燒堿生產(chǎn)輔助試劑質(zhì)量檢驗(yàn)2子項(xiàng)目1:工業(yè)硫酸中鐵含量的測(cè)定(原子吸收)錄子任務(wù)1:
熟悉儀器測(cè)量條件的選擇
1子任務(wù)2:火焰原子吸收法最佳實(shí)驗(yàn)條件的選擇
211任務(wù)2:火焰原子吸收法最佳實(shí)驗(yàn)條件的選擇一、特征參數(shù)1.靈敏度(1)靈敏度(S)Sc=ΔA/Δc
或
Sm=ΔA/Δm(2)特征濃度—對(duì)應(yīng)于1%凈吸收(IT
–IS)/IT=1/100的待測(cè)物濃度(cc),或?qū)?yīng)與0.0044吸光度的待測(cè)元素濃度。
cc=0.0044Δc/ΔA
單位:μg·(mL·1%)-1(3)特征質(zhì)量
mc=0.0044Δm/ΔA
單位:g·(1%)-1子任務(wù)1:熟悉儀器測(cè)量條件的選擇
2.檢出限在適當(dāng)置信度下,能檢測(cè)出的待測(cè)元素的最小濃度或最小量。用接近于空白的溶液,經(jīng)若干次(10~20次)重復(fù)測(cè)定所得吸光度的標(biāo)準(zhǔn)偏差的3倍求得。
(1)火焰法
cDL=3Sb/Sc
單位:μg
mL-1(2)石墨爐法
mDL=3Sb/Sm
Sb:標(biāo)準(zhǔn)偏差;
Sc(或Sm):待測(cè)元素的靈敏度,即工作曲線的斜率。子任務(wù)1:熟悉儀器測(cè)量條件的選擇
1.分析線
一般選待測(cè)元素的共振線作為分析線,測(cè)量高濃度時(shí),也可選次靈敏線。表2-32.通帶(可調(diào)節(jié)狹縫寬度改變)
無鄰近干擾線(如測(cè)堿及堿土金屬)時(shí),選較大的通帶,反之(如測(cè)過渡及稀土金屬),宜選較小通帶。表2-43.空心陰極燈電流
在保證有穩(wěn)定和足夠的輻射光通量的情況下,盡量選較低的電流。子任務(wù)1:熟悉儀器測(cè)量條件的選擇
二、測(cè)量條件的選擇4.火焰
依據(jù)不同試樣元素選擇不同火焰類型。子任務(wù)1:熟悉儀器測(cè)量條件的選擇
燃燒器高度:應(yīng)選擇合適的燃燒器高度使光束從原子濃度最大的區(qū)域通過。火焰類型:乙炔-空氣火焰(最高溫度2600K,用途最廣的一種火焰,能測(cè)定35種以上的元素);乙炔-氧化亞氮高溫火焰(最高溫度3300K,可測(cè)定空氣乙炔火焰不能分析的難解離元素。)試樣原子化主要在第一反應(yīng)區(qū)和中間薄層區(qū)進(jìn)行。燃助比(1)貧燃火焰:燃助比(燃?xì)馀c助燃?xì)饬髁勘龋?:4~6,燃燒完全,氧化性強(qiáng),溫度高,還原性氣氛差,適于不易氧化的元素的測(cè)定,如Ag、Cu、Ni、Co、Pd等和堿土金屬。(2)富燃火焰:燃助比為4:1.2~1.5,噪聲較大,由于燃燒不完全呈強(qiáng)還原性氣氛,因此適于易氧化的元素的測(cè)定,如Cr、Mo、稀土元素等。(3)化學(xué)計(jì)量火焰:燃助比在3:1~4:1之間,火焰穩(wěn)定,溫度較高,層次清晰,背景干擾少,噪聲低。最佳的燃助比應(yīng)通過繪制吸光度-燃?xì)狻⒅細(xì)饬髁壳€來確定。以達(dá)到最大吸光度時(shí)的燃助比為合適的燃助比。子任務(wù)1:熟悉儀器測(cè)量條件的選擇
溫度
足夠的溫度才能使試樣充分分解為原子蒸汽狀態(tài)。但溫度太高會(huì)增加原子的電離或激發(fā),使基態(tài)原子數(shù)減少,溫度太低則有些試樣不能解離,靈敏度降低,并且還會(huì)發(fā)生分子吸收,干擾可能更大。在確保待測(cè)元素能充分呢解離為基態(tài)原子的前提下,低溫火焰具有較高的靈敏度。子任務(wù)1:熟悉儀器測(cè)量條件的選擇
5.進(jìn)樣量
測(cè)定吸光度對(duì)進(jìn)樣量的變化,選擇最大吸光度時(shí)所對(duì)應(yīng)的進(jìn)樣量。1.光譜干擾
待測(cè)元素的共振線與干擾物質(zhì)譜線分離不完全,這類干擾主要來自光源和原子化裝置,主要有以下幾種:在分析線附近有單色器不能分離的待測(cè)元素鄰近線可以通過調(diào)小狹縫的方法來抑制這種干擾??招年帢O燈內(nèi)有單色器不能分離的干擾元素的輻射換用純度較高的單元素?zé)魷p小干擾。燈的輻射中有連續(xù)背景輻射用較小通帶或更換燈。三、干擾及其消除子任務(wù)1:熟悉儀器測(cè)量條件的選擇
試樣在轉(zhuǎn)移、蒸發(fā)過程中物理因素變化引起的干擾效應(yīng),主要影響試樣噴入火焰的速度、霧化效率、霧滴大小等??赏ㄟ^控制試液與標(biāo)準(zhǔn)溶液的組成盡量一致的方法來抑制。子任務(wù)1:熟悉儀器測(cè)量條件的選擇
2.物理干擾及抑制3.化學(xué)干擾及抑制
待測(cè)元素與其他組分間的化學(xué)作用,影響原子化效率,主要干擾源。
(1)化學(xué)干擾的類型
待測(cè)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。例:a、鈷、硅、硼、鈦在火焰中易生成難熔化合物。
b、硫酸鹽、硅酸鹽與鋁生成難揮發(fā)物。
待測(cè)離子發(fā)生電離反應(yīng),生成離子,不產(chǎn)生吸收,總吸收強(qiáng)度減弱,電離能≤6eV的元素易發(fā)生電離,火焰溫度越高,干擾越嚴(yán)重。例:堿及堿土元素。子任務(wù)1:熟悉儀器測(cè)量條件的選擇
(2)化學(xué)干擾的抑制
標(biāo)液和試液中加入光譜化學(xué)緩沖劑來抑制。
釋放劑—與干擾元素生成更穩(wěn)定化合物,釋放。例:鍶和鑭可有效消除磷酸根對(duì)鈣的干擾。保護(hù)劑—與待測(cè)元素形成穩(wěn)定的絡(luò)合物,防止。
例:加EDTA生成EDTA-Ca,避免磷酸根與鈣作用。飽和劑—加入足夠的干擾元素,干擾穩(wěn)定。例:用N2O-C2H2火焰測(cè)鈦時(shí),在試樣和標(biāo)液中加入300mg·L-1以上的鋁鹽,使鋁對(duì)鈦的干擾趨于穩(wěn)定。
電離緩沖劑—加入大量易電離的一種緩沖劑,抑制。例:加入足量的銫鹽,抑制K、Na的電離。子任務(wù)1:熟悉儀器測(cè)量條件的選擇
4.背景干擾及校正方法
原子化過程中所產(chǎn)生的光譜干擾:分子吸收干擾和散射干擾。干擾嚴(yán)重時(shí),不能進(jìn)行測(cè)定。分子吸收與光散射
分子吸收:原子化中,存在或生成的分子對(duì)特征輻射產(chǎn)生吸收。分子光譜是帶狀,一定波長范圍內(nèi)產(chǎn)生干擾。光散射:原子化過程中,存在或生成的微粒使光產(chǎn)生的散射現(xiàn)象。
產(chǎn)生正偏差,石墨爐原子化法產(chǎn)生的干擾嚴(yán)重。
如何消除?子任務(wù)1:熟悉儀器測(cè)量條件的選擇
(1)氘燈連續(xù)光譜背景校正旋轉(zhuǎn)斬光器交替使氘燈提供的連續(xù)光譜和空心陰極燈提供的共振線通過火焰。連續(xù)光譜通過時(shí):測(cè)定的為背景吸收(此時(shí)的共振線吸收相對(duì)于總吸收可忽略)。共振線通過時(shí),測(cè)定總吸收。差值為有效吸收。子任務(wù)1:熟悉儀器測(cè)量條件的選擇
(2)塞曼(Zeeman)效應(yīng)背景校正法Zeeman效應(yīng):在磁場(chǎng)作用下簡并的譜線發(fā)生裂分的現(xiàn)象。子任務(wù)1:熟悉儀器測(cè)量條件的選擇
塞曼(Zeeman)效應(yīng)背景校正法原理校正原理:原子化器加磁場(chǎng)后,隨旋轉(zhuǎn)偏振器的轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)平行磁場(chǎng)的偏振光通過火焰時(shí),產(chǎn)生總吸收;當(dāng)垂直磁場(chǎng)的偏振光通過火焰時(shí),只產(chǎn)生背景吸收。子任務(wù)1:熟悉儀器測(cè)量條件的選擇
塞曼(Zeeman)效應(yīng)背景校正法的方式方式:
光源調(diào)制法和共振線調(diào)制法(應(yīng)用較多),后者又分為恒定磁場(chǎng)調(diào)制方式和可變磁場(chǎng)調(diào)制方式。優(yōu)點(diǎn):校正能力強(qiáng)(可校正背景A1.2~2.0);可校正波長范圍寬:190~900nm。子任務(wù)1:熟悉儀器測(cè)量條件的選擇
子任務(wù)2:火焰原子吸收法最佳實(shí)驗(yàn)條件的選擇
目的儀器與試劑操作步驟配制鎂標(biāo)準(zhǔn)溶液
安裝空心陰極燈,調(diào)整燈位置
調(diào)節(jié)燃燒器位置。
打開通風(fēng)機(jī)電源開關(guān),通風(fēng)10min后,點(diǎn)燃空氣-乙炔火焰,調(diào)節(jié)空氣-乙炔流量比例
最佳實(shí)驗(yàn)條件選擇
實(shí)驗(yàn)結(jié)束工作
數(shù)據(jù)處理
總結(jié)1.知識(shí)目標(biāo):1)進(jìn)一步熟悉原子吸收分光光度計(jì)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理,儀器使用方法。2)掌握最佳測(cè)量條件的選擇方法。
2.能力目標(biāo)1)儀器操作使用;2)數(shù)據(jù)處理軟件的使用操作;3)測(cè)量條件的調(diào)試操作。4)可燃?xì)怏w、高壓鋼瓶、電器的安全操作
Contents目1項(xiàng)目2:離子膜燒堿生產(chǎn)輔助試劑質(zhì)量檢驗(yàn)2子項(xiàng)目1:工業(yè)硫酸中鐵含量的測(cè)定(原子吸收)3任務(wù)3:工業(yè)H2SO4中鐵含量測(cè)定錄子任務(wù)1:熟悉樣品制備知識(shí)
1子任務(wù)2:學(xué)習(xí)原子吸收定量分析方法2子任務(wù)3:熟悉衡量儀器性能的指標(biāo)3子任務(wù)4:工業(yè)H2SO4中鐵含量測(cè)定
4樣品預(yù)處理定義:在進(jìn)行原子吸收測(cè)定之前,將樣品處理成溶液狀態(tài),也就是對(duì)試樣進(jìn)行分解,使被測(cè)元素處于溶解狀態(tài)。在原子吸收光譜分析中,各種金屬離子的溶液通常需用鹽酸或硝酸調(diào)pH=1-2保存。采用低溫冷藏(5℃左右)或冷凍(-18~—22℃),避光和避免暴露于空氣中,能抑制微生物活動(dòng),減緩物理揮發(fā)和化學(xué)反應(yīng)。在盛裝溶液之前,容器還必須用規(guī)定的方法反復(fù)洗滌干凈。樣品溶液不宜長期放置,以防發(fā)生吸附、沉淀現(xiàn)象或發(fā)生其他反應(yīng)從而改變被測(cè)組分的含量和狀態(tài)。子任務(wù)1:熟悉樣品制備知識(shí)
子任務(wù)1:熟悉樣品制備知識(shí)
樣品制備取樣
試樣制備的第一步是取樣,取樣要有代表性,取樣量大小要適當(dāng)。樣品在采樣、包裝、運(yùn)輸、碎樣等過程中要防止污染,樣品存放的容器材質(zhì)要根據(jù)測(cè)定要求而定。
樣品預(yù)處理樣品溶解:用水、酸或堿溶液將樣品溶解
樣品的消化
熔融法微波溶樣法樣品的消化分為濕法消化和干法灰化濕法消化:將樣品置于強(qiáng)酸或混合強(qiáng)酸中加熱,目的是破壞樣品中的有機(jī)物,溶解樣品中的無機(jī)物,使各種形態(tài)的待測(cè)組分轉(zhuǎn)變?yōu)閱我坏母邇r(jià)態(tài),以便分析。優(yōu)點(diǎn):不容易損失金屬元素,時(shí)間短缺點(diǎn):酸的用量大,造成較高的試劑空白子任務(wù)1:熟悉樣品制備知識(shí)
干法灰化在較高溫度下,用氧來氧化樣品。具體做法:準(zhǔn)確稱取一定量樣品,放在石英坩堝或鉑坩堝中,于80-150℃低溫加熱,趕去大量有機(jī)物,然后放于高溫爐中,加熱至450-550℃進(jìn)行灰化處理。冷卻后再將灰分用硝酸、鹽酸或其他溶劑進(jìn)行溶解。優(yōu)點(diǎn):適合大批樣品分析,空白值比濕法消化要低。缺點(diǎn):消化時(shí)間長,難以被徹底消化,回收率比較低。子任務(wù)1:熟悉樣品制備知識(shí)
熔融法用酸不能溶解或溶解不完全的樣品需要采用熔融法熔融劑的選擇原則:酸性試樣用堿性熔融劑,堿性試樣用酸性熔融劑。子任務(wù)1:熟悉樣品制備知識(shí)
微波溶樣法利用樣品與酸的混合物對(duì)微波能的吸收達(dá)到快速加熱消解樣品的目的優(yōu)勢(shì):加熱速率快、效率高,應(yīng)用廣泛。無論是地質(zhì)樣品還是有機(jī)樣品,微波消解都可獲得滿意結(jié)果。被測(cè)元素的分離與富集分離共存干擾組分同時(shí)使被測(cè)組分得到富集是提高痕量組分測(cè)定相對(duì)靈敏度的有效途徑。常用的分離與富集方法有沉淀和共沉淀法、萃取法、離子交換法、浮選分離富集技術(shù)、電解預(yù)富集技術(shù)及應(yīng)用泡沫塑料、活性炭等的吸附技術(shù)。其中應(yīng)用較普遍的是萃取和離子交換法。子任務(wù)1:熟悉樣品制備知識(shí)
子任務(wù)1:熟悉樣品制備知識(shí)
子任務(wù)2:學(xué)習(xí)原子吸收定量分析方法
定量分析方法一、工作曲線法(操作舉例)1.方法:先配制一組濃度合適的標(biāo)準(zhǔn)溶液,在最佳測(cè)定條件下,由低濃度到高濃度依次測(cè)定它們的吸光度,然后以吸光度A為縱坐標(biāo),標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為橫坐標(biāo),繪制吸光度(A)-濃度(c)的工作曲線(見下圖1)。用與繪制工作曲線相同的條件測(cè)定樣品的吸光度,利用工作曲線以內(nèi)插法求出被測(cè)元素的濃度。2.優(yōu)點(diǎn):工作曲線法簡便,快速,適于組成較簡單的大批樣品分析。但對(duì)組成復(fù)雜的
樣品測(cè)定,標(biāo)準(zhǔn)樣的組成難以與其接近,基體效應(yīng)差別較大,測(cè)定準(zhǔn)確度欠佳。圖1工作曲線
注意事項(xiàng)(1)配置標(biāo)準(zhǔn)系列濃度,一般控制吸光度在0.1-0.8之內(nèi),以免濃度過大或過小,超出標(biāo)準(zhǔn)曲線的直線范圍,測(cè)定結(jié)果不準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度范圍應(yīng)將試液中待測(cè)元素的濃度包括在內(nèi)。(2)測(cè)量過程要嚴(yán)格保持條件不變。一旦測(cè)定條件改變,分析前都應(yīng)重新繪制工作曲線。(3)標(biāo)準(zhǔn)溶液與試液的基體(指溶液中除待測(cè)組分外的其他成分的總體)要相似,以消除基體效應(yīng)(指試樣中與待測(cè)元素共存的一種或多種組分所引起的種種干擾)。子任務(wù)2:學(xué)習(xí)原子吸收定量分析方法
二、標(biāo)準(zhǔn)加入法(操作舉例)當(dāng)試樣中共存物不明或基體復(fù)雜而又無關(guān)配制與試樣組成相匹配的標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí),可采用標(biāo)準(zhǔn)加入法進(jìn)行分析。方法:吸取試液四份以上,第一份不加待測(cè)元素標(biāo)準(zhǔn)溶液,第二份開始,依次按比例加入不同量待測(cè)組分標(biāo)準(zhǔn)溶液,用溶劑稀釋至同一的體積,
以空白為參比,在相同測(cè)量條件下,
分別測(cè)量各份試液的吸光度,繪出工作曲線,并將它外推至濃度軸,則在濃度軸上的截距,即為未知濃度cX,如下圖2所示。
子任務(wù)2:學(xué)習(xí)原子吸收定量分析方法圖2標(biāo)準(zhǔn)加入法工作曲線
優(yōu)缺點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)加入法可以消除基體效應(yīng)帶來的影響,并在一定程度上消除了化學(xué)干擾和電離干擾,但不能消除背景干擾。因此只有在扣除背景之后,才能得到待測(cè)元素的真實(shí)含量,否則將使測(cè)量結(jié)果偏高。批量分析由于過程繁雜,不宜采用標(biāo)準(zhǔn)加入法。子任務(wù)2:學(xué)習(xí)原子吸收定量分析方法注意事項(xiàng)(1)響應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)曲線應(yīng)是一條直線,而且當(dāng)待測(cè)元素不存在時(shí),曲線應(yīng)通過零點(diǎn)。待測(cè)組分的濃度應(yīng)在曲線線性范圍之內(nèi)。(2)加入標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的最低含量與被測(cè)元素在同一數(shù)量級(jí)或略低。(3)為了保證在整個(gè)范圍內(nèi)有良好的線性,至少要采用4個(gè)點(diǎn)來制作外推曲線。子任務(wù)2:學(xué)習(xí)原子吸收定量分析方法三、內(nèi)標(biāo)法內(nèi)標(biāo)法是指將一定量試液中不存在的元素N的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)加到一定試液中進(jìn)行測(cè)定的方法,所加入的這種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)稱之為內(nèi)標(biāo)物質(zhì)或內(nèi)標(biāo)元素。內(nèi)標(biāo)法與標(biāo)準(zhǔn)加入法的區(qū)別:內(nèi)標(biāo)法所加入的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)是試液中不存在的;標(biāo)準(zhǔn)加入法所加入的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)是待測(cè)組分的標(biāo)準(zhǔn)溶液,是試液中存在的。
方法:在一系列不同濃度的待測(cè)元素標(biāo)準(zhǔn)溶液及試液中依次加入相同量的內(nèi)標(biāo)元素N,稀釋至同一體積。在同一實(shí)驗(yàn)條件下,分別在內(nèi)標(biāo)元素及待測(cè)元素的共振吸收線處,依次測(cè)量每種溶液中待測(cè)元素M和內(nèi)標(biāo)元素N的吸光度AM
和AN,并求出它們的比值A(chǔ)M/AN,再繪制
AM/AN~cM
的內(nèi)標(biāo)工作曲線(如下圖3所示)。
由待測(cè)試液測(cè)出AM/AN
的比值,在內(nèi)標(biāo)工作曲線上用內(nèi)插法查出試液中待測(cè)元素的濃度并計(jì)算試樣中待測(cè)元素的含量。子任務(wù)2:學(xué)習(xí)原子吸收定量分析方法圖3內(nèi)標(biāo)工作曲線
子任務(wù)2:學(xué)習(xí)原子吸收定量分析方法注意事項(xiàng)(1)所選用內(nèi)標(biāo)元素在物理性質(zhì),化學(xué)性質(zhì)等方面應(yīng)與待測(cè)元素相同或相近。(2)內(nèi)標(biāo)元素加入量應(yīng)接近待測(cè)元素的量。在實(shí)際工作中通過試驗(yàn)來選擇合適的內(nèi)標(biāo)元素
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