環(huán)境工程儀器分析 第二章 原子吸收光譜分析.ppt_第1頁
環(huán)境工程儀器分析 第二章 原子吸收光譜分析.ppt_第2頁
環(huán)境工程儀器分析 第二章 原子吸收光譜分析.ppt_第3頁
環(huán)境工程儀器分析 第二章 原子吸收光譜分析.ppt_第4頁
環(huán)境工程儀器分析 第二章 原子吸收光譜分析.ppt_第5頁
已閱讀5頁,還剩64頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

1、原子吸收光譜分析,Atomic absorption Spectrometry(AAS),目的與要求,1. 掌握原子吸收分光光度法的基本原理。 2. 了解原子吸收分光光度計的結(jié)構(gòu)。掌握原子吸收分光光度計的重要部件及其作用。 3. 掌握原子吸收光譜法的干擾及其抑制方法。 4. 掌握原子吸收的定量分析方法。 5. 了解原子吸收分光光度法在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用。,光學(xué)分析法概述,光分析法包含的內(nèi)容較多,是儀器分析的重要組成部分。該類分析方法的重要特征是涉及到輻射能與待測物之間的相互作用及原子或分子內(nèi)的能級躍遷。除可做定量分析外,還能提供化合物的大量結(jié)構(gòu)信息,在研究物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)表征、表面分析等方面具有重

2、要的作用。,光分析法及其基本特征,光分析法是基于電磁輻射能量與待測物質(zhì)相互作用后,由產(chǎn)生的輻射信號來確定物質(zhì)組成或結(jié)構(gòu)的分析方法。光分析法所涉及的電磁輻射覆蓋了由射線到無線電波的所有波長范圍,相互作用的方式則包括了發(fā)射、吸收、反射、折射、散射、干涉、衍射等,并通過波長、頻率、波數(shù)、強度等參數(shù)來進行表征。物質(zhì)吸收或發(fā)射不同范圍的能量(波長),引起相應(yīng)的原子或分子內(nèi)能級躍遷,據(jù)此建立了各種光波譜分析方法,如紫外-可見光譜分析、紅外光譜分析、核磁共振波譜分析、x-射線光譜分析等。,光分析的方法雖然很多,原理各異,但均涉及到以下三個過程: 提供能量的能源(光源、輻射源)及輻射控制; 能量與被測物之間的

3、相互作用; 信號產(chǎn)生過程。,光分析法分類,依據(jù)物質(zhì)與輻射作用的方式不同,光分析法可分為光譜法和非光譜法兩大類。 光譜法是基于物質(zhì)與輻射能作用時,分子發(fā)生能級躍遷而產(chǎn)生的發(fā)射、吸收或散射的波長或強度等信號變化進行分析的方法。 非光譜法則不涉及能級躍遷,物質(zhì)與輻射作用時,僅改變傳播方向等物理參數(shù),如偏振、干涉、旋光等方法。 本書主要介紹光譜分析法。,光譜分析法依據(jù)作用的對象不同又可分為:分子光譜法和原子光譜分析法。 在原子光譜分析法中,基于原子外層電子躍遷的有原子吸收光譜(AAS)、原子發(fā)射光譜(AES)和原子熒光光譜(AFS)?;谠觾?nèi)層躍遷的有X-射線熒光光譜(XFS),基于原子核與射線作用

4、的有穆斯堡譜。,在分子光譜中,紫外可見光譜、熒光光譜、磷光光譜都是基于分子外層電子的躍遷,稱為電子光譜。紅外光譜則是基于分子內(nèi)部振動和轉(zhuǎn)動能級的躍遷,又稱為振轉(zhuǎn)光譜。,原子光譜是由原子外層價電子受到輻射后,在不同能級之間的躍遷所產(chǎn)生的各種光譜線的集合,通常是線性光譜,每條譜線都代表了一種躍遷。分子中不僅有更多的原子個數(shù)和種類,還包含各種基團和結(jié)構(gòu)單元,所產(chǎn)生的光譜比較復(fù)雜,是帶狀光譜。但同時提供了更豐富的結(jié)構(gòu)信息。所以分子光譜不僅在定量分析中應(yīng)用廣泛,在復(fù)雜化合物結(jié)構(gòu)分析領(lǐng)域更是其他方法無法比擬的。,概論,原子吸收光譜分析法:是基于物質(zhì)所產(chǎn)生的原子蒸氣對特征譜線(通常是待測元素的特征譜線)的吸

5、收作用來進行元素定量分析的一種方法。 1955年,澳大利亞物理學(xué)家 Walsh A(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法的基礎(chǔ),之后迅速發(fā)展。 20世紀(jì)60年代初出現(xiàn)了以火焰作為原子化裝置的儀器,l970年制成了以石墨爐為原子化裝置的商品儀器。,原子吸收光譜法與可見、紫外分光光度法的異同,原子吸收光譜法與可見、紫外分光光度法基本原理相同,都是基于物質(zhì)對光選擇吸收而建立起來的光學(xué)分析法。 區(qū)別:在可見、紫外分光光度法中,吸光物質(zhì)是溶液中被測物質(zhì)的分子或離子對光的選擇吸收,原子吸收光譜法吸光物質(zhì)是待測元素的基態(tài)原子對光的選擇吸收,這種光是由待測元素制成的空心

6、陰極燈(稱元素?zé)?作光源。,原子吸收光譜(AAS ):是基于從光源發(fā)出的被測元素特征輻射通過元素的原子蒸氣時被其基態(tài)原子吸收,由輻射的減弱程度測定元素含量的一種現(xiàn)代儀器分析方法。,其特點: (1) 檢出限低,10-1010-14g; (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) 分析速度快,應(yīng)用廣,可測定70多個元素。 局限性:測不同的元素需不同的元素?zé)?,不能同時測多元素,難熔元素、非金屬元素測定困難,二、AAS的理論基礎(chǔ),原子吸收光譜的產(chǎn)生和原理 原子吸收光譜的產(chǎn)生 原子的核外電子具有不同的電子能級,在通常情況下,最外層電子處于最低的能級狀態(tài),整個原子也

7、處于最低能級狀態(tài)-基態(tài)?;鶓B(tài)原子的外層電子得到一定的能量(h=E)后,電子從低能級向高能級躍遷。當(dāng)通過基態(tài)原子的輻射線的能量(或頻率)恰好符合該原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)所需能量(或頻率)時,該基態(tài)原子就會從入射輻射中吸收能量躍遷到激發(fā)態(tài),引起入射光強度的變化產(chǎn)生原子吸收光譜。,原子吸收光譜的共振線、特征譜線,原子的外層電子從基態(tài)躍遷到能量最低的激發(fā)態(tài)(第一電子激發(fā)態(tài))時,要吸收一定頻率的光,這時產(chǎn)生的吸收譜線稱為第一共振吸收線(或主共振吸收線)。 各種元素的原子結(jié)構(gòu)和外層電子排布不同,不同元素的原子從基態(tài)激發(fā)至第一激發(fā)態(tài)時吸收的能量不同,其共振線就不同,所以共振線是元素的特征譜線。 原子由基態(tài)躍

8、遷到第一激發(fā)態(tài)所需能量最低,躍遷最容易,因此大多數(shù)元素主共振線就是該元素的靈敏線。,譜線輪廓與譜線變寬,原子結(jié)構(gòu)較分子結(jié)構(gòu)簡單,由于原子內(nèi)部不存在振動和轉(zhuǎn)動,理論上應(yīng)產(chǎn)生線狀光譜吸收線。 但實際上原子吸收光譜線并不是嚴(yán)格的幾何意義上的線(幾何線無寬度),由于種種原因,用特征吸收頻率的輻射光照射時,獲得具有一定寬度(相當(dāng)窄的波長和頻率范圍)的峰形吸收峰,稱為吸收線輪廓。,原子吸收線的輪廓以原子吸收譜線的中心頻率(或中心波長)和半寬度來表征。 中心頻率:最大吸收處對應(yīng)的頻率稱為中心頻率,用0表示,其值由原子能級決定。 半寬度是中心頻率位置,吸收系數(shù)極大值一半處,譜線輪廓上兩點之間頻率或波長的距離(

9、或)。,譜線變寬的原因,譜線具有 寬度的原因,a.原子性質(zhì)自然寬度,b.外界影響,熱變寬, 碰撞變寬,(或壓變寬),譜線變寬的原因,(1)自然寬度 VN 在無外界影響下,譜線仍有一定的寬度,這種譜線固有的寬度為自然寬度。它與激發(fā)態(tài)原子的壽命有關(guān),不同譜線有不同的自然寬度。在大多數(shù)情況下,約為10-610-5nm數(shù)量級。 它與譜線的其它變寬寬度相比,可以忽略不計。,譜線變寬的原因,2)多普勒變寬(熱變寬) VD 由于原子在空間作無規(guī)則熱運動所導(dǎo)致的,故又稱熱變寬。 通常為10-410-3nm,它是譜線變寬的主要因素。,(3)碰撞變寬(壓力變寬)VL 吸收原子與其他粒子(分子、原子、離子和電子)間

10、的相互碰撞引起的變寬。 勞倫茲(Lorentz)變寬VL:10-410-3nm 待測元素原子和其他粒子碰撞引起的譜線變寬稱為勞倫茨變寬,普遍存在。隨原子區(qū)壓力和溫度的增加而增大。 赫魯茲馬克(Holtsmark)變寬(共振變寬)VR : 同種待測原子間碰撞。只有被測元素濃度高時才起作用,但在原子吸收中可忽略,自吸變寬 :空心陰極燈光源發(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,燈電流越大,自吸現(xiàn)象越嚴(yán)重。 譜線的變寬將導(dǎo)致原子吸收分析靈敏度的下降。 影響原子吸收線寬度的最主要因素是 ( ) A 自然寬度 B 赫魯茲馬克變寬 C 斯塔克變寬 D. 多普勒變寬 在原子吸收法中, 能夠?qū)е伦V線

11、峰值產(chǎn)生位移和輪廓不對稱的變寬應(yīng)是 ( ) A 熱變寬 B 壓力變寬 C 自吸變寬 D 場致變寬 為定量描述譜線的輪廓習(xí)慣上引入了兩個物理量,即_和_。,三定量基礎(chǔ),在吸收線輪廓內(nèi),以吸收系數(shù)對頻率積分稱為積分吸收,積分得的結(jié)果是吸收線輪廓內(nèi)(右)的總面積,它表示原子蒸氣吸收的全部能量。,理論上:積分吸收與原子蒸氣中吸收輻射的基態(tài)原子數(shù)成正比。,討論,如果能將公式左邊求出,即譜線下所圍面積測量出(積分吸收)。即可得到單位體積原子蒸氣中吸收輻射的基態(tài)原子數(shù)N0。,能否提供共振輻射(銳線光源),測定峰值吸收?,這是一種絕對測量方法。由于原子吸收線的半寬度很小,僅有10-3nm,要測定半寬度這么小的

12、吸收線的積分吸收值,需要分辨率高達(dá)50萬的單色器,目前的制造技術(shù)無法達(dá)到。,2.峰值吸收測量法,因為當(dāng)采用銳線光源進行測量,則ea ,由圖可見,在輻射線寬度范圍內(nèi),峰值吸收與積分吸收非常接近,可用峰值吸收代替積分吸收。,1955年沃爾什提出采用銳線光源(能發(fā)射譜線半寬度很窄的發(fā)射線的光源,如空心陰極燈),峰值吸收與火焰中被測元素的原子濃度也成正比。 吸收線中心頻率處的吸收系數(shù)K0為峰值吸收系數(shù),簡稱峰值吸收。,實際測量,上式的前提條件: (1) ea ; (2)發(fā)射線與吸收線的中心頻率一致。,只要測量吸收前后發(fā)射線強度的變化,便可求出被測元素的含量,又由于,基態(tài)原子對共振線的吸收程度與蒸氣中基

13、態(tài)原子的數(shù)目和原子蒸氣厚度的關(guān)系,在一定的條件下,服從朗伯比耳定律: 實際上可用N0代替原子化器中的原子總數(shù)N 在試驗條件一定時,K/、 和L均為常數(shù),則上式可寫為:A=kc 這是原子吸收測量的基本關(guān)系式,也是原子吸收光譜法的定量分析依據(jù)。,何謂銳線光源?在原子吸收光譜分析中為什么要用銳線光源? 應(yīng)用原子吸收光譜法進行定量分析的依據(jù)是什么? 在原子吸收法中,由于吸收線半寬度很窄,因此測量_有困難,所以采用測量_來代替。 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。 ( ) 實現(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。 ( ) 原子光譜理論上應(yīng)是線光譜,原子吸收

14、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。 ( ) 原子吸收線的變寬主要是由于自然變寬所導(dǎo)致的。 ( ) 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中不需要分光系統(tǒng)。( ),原子吸收分光度計,TAS-990F 原子吸收分光光度計,原子吸收分光度計:由光源、原子化器、單色器和檢測系統(tǒng)四個基本部件組成。,原子吸收光譜儀的基本結(jié)構(gòu)和工作流程,光源,作用:發(fā)射被測元素的共振輻射 。 要求:銳線光源、輻射強度大、穩(wěn)定性高、檢出限低、背景小等 。 理想光源: 空心陰極燈、無極放電燈、蒸汽放電燈等,2.光源:空心陰極燈 (HOLLOW CATHODE LA

15、MP),由一個鎢絲作陽極,空心陰極由待測元素的高純金屬或合金制成。接通電源發(fā)射出待測元素的特征譜線。,原子吸收分光光度計由_ 、_ 、_ 和_ 組成。 在原子吸收光譜中,為了測出待測元素的峰值吸收必須使用銳線光源,常用的是_ 燈。 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 _。 空心陰極燈內(nèi)充的氣體是 ( ) A 大量的空氣 B 大量的氖或氬等惰性氣體 C 少量的空氣 D 少量的氖或氬等惰性氣體 空心陰極燈的主要操作參數(shù)是 ( ) A 燈電流 B 燈電壓 C 陰極溫度 D 內(nèi)充氣體的壓力,三、原子化系統(tǒng),1.作用: 將試樣中待測元素轉(zhuǎn)變成原子蒸氣。 2.原子化方法 火焰法

16、無火焰法電熱高溫石墨管,激光 3.原子化裝置類型:火焰原子化器和無火焰原子化器(石墨爐原子化器),4.火焰原子化裝置與原子化過程 組成:霧化器和燃燒器。 霧化器:使試液霧化。 。 燃燒器:利用火焰加熱、釋放的能量使試樣原子化。,主要缺點:霧化效率低。,火焰類型:根據(jù)燃?xì)夂椭細(xì)獾谋壤?化學(xué)計量火焰(中性火焰)燃?xì)夂椭細(xì)獾谋壤匣瘜W(xué)計量比。溫度高,干擾少,穩(wěn)定,背景低,常用。 富燃火焰:(還原性火焰)燃?xì)膺^量,燃燒不完全,測定較易形成難熔氧化物的元素Mo、Cr及稀土等。 貧燃火焰:(氧化焰)助燃?xì)膺^量,火焰溫度低,氧化性氣氛,適用于易解離、易電離的元素的測定,如堿金屬。,試樣霧滴在火焰中,

17、經(jīng)蒸發(fā),干燥,離解(還原)等過程產(chǎn)生大量基態(tài)原子。 火焰原子化器的火焰溫度選擇:直接影響原子化程度 (a)火焰溫度越高,產(chǎn)生的熱激發(fā)態(tài)原子越多; (b)保證待測元素充分離解為基態(tài)原子的前提下,盡量采用低溫火焰; (c)火焰溫度取決于燃?xì)馀c助燃?xì)忸愋?,常用空氣乙炔,最高溫?600K能測35種元素。,火焰原子化法的優(yōu)點:重現(xiàn)性好、易于操作 主要缺點;原子化效率低,僅有約10的試液被原子化,而約90的試液由廢液管排出。 無火焰原子化裝置可提高原子化效率,使靈敏度增加10200倍。 原子吸收分析中,若采用火焰原子化法,是否火焰溫度愈高,測定靈敏度就愈高?為什么?,5.石墨爐原子化裝置,(1)結(jié)構(gòu)。,

18、缺點:精密度差,測定速度慢,操作不夠簡便,裝置復(fù)雜。,(2)原子化過程,原子化過程:四個階段,干燥、灰化(去除基體)、原子化、凈化(去除殘渣) ,待測元素在高溫下生成基態(tài)原子。,石墨爐原子化器的優(yōu)缺點,優(yōu)點: 原子化效率高,因而靈敏度高。檢出限絕對值低,可達(dá)10-1410-12 g,比火焰原子化法低3個數(shù)量級。 原子化溫度高??捎糜谀切┹^難揮發(fā)和原子化的元素分析。 在強還原性介質(zhì)與惰性氣體氣氛下原子化,有利于那些易形成難解離氧化物的元素分析;保護已原子化的自由原子不重新被氧化。 可測固體及粘稠試樣??芍苯右匀芤?、固體進樣,且進樣量少,通常溶液為l50L,固體試樣約為0.110 mg。 缺點:基

19、體效應(yīng)、化學(xué)干擾較多;背景吸收較強;精密度較差;儀器裝置較復(fù)雜,價格較高貴,需要水冷。,石墨爐原子化法的工作原理是什么?與火焰原子化法相比較,有什么優(yōu)缺點?為什么? GFAAS的升溫程序如下: ( ) A 灰化、干燥、原子化和凈化 B 干燥、灰化、凈化和原子化 C 干燥、灰化、原子化和凈化 D 灰化、干燥、凈化和原子化 在原子吸收法中, 火焰原子化器與無火焰原子化器相比較, 測定的靈敏度_,這主要是因為后者比前者的原子化效率_。 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定。(T ),其它原子化方法低溫原子化法和氫化法,對于砷、硒

20、、汞以及其它一些特殊元素,原子化過程借助化學(xué)反應(yīng)完成,故又稱化學(xué)原子化法。 低溫原子化法(冷原子吸收法)汞在室溫下就有一定的蒸汽壓。只要對試樣進行化學(xué)預(yù)處理(用SnCl2或鹽酸羥胺)還原為金屬汞后,由載氣將汞蒸氣帶入吸收池進行原子吸收測量。該方法靈敏度、準(zhǔn)確度較高(可達(dá)10-8g汞),氫化物原子化(hydride atomization)法,主要用來測定As, Sb, Bi, Sn, Ge, Pb和Te等元素,原子化溫度700900 其原理:在酸性介質(zhì)中,待測化合物與強還原劑硼氫化鈉(或鉀)反應(yīng)生成氣態(tài)氫化物。 將待測試樣在專門的氫化物生成器中產(chǎn)生氫化物,送入原子化器中使之分解成基態(tài)原子。 這

21、種方法具有原子化溫度低,且氫化物生成的過程本身是個分離過程,因而此法靈敏度高(對砷、硒可達(dá)10-9 g),基體干擾和化學(xué)干擾少。,單色器,單色器的分辨率和光強取決于夾縫寬度。 1.作用 將待測元素的共振線與鄰近線分開。 2.組件 由入射和出射狹縫、反射鏡和色散元件組成。 在原子吸收光譜法中,由于使用了銳線光源,對單色器的要求不高,多采用平面光柵,僅需將共振線與鄰近線分開即可,檢測系統(tǒng),主要由檢測器、放大器、對數(shù)變換器、顯示記錄裝置組成。 1. 檢測器-將單色器分出的光信號轉(zhuǎn)變成電信號。 如:光電倍增管、光敏晶體管等。 2.放大器-將光電倍增管輸出的較弱信號,經(jīng)電子線路進一步放大。 3. 對數(shù)變

22、換器-光強度與吸光度之間的轉(zhuǎn)換。 4. 顯示、記錄 原子吸收分光光度計中常用的檢測器是 ( ) A 光電池 B 光電管 C 光電倍增管 D 感光板,測量條件的選擇,原子吸收光譜法中,測量條件的選擇對測定的準(zhǔn)確度、靈敏度有較大的影響。 1.分析線,通常選用共振吸收線為分析線,測定高含量元素時,可以選用靈敏度較低的非共振吸收線為分析線。 2.狹縫寬度,狹縫寬度影響光譜通帶寬度與檢測器接收的能量。不引起吸光度減小的最大狹縫寬度,即為應(yīng)選取的合適狹縫寬度。 3.空心陰極燈的工作電流,燈電流的一般選用原則是,在保證有穩(wěn)定和足夠的發(fā)射光通量的情況下,盡量選用較低的工作電流,通??刂圃陬~定電流的4060。實

23、際工作中應(yīng)通過實驗確定。,4.原子化條件的確定 5.檢測進樣量,靈敏度、特征濃度及檢測限,靈敏度:靈敏度S是指在一定濃度時,測定值(吸光度)的增量(A)與相應(yīng)的待測元素濃度(或質(zhì)量)的增量(c或m)的比值。 Sc= A/ c; Sm= A/m 靈敏度S也即校正曲線的斜率 在原子吸收光度法中通常用特征濃度和特征質(zhì)量表示靈敏度,分別用于火焰法和石墨爐法。,特征濃度和特征質(zhì)量,其定義為:能產(chǎn)生1吸收(即吸光度為0.004 34)信號時所需的被測元素的濃度(c0)或質(zhì)量(m0)。其值越小,表示儀器靈敏度越高。 C0=0.00434Cx/Ax (ugmL-11%) m0=0.00434mx/Ax (ug

24、g-11%) 例如1ugg-1的鎂溶液,測得其吸光度值為0.54,則其特征濃度為 0.004341/0.54=0.008 ugg-11%,檢出限 檢出限(detection limit,D.L.)定義為在適當(dāng)置信度下,能檢測出的待測元素的最小濃度或最小量。,原子吸收的干擾及消除,原子吸收光譜法中的干擾效應(yīng),按其性質(zhì)和產(chǎn)生的原因可分為光譜類干擾和非光譜類干擾。非光譜類干擾又可分為:物理干擾、化學(xué)干擾和電離干擾。 1) 光譜干擾 光譜干擾是指待測元素的共振線與干擾物質(zhì)譜線分離不完全及背景吸收所造成的影響,包括譜線重疊、光譜通帶內(nèi)存在非吸收線、原子化器內(nèi)的直流發(fā)射、分子吸收、光散射等。這類干擾主要來

25、自光源、試樣中的共存元素和原子化裝置。譜線重疊干擾可通過調(diào)小狹縫或另選分析線來抑制或消除;光譜通帶內(nèi)存在的非吸收線干擾可通過減小狹縫寬度與燈電流,或另選譜線來減??;空心陰極燈的發(fā)射干擾可采用純度較高的單元素?zé)魜頊p免。,原子吸收的干擾及消除,2) 物理干擾 物理干擾主要指的是樣品在處理、霧化、蒸發(fā)和原子化的過程中,由于任何物理因素的變化而引起原子吸收信號下降的效應(yīng)。其物理因素包括溶液的強度、密度、表面張力、溶劑的種類、氣體流速等。這些因素會影響試液的噴入速度、霧化效率、霧滴大小等,因而會引起吸收強度的變化。物理干擾是非選擇性干擾,對試樣各元素的影響基本是相似的。 消除的方法:配制與被測樣品組成相

26、同或相近的標(biāo)準(zhǔn)溶液;不知道試樣組成或無法匹配試樣時,可采用標(biāo)準(zhǔn)加入法。若樣品溶液濃度過高,還可采用稀釋法。,原子吸收的干擾及消除,3) 化學(xué)干擾 化學(xué)干擾是指待測元素與共存組分之間發(fā)生化學(xué)作用所引起的干擾效應(yīng),它主要影響待測元素的原子化效率,是原子吸收分光光度法中的主要干擾源。液相或氣相中被測元素的原子與干擾物質(zhì)組分之間形成熱力學(xué)更穩(wěn)定的化合物,從而影響被測元素化合物的解離及其原子化,使參與吸收的基態(tài)原子減少。如Al的存在,對Ca、Mg的原子化起同樣的作用,因為會生成熱穩(wěn)定性高的MgOAl2O3、3CaO5Al2O3的化合物;PO43-的存在會形成Ca3(PO4)2而影響Ca的原子化,同樣F-

27、、SO42-也影響Ca的原子化。 消除方法:化學(xué)分離、使用高溫火焰、加入釋放劑和保護劑、使用基體改進劑等。,原子吸收的干擾及消除,4)電離干擾 電離干擾指的是在高溫條件下,原子發(fā)生電離,使基態(tài)原子數(shù)減少,生成的離子不產(chǎn)生吸收,因此使吸光度下降。電離干擾與原子化溫度和被測元素的電離電位及濃度有關(guān)。元素的電離隨溫度的升高而增加,隨元素的電離電位及濃度的升高而減小。電離電位小于6 eV的堿金屬、堿土金屬容易產(chǎn)生電離干擾。 消除的方法:加入一定量的比待測元素更易電離的其它元素(即消電離劑),以達(dá)到抑制電離的目的。在相同條件下,消電離劑首先被電離,產(chǎn)生大量電子,抑制了被測元素的電離。例如,測定鈣和鋇時有

28、電離干擾,加入適量的KCl溶液可消除。鈣和鋇的電離電位分別是6.1 eV和5.21 eV,鉀的電離電位是4.3 eV。由于K電離產(chǎn)生大量的電子,抑制了待測元素Ca或Ba的電離。,原子吸收法測定鈣時, 加入EDTA是為了消除下述哪種物質(zhì)的干擾? ( ) A 鹽酸 B 磷酸 C 鈉 D 鎂 在原子吸收分析中,如懷疑存在化學(xué)干擾,例如采取下列一些補救措施,指出哪種措施不適當(dāng) ( ) A 加入釋放劑 B 加入保護劑 C 提高火焰溫度 D 改變光譜通帶 在原子吸收光譜分析中,若組分較復(fù)雜且被測組分含量較低時,為了簡便準(zhǔn)確地進行分析,最好選擇何種方法進行分析? ( ) A 工作曲線法 B 內(nèi)標(biāo)法 C 標(biāo)準(zhǔn)

29、加入法 D 間接測定法,原子吸收光譜法測定試樣中的鉀元素含量,通常需加入適量的鈉鹽, 這里鈉鹽被稱為 ( ) A 釋放劑 B 緩沖劑 C 消電離劑 D 保護劑 在原子吸收光譜法分析中, 能使吸光度值增加而產(chǎn)生正誤差的干擾因素是 ( ) A 物理干擾 B 化學(xué)干擾 C 電離干擾 D 背景干擾,原子吸收法測定鈣時,為了抑制 PO43-的干擾,常加入的釋放劑為 _ ;測定鎂時,為了抑制 Al3+的干擾,常加入的釋放劑為 _ ;測定鈣和鎂時,為了抑制Al3+的干擾,常加入保護劑 _ 。 火焰原子吸收光譜分析中, 化學(xué)干擾與_,_等因素有關(guān), 它是一個復(fù)雜的過程, 可以用 _等方法加以抑制。 原子吸收分

30、析中主要的干擾類型有 、 、 。 原子吸收分析中,若采用火焰原子化法,是否火焰溫度愈高,測定靈敏度就愈高?為什么?,解:不是.因為隨著火焰溫度升高,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,反而可能會導(dǎo)致測定靈敏度降低.尤其是對于易揮發(fā)和電離電位較低的元素,應(yīng)使用低溫火焰. 石墨爐原子化法的工作原理是什么?與火焰原子化法相比較,有什么優(yōu)缺點?為什么?,解:石墨爐原子化器是將一個石墨管固定在兩個電極之間而制成的,在惰性氣體保護下以大電流通過石墨管,將石墨管加熱至高溫而使樣品原子化. 與火焰原子化相比,在石墨爐原子化器中,試樣幾乎可以全部原子化,因而測定靈敏度高.對于易形成難熔氧化物

31、的元素,以及試樣含量很低或試樣量很少時非常適用. 缺點:共存化合物的干擾大,由于取樣量少,所以進樣量及注入管內(nèi)位置的變動會引起誤差,因而重現(xiàn)性較差. 保證或提高原子吸收分析的靈敏度和準(zhǔn)確度,應(yīng)注意那些問題?怎樣選擇原子吸收光譜分析的最佳條件?,解:應(yīng)該從分析線的選擇、光源(空心陰極燈)的工作電流、火焰的選擇、燃燒器高度的選擇及狹縫寬度等幾個方面來考慮,選擇最佳的測定條件。,應(yīng)用,原子吸收分析主要用于測定各類樣品中的微痕量金屬元素,如果和其他的化學(xué)方法或手段相結(jié)合,也可間接測定一些無機陰離子或有機化合物。例如,根據(jù)氯化物和硝酸銀生成沉淀的反應(yīng),用原子吸收法測定溶液中剩余的銀,即可間接測定氯的含量。利用8-羥基喹啉在一定條件下與銅鹽形成可萃取配合物的特點,用銅燈測定萃取物中的銅,可間接測定8-羥基喹啉。用這種方法可以測定一些藥物、激素和酶等物質(zhì)。 。,大氣及顆粒物樣品,利用原子吸收法測定大氣或飄塵中的微量元素時,一般用大氣采樣器,控制一定的流量,用裝有吸收液的吸收管或濾紙采樣,然后用適當(dāng)?shù)霓k法處理??筛鶕?jù)具體測定的元素選擇消解體系和基體改進劑。用石墨爐原子吸收法已用來分析環(huán)境空氣、工業(yè)廢氣、香煙煙氣及大氣顆粒物中的錫、鉛、鎘、鉻、汞、銅、鋅等金屬元素,結(jié)果準(zhǔn)確度和精密度較高。,水

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論