第六原子吸收光谱分析法课件.ppt
第六原子吸收光谱分析法第六原子吸收光谱分析法第1页,此课件共111页哦 881 1概述概述利用物质的气态原子对利用物质的气态原子对特定波长的光的吸收特定波长的光的吸收来进行分析的方法。来进行分析的方法。第2页,此课件共111页哦l一、历史l定义:原子吸收光谱法是一种基于气态的待测元素基态原子对特征谱线的吸收而建立的一种分析方法。这一方法的发展经历了3个发展阶段:第3页,此课件共111页哦l1.原子吸收现象的发现l早在19世纪初,人们就发现了原子吸收现象。1802年,W.H.Wollaston在研究太阳连续光谱时,发现太阳光谱的暗线。第4页,此课件共111页哦2、空心阴极灯的发明、空心阴极灯的发明l虽然原子吸收现象早在19世纪初就被发现,但原子吸收现象作为一种分析方法,是1955年的事(1955年以前,一直未用于分析化学,为什么?原子吸收线为锐线吸收,一般单色器无法获得。)。这一年,原子吸收光谱法在分析化学中的应用,解决了原子吸收光谱的光源问题,奠定了原子吸收光谱法的基础,之后迅速发展。第5页,此课件共111页哦如要测定试液中的镁离子如要测定试液中的镁离子P225第6页,此课件共111页哦3、电热原子化技术的提出、电热原子化技术的提出l1959年里沃夫提出电热原子化技术,大大提高了原子吸收的灵敏度。第7页,此课件共111页哦二、原子吸收与分子吸收、原子发二、原子吸收与分子吸收、原子发射的比较射的比较l1原子吸收与分子吸收l相同点:都属吸收光谱,遵守比尔定律l不同点:吸光物质状态不同(分光光度法:溶液中的分子或离子;AAS:气态的基态原子);分子吸收为宽带吸收,而原子吸收为锐线吸收。第8页,此课件共111页哦2原子吸收与原子发射的比较原子吸收与原子发射的比较l原子吸收光谱利用的是原子的吸收现象,而原子发射光谱分析是基于原子的发射现象,二者是两种相反的过程。另测定方法与仪器亦有相同和不同之处。第9页,此课件共111页哦三.原子吸收分光光度法具有以下特点:l(1)灵敏度高l火焰原子吸收分光光度法测定大多数金属元素的相对灵敏度为1.010-81.010-10gmL-1,非火焰原子吸收分光光度法的绝对灵敏度为1.010-121.010-14g。第10页,此课件共111页哦l(2)精密度好l由于温度的变化对测定影响较小,该法具有良好的稳定性和重现性,精密度好。一般仪器的相对标准偏差为12,性能好的仪器可达0.10.5%.第11页,此课件共111页哦l(3)选择性好,方法简便l由光源发出特征性入射光很简单,且基态原子是窄频吸收,元素之间的干扰较小,可不经分离在同一溶液中直接测定多种元素,操作简便。l(4)准确度高,分析速度快l测定微、痕量元素的相对误差可达0.10.5,分析一个元素只需数十秒至数分钟。第12页,此课件共111页哦l(5)应用广泛l可直接测定岩矿、土壤、大气飘尘、水、植物、食品、生物组织等试样中70多种微量金属元素,还能用间接法测度硫、氮、卤素等非金属元素及其化合物。该法已广泛应用于环境保护、化工、生物技术、食品科学、食品质量与安全、地质、国防、卫生检测和农林科学等各部门。l第13页,此课件共111页哦82基本原理一原子吸收的过程当适当波长的光通过含有基态原子的蒸气时,基态原子就可以吸收某些波长的光而从基态被激发到激发态,从而产生原子吸收光谱。第14页,此课件共111页哦l二、原子吸收光谱的产生及共振线l在一般情况下,原子处于能量最低状态(最稳定态),称为基态(E0=0)。当原子吸收外界能量被激发时,其最外层电子可能跃迁到较高的不同能级上,原子的这种运动状态称为激发态。处于激发态的原子很不稳定,大约在10-810-7s,便返回到基态(或较低能态),此时,原子若以电磁波的形式把能量释放出来,产生发射光谱第15页,此课件共111页哦基态基态基态基态第一激发态第一激发态第一激发态第一激发态基态基态基态基态电电电电,热热热热能能能能h h i ih h i ih h j j原子吸收光谱称为原子吸收光谱称为原子吸收光谱称为原子吸收光谱称为共振共振共振共振吸收线吸收线吸收线吸收线原子发射光谱称原子发射光谱称原子发射光谱称原子发射光谱称共振发射线共振发射线共振发射线共振发射线第16页,此课件共111页哦l1共振发射线:共振发射线:电子从基态跃迁到能量最低的激发态时要吸收一定频率的光,它再跃迁回基态时,则发射出同样频率的光(谱线),这种谱线称为共振发射线。l2共振吸收线:共振吸收线:电子从基态跃迁至第一激发态所产生的吸收谱线称为共振吸收线第17页,此课件共111页哦l3共振线:共振发射线和共振吸收线都简称共振线:共振发射线和共振吸收线都简称为共振线。为共振线。l各种元素的原子结构和外层电子排布不同,不同元素的原子从基态激发至第一激发态(或由第一激发态跃迁返回基态)时,吸收(或发射)的能量不同,因而各种元素的共振线不同而各有其特征性,所以这种共振线是元素的特征谱线。对大多数元素来说,共振线也是元素最灵敏的谱线。l说明:广义上说,凡涉及基态跃迁的谱线统称为共振线。第18页,此课件共111页哦三原子吸收光谱的谱线轮廓l(一一)谱线轮廓谱线轮廓l从理论上讲,原子的吸收线是绝对单色的,但实际上原子吸收线并非是单色的几何线,而是有宽度的,大约10-3nm,即有一定轮廓第19页,此课件共111页哦l一束不同频率强度为I0的平行光通过厚度为L的原子蒸气,一部分光被吸收,透过光的强度Iv服从吸收定律lIv=I0exp(-kvl)l式中kv是基态原子对频率为v的光的吸收系数,表示单位体积内原子对光的吸收值。不同元素原子吸收不同频率的光。第20页,此课件共111页哦Iv与v的关系 原子吸收光谱轮廓图 K为吸收系数,;为频率;吸收最大处所对应的频率叫中心频率;最大吸收值叫峰值吸收;最大吸收值的一半处所对应的宽度叫谱线宽度,用表示第21页,此课件共111页哦l(二)谱线变宽谱线变宽l原子的吸收光谱线具有一定宽度的原因有以下几个:l1谱线的自然宽度:它与激发态原子的平均寿命有关,平均寿命愈长,谱线宽度愈窄。l自然宽度(约在10-5nm数量级)。l第22页,此课件共111页哦l2多普勒变宽(热变宽):l由于多普勒效应而导致的谱线变宽。由于原子热运动引起的。其宽度约为10-3nm数量级。第23页,此课件共111页哦l3压力变宽:由于同类原子或与其它粒子(分子、原子、离子、电子等)相互碰撞而造成的吸收谱线变宽。其宽度也约为10-3nm数量级。第24页,此课件共111页哦(三三)原子吸收光谱的测量原子吸收光谱的测量l讨论:能否用连续光源,经单色器分光后得到的单色光为入射光,进行原子吸收的测量?。l钨丝灯光源和氘灯,经分光后,光谱通带0.2nm。而原子吸收线的半宽度:10-3nm。l若用一般光源照射时,吸收光的强度变化仅为入射光强度0.5%,吸收部分所占的比例很小。灵敏度极差。如图8-5所示。第25页,此课件共111页哦第26页,此课件共111页哦l(1)积分吸收积分吸收l在吸收线轮廓内,吸收系数的积分称为积分吸收系数,简称为积分吸收,它表示吸收的全部能量。从理论上可以得出,积分吸收与原子蒸气中吸收辐射的原子数成正比。第27页,此课件共111页哦l但原子吸收线的半宽度仅为10-3nm,要在这样一个小的范围内,测定K对频率的积分值,分辨率高达50万的的单色器,这实际上是很难达到的。现在的分光装置无法实现。l这就是原子吸收现象早在19世纪初就被发现,但在很长的时间内,原子吸收现象没作为一种分析方法的原因。第28页,此课件共111页哦(2)峰值吸收l在温度不太高的稳定火焰条件下,峰值吸收系数与火焰中被测元素的原子浓度也成正比。吸收线中心波长处的吸收系数K0为峰值吸收系数,简称峰值吸收。l为了测定K0值,使用的光源必须是锐线光源。第29页,此课件共111页哦(3)锐线光源l峰值吸收的测定是至关重要的,在分子光谱中光源都是使用连续光谱,连续光谱的光源很难测准峰值吸收,用锐线光源测量峰值吸收,从而解决了原子吸收的实用测量问题。l第30页,此课件共111页哦l锐线光源锐线光源:是发射线半宽度远小于吸收线半宽度的光源,如空心阴极灯。l锐线光源需要满足的条件:l1.光源发射线半宽度小于吸收线半宽度l2.发射线与吸收线的中心频率一致。l这时发射线的轮廓可看作一个很窄的矩形,即峰值吸收系数Kv在此轮廓内不随频率而改变,吸收只限于发射线轮廓内。第31页,此课件共111页哦峰值吸收测量示意图第32页,此课件共111页哦此式表明:当使用锐线光源时,吸光度A与单位体积原子蒸气中待测元素的基态原子数N0成正比。第33页,此课件共111页哦四四基态原子数与原子吸收定量基础基态原子数与原子吸收定量基础l在通常的原子吸收测定条件下,原子蒸气中基态原子数近似地等于总原子数。在原子蒸气中(包括被测元素原子),可能会有基态与激发态存在。根据热力学原理,在一定温度下达到热平衡时,基态与激发态的原子数的比例遵循Boltzmann分布定律第34页,此课件共111页哦l式中,Ni与N0分别为激发态与基态的原子数;gi与g0为激发态与基态能级的统计权重,它表示能级的简并度;k为Boltzmann常数,其值为1.3810-23JK-1;T为热力学温度;Ei为激发能。l第35页,此课件共111页哦l在原子吸收光谱法中,原子化温度一般小于l3 000K,大多数元素的最强共振线都低于600nm,Ni/N0值绝大部分都在10-3以下,激发态和基态原子数之比小于千分之一,激发态原子可以忽略。因此,可以认为,基态原子数N0近似地等于总原子数N。第36页,此课件共111页哦若控制条件使进入火焰的试样保持一个恒定的比例,则A与溶液中待测元素的浓度成正比,因此,在一定浓度范围内:lA=Kcl此式说明:在一定实验条件下,吸光度(A)与浓度(c)成正比。所以通过测定A,就可求得试样中待测元素的浓度(c),此即为原子吸收分光光度法定量基础。第37页,此课件共111页哦l8-3原子吸收分光光度计l原子分光光度计由光源、原子化系统、分光系统及检测显示系统四个部分构成。l如果将原子化器当作分光光度计的比色皿,其仪器的构造与分光光度计很相似。第38页,此课件共111页哦与分光光度计相比,不同点:与分光光度计相比,不同点:l(1)采用锐线光源为什么?l(2)单色器在火焰与检测器之间。如果像分光光度计那样,把单色器置于原子化器之前,火焰本身所发射的连续光谱就会直接照射在检测器上,会导致检测器寿命缩短,甚至不能正常工作l(3)原子化系统第39页,此课件共111页哦检测显检测显示系统示系统光源光源原子化器原子化器单色器单色器原子化系统原子化系统雾化器雾化器样品液样品液废液废液切光器切光器助燃气助燃气燃气燃气第40页,此课件共111页哦l一光源:l1作作用用:提供待测元素的特征谱线共振线。获得较高的灵敏度和准确度。l2.光源应满足的条件:l1)能辐射出半宽度比吸收线半宽度还窄的谱线,并且发射线的中心频率应与吸收线的中心频率相同。l2)辐射的强度应足够大。l3)辐射光的强度要稳定,且背景小。第41页,此课件共111页哦l2空心阴极灯:l空心阴极灯是一种气体放电管,其结构如图:第42页,此课件共111页哦第43页,此课件共111页哦第44页,此课件共111页哦l钨棒构成的阳极和一个圆柱形的空心阴极,空心阴极是由待测元素的纯金属或合金构成,或者由空穴内衬有待测元素的其它金属构成。第45页,此课件共111页哦l原理原理:l当在正负电极上施加适当电压(一般为200500伏)时,在正负电极之间便开始放电,这时,电子从阴极内壁射出,经电场加速后向阳极运动。第46页,此课件共111页哦l电子在由阴极射向阳极的过程中,与载气(惰性气体)原子碰撞使其电离成为阳离子。带正电荷的惰性气体离子在电场加速下,以很快的速度轰击阴极表面,使阴极内壁的待测元素的原子溅射出来,在阴极腔内形成待测元素的原子蒸气云。第47页,此课件共111页哦l蒸气云中的待测元素的原子再与电子、惰性气体原子、离子发生碰撞而被激发,从而发射出所需频率的光。阴极发射出的光谱,主要是阴极元素的光谱(待测元素的光谱,另外还杂有内充惰性气体和阴极杂质的光谱)。第48页,此课件共111页哦l工作过程:高压直流电(300V)-阴极电子-撞击隋性原子-电离(二次电子维持放电)-正离子-轰击阴极-待测原子溅射-聚集空心阴极内被激发-待测元素特征共振发射线。第49页,此课件共111页哦l用不同待测元素作阴极材料,可制成相应空心阴极灯(有单元素空心阴极灯和多元素空心阴极灯)。l空心阴极灯的辐射强度与灯的工作电流有关。其主要操作参数灯是灯电流。灯电流过低,发射不稳定,且发射强度降低,信噪比下降;但灯电流过大,溅射增强,灯内原子密度增加,压力增大,谱线变宽,甚至引起自吸收,引起测定的灵敏度下降,且灯的寿命缩短。因此在实际工作要选择合适的灯电流。使用前,一般要预热520min。l此外,还有无极放电灯:强度高。但制备困难,价格高。第50页,此课件共111页哦l二.原子化器l作用:将试样中的待测元素转变成气态的基态原子(原子蒸气)。l原子化是原子吸收分光度光法的关键。l实现原子化的方法,可分为:l火焰原子化法和非火焰原子化法。第51页,此课件共111页哦l(一)火焰原子化器:火焰原子化法是利用气体燃烧形成的火焰来进行原子化的。火焰型的原子化系统我们把它叫做火焰原子化器。l火焰原子化装置包括:雾化器和燃烧器两部分。燃烧器有全消耗型(试液直接喷入火焰)和预混合型(在雾化室将试液雾化,然后导入火焰)两类。目前广泛应用的是后者。l1结构:火焰原子化器的结构如图所示:l第52页,此课件共111页哦第53页,此课件共111页哦第54页,此课件共111页哦第55页,此课件共111页哦a)喷雾器:将试样溶液转为雾状。对雾化器的要求:a.喷雾要稳定;b.雾滴要细而均匀;c.雾化效率要高。d.有好的适应性。其性能好坏对测定精密度、灵敏度和化学干扰等都有较大影响。因此,雾化器喷是火焰原子化器的关键部件之一。第56页,此课件共111页哦b)雾化室:内装撞击球和扰流器(去除大雾滴并使气溶胶均匀)。试液雾化后进入预混和室(雾化室),与燃气在室内充分混合.对雾化室的要求是能使雾滴与燃气、助燃气混合均匀,“记忆”效应小。第57页,此课件共111页哦lc)燃烧器:产生火焰并使试样蒸发和原子化的装置。l燃烧器可分为:“单缝燃烧器”(喷口是一条长狭缝,a.缝长10cm,缝宽0.50.6cm,适应空气-乙炔火焰;b.缝长5cm,缝宽0.46cm,适应N2O-乙炔火焰)、l“三缝燃烧器”(喷口是三条平行的狭缝)和“多孔燃烧器”(喷口排在一条线上小孔)。第58页,此课件共111页哦l2原子化过程:lMeX脱水MeX蒸发MeX分解l(溶液)(固体微粒)(气态分子)llMeX(基态原子)第59页,此课件共111页哦l3火焰:火焰的作用是将试液中的待测元素原子化。只要其温度能使待测元素离解成自由的基态原子就可以了。如超过所需温度,则激发态原子增加,电离度增大,基态原子减少,这对原子吸收是很不利的。第60页,此课件共111页哦l1)火焰的组成:l空气乙炔火焰:温度在2500K左右;lN2O乙炔火焰:温度可达到3000K左右;空气氢气火焰:最高温度2300K左右。第61页,此课件共111页哦按照火焰按照火焰按照火焰按照火焰燃气燃气燃气燃气与与与与助燃气助燃气助燃气助燃气的比例不同,火焰可以分为三类。的比例不同,火焰可以分为三类。的比例不同,火焰可以分为三类。的比例不同,火焰可以分为三类。2)火焰的类型:a)中性火焰:中性火焰:这类火焰,温度高、稳定、干扰小、这类火焰,温度高、稳定、干扰小、背景低,适合于许多元素的测定。背景低,适合于许多元素的测定。b)b)富燃火焰:还原性火焰,富燃火焰:还原性火焰,富燃火焰:还原性火焰,富燃火焰:还原性火焰,燃烧不完全,温度略低于燃烧不完全,温度略低于燃烧不完全,温度略低于燃烧不完全,温度略低于中性火焰;具有还原性;适合于易形成难解离氧化物的中性火焰;具有还原性;适合于易形成难解离氧化物的中性火焰;具有还原性;适合于易形成难解离氧化物的中性火焰;具有还原性;适合于易形成难解离氧化物的元素测定;干扰较多;背景高。如锡等。元素测定;干扰较多;背景高。如锡等。元素测定;干扰较多;背景高。如锡等。元素测定;干扰较多;背景高。如锡等。c)贫燃火焰:氧化性火焰;贫燃火焰:氧化性火焰;它的温度较低,有较强的它的温度较低,有较强的它的温度较低,有较强的它的温度较低,有较强的氧化性,有利于测定易解离,易电离元素,如碱、碱土氧化性,有利于测定易解离,易电离元素,如碱、碱土氧化性,有利于测定易解离,易电离元素,如碱、碱土氧化性,有利于测定易解离,易电离元素,如碱、碱土金属。金属。金属。金属。第62页,此课件共111页哦l(二)非火焰原子化法:无火焰原子化装置是利用电热、阴极溅射、等离子体或激光等方法使试样中待测元素形成基态自由原子。l常用的非火焰原子化法主要有电热高温石墨管原子化法和化学原子化法。l1.石墨炉原子化器第63页,此课件共111页哦第64页,此课件共111页哦l包括电源、保护系统和石墨管三部分。l电源:1025V,500A。用于产生高温。l保护系统:保护气(Ar)分成两路l管外气防止空气进入,保护石墨管不被氧化、烧蚀。第65页,此课件共111页哦l管内气流经石墨管两端及加样口,可排出空气并驱 除加热初始阶段样品产生的蒸汽 l 冷却水金属炉体周围通水,以保护炉体。l石墨管:多采用石墨炉平台技术。第66页,此课件共111页哦l原子化过程可分为四个阶段,即干燥、灰化、原子化和净化。l干燥:去除溶剂,防样品溅射;l灰化:使基体和有机物尽量挥发除去;第67页,此课件共111页哦原子化:待测物化合物分解为基态原子,此时停止通Ar,延长原子停留时间,提高灵敏度;净化:样品测定完成,高温去残渣,净化石墨管。第68页,此课件共111页哦l石墨炉原子化器与火焰原子化器比较有如下优点:l1)原子化效率高,可达到90%以上,而后者只有10%左右。第69页,此课件共111页哦l2)绝对灵敏度高(可达到10-1210-14),试样用量少。适合于低含量及痕量组分的测定。l3)温度高,在惰性气氛中进行且有还原性C存在,有利于易形成难离解氧化物的元素的离解和原子化。第70页,此课件共111页哦l3.其它原子化法(化学原子化法)其它原子化法(化学原子化法)l氢化物原子化法氢化物原子化法l氢化物原子化方法属低温原子化方法(原子化温度700900C)。主要应用于:As、Sb、Bi、Sn、Ge、Se、Pb、Ti等元素。l原理:在酸性介质中,与强还原剂硼氢化钠反应生成气态氢化物。例lAsCl3+4NaBH4+HCl+8H2O=AsH3+4NaCl+4HBO2+13H2l将待测试样在专门的氢化物生成器中产生氢化物,然后引入加热的石英吸收管内,使氢化物分解成气态原子,并测定其吸光度。l特点:原子化温度低;灵敏度高(对砷、硒可达10-9g);基体干扰和化学干扰小。第71页,此课件共111页哦l冷原子化法冷原子化法l主要应用于:各种试样中Hg元素的测量;l汞在室温下,有一定的蒸气压,沸点为357C。只要对试样进行化学预处理还原出汞原子,由载气(Ar或N2)将汞蒸气送入吸收池内测定。l原理:将试样中的汞离子用SnCl2或盐酸羟胺完全还原为金属汞后,用气流将汞蒸气带入具有石英窗的气体测量管中进行吸光度测量。l特点:常温测量;灵敏度、准确度较高(可达10-8g汞)第72页,此课件共111页哦l三光学系统:l光学系统可分为两部分:外光路系统(或称照明系统)和分光系统(单色器)。l1外光路系统(或称照明系统):外光路系统(或称照明系统):作用是HLP发出的共振线能正确地通过原子蒸汽,并投射在单色器入射狭缝上。l2分光系统(单色器):分光系统(单色器):是将待HLP发射的未被待测元素吸收的特征谱线与邻近谱线分开。因谱线比较简单,一把不需要分辨率很高的单色器。第73页,此课件共111页哦l分光系统一般用光栅来进行分光。l光谱通带:指通过单色器出射狭缝通过的波长范围lW=DS10-3l其中:W为光谱通带(单位nm);D为光栅的倒线色散率(单位nm/mm-1);S为狭缝宽度(单位m)。第74页,此课件共111页哦l四检测系统:l单色器分出的光信号转变成电信号。如:光电池、光电倍增管、光敏晶体管等。l检测系统包括检测器、放大器、对数转换器、显示器几部分。第75页,此课件共111页哦l五原子吸收分光光度计的主要性能参数:l1灵敏度:有相对灵敏度和绝对灵敏度两种。第76页,此课件共111页哦l2检测极限:指仪器所能检出的元素的最低浓度或最小质量。l定义为:能给出信号强度等于3倍噪声信号强度标准偏差时所对应的元素浓度或质量。第77页,此课件共111页哦l计算式为:式式中中D D为为检检出出极极限限(g/mLg/mL或或g g);为为对对空空白白溶溶液液进进行行不不少少于于1010次次测测量量时时的的标标准偏差;准偏差;A A为吸光度;为吸光度;g g为质量(为质量(g g)。)。Dc=c/A3(g/mL)Dm=m/A3(g/g)第78页,此课件共111页哦l44原子吸收光谱法定量分析l原子吸收光谱法是一种元素定量分析方法,它可以用于测定70多种金属元素和一些非金属元素的含量。第79页,此课件共111页哦l一定量分析方法:l(一)标准曲线法:配制一系列不同浓度的待测元素标准溶液,在选定的条件下分别测定其吸光度,以测得的吸光度A为纵坐标,浓度为横坐标作图,得到标准曲线。第80页,此课件共111页哦l再在相同条件下测定试液的吸光度,由标准曲线上就可求得待测元素的浓度或含量。第81页,此课件共111页哦l 1配制标准溶液时,应尽量选用与试样组成接近的标准样品,并用相同的方法处理。如用纯待测元素溶液作标准溶液时,为提高测定的准确度。可放入定量的基体元素。第82页,此课件共111页哦l2应尽量使得测定范围在A=0.20.7,此时的测量误差较小。第83页,此课件共111页哦l3每次测定前必须用标准溶液检查,并保持测定条件的稳定。l4应扣除空白值,为此可选用空白溶液调零。第84页,此课件共111页哦曲线弯曲的原因曲线弯曲的原因l1.邻近非吸收线的影响l2.试液浓度较高的影响l3.电离效应第85页,此课件共111页哦例例Czn=100ug/ml50ml容量瓶容量瓶12345待测液V(ml_1.002.003.004.005.003.00m(ug/50ml)100200300400500C(ug/ml)246810A0.1340.2680.4140.5350.7260.474第86页,此课件共111页哦l2.标准加入法:l取两份体积相同的试样溶液,设为A和B,在B中加入一定量的待测元素,然后分别将A和B稀释到相同体积,再分别测定其吸光度。第87页,此课件共111页哦l设A中待测元素的浓度为Cx吸光度为Ax,B中的待测元素浓度为Cx+Co(Co为加入的标准样品的浓度),吸光度为A,则:lAx=KCxA=K(Cx+Co)l两式相比得:lCx=CoAx/(AAx)l由此式就可得到待测元素的含量。第88页,此课件共111页哦l作图的方法:取四份以上的体积相同的试液,从第二份开始,分别按比例加入不同量的待测元素,将这些溶液全部稀释到相同体积,此时,各溶液中待测元素的浓度分别为:Cx,Cx+Co,Cx+2Co,Cx+3Co等。第89页,此课件共111页哦l 测定各溶液的吸光度,并以吸光度对加入的待测元素的浓度(增量)作图,得如下曲线:第90页,此课件共111页哦l 将直线延长至与横坐标相交,交点与原点之间的距离所代表的浓度值就是试液中待测元素的浓度。l 注意事项:须线性良好;至少四个点;只消除基体效应,不消除分子和背景吸收;斜率小时误差大。第91页,此课件共111页哦l以原子吸收法测定含铜离子试液,测得其吸光度为0.320,然后在100.00mL试液中加入浓度为0.25mol/L的铜离子标准液0.10mL,混匀后在同一条件下测得吸光度为0.400,计算试液中铜离子质量浓度为多少?第92页,此课件共111页哦l二干扰及其消除二干扰及其消除l(一)谱线干扰:l如:在Ni的分析线232.0nm附近还存在231.6nm的谱线,l如:用308.22nm的谱线测定铝时,如果存在钒,钒对308.21nm的谱线要产生吸收,第93页,此课件共111页哦l(二)背景吸收:由于原子化器(火焰和石墨炉)中存在的气体分子和盐类所产生的吸收以及存在的固体颗粒对光的散射引起的干扰,叫背景吸收。第94页,此课件共111页哦l1)邻近线背景校正l用分析线测量原子吸收与背景吸收的总吸光度,因非共振线(邻近线)不产生原子吸收用它来测量背景吸收的吸光度。两者之差值即为原子吸收的吸光度。第95页,此课件共111页哦l因为共振线(此时为分析线)的总吸光度AT包括基态原子的吸收A和背景吸收AB,即AT=A+ABl通过测量共振线旁的“邻近线”的吸收,得到ABl此时得到净吸收度A=AT-AB第96页,此课件共111页哦l2)连续光源背景校正(氘灯或氢灯校正法)l先用锐线光源测定分析线的原子吸收和背景吸收的总和。再用氘灯在同一波长测定背景吸收(这时原子吸收可忽略不计)计算两次测定吸光度之差,即为原子的吸光度。第97页,此课件共111页哦l(三)化学干扰:化学干扰是指在溶液中或气相中由于待测元素与其它组分之间的化学反应而引起的干扰。第98页,此课件共111页哦l1加入释放剂:在测定时加入一种能与干扰组分生成更稳定或更难挥发化合物的试剂,而使待测元素释放出来,从而消除干扰。第99页,此课件共111页哦l如:在测定钙时,加入锶,它能与磷酸根形成更稳定的化合物而使钙释放出来。第100页,此课件共111页哦l2加入保护剂:加入一种能与待测元素生成稳定增长化合物的试剂,使得待测元素不与干扰组分反应。而生成的化合物又很容易挥发和原子化,对测定不干扰。第101页,此课件共111页哦l如:测定钙时,加入EDTA使其生成稳定化合物CaY,CaY又很容易挥发和原子化,从而消除了磷酸根对钙测定的干扰。第102页,此课件共111页哦l3化学分离:将待测组分和干扰组分分离。第103页,此课件共111页哦l4提高火焰温度也可以抑制或避免某些干扰。第104页,此课件共111页哦l(四)物理干扰:l是指试样在转移、蒸发和原子化过程中由于试样任何物理因素的变化而引起的吸光度下降的效应。如:试液的粘度影响取样速度,表面张力影响雾滴的大小等。第105页,此课件共111页哦l对于物理干扰,最好的消除方法就是配制与试样溶液组成相似的标准溶液。也可用标准加入法来进行测定。第106页,此课件共111页哦l(五)电离干扰:l电离干扰是指待测元素的原子电离而引入的干扰。l消除方法是采用较低的温度和加入消电离剂。消电离剂是一些易电离的元素,它增加了火焰中的自由电子的浓度,可有效地抑制和消除电离干扰。如:测定钡时,加入钾就可消除电离干扰。第107页,此课件共111页哦l三,测定条件的选择:l1分析线的选择:一般选用共振线作分析线。l2灯电流:保正稳定和适当光强度输出的条件下,尽量选用较低的工作电流。第108页,此课件共111页哦l3原子化条件:l火焰法主要是选择适当的火焰。对于分析线在200nm以下的元素,不宜选用乙炔火焰。对于易电离的元素,宜选用低温火焰。而对于易生成难离解化合物的元素,则宜选用高温火焰。l石墨炉法则应选择合适的干燥、灰化和原子化温度。第109页,此课件共111页哦l4燃烧器高度:l对于不同的元素,自由原子的浓度随火焰高度的分布是不同的。所以测定时,应调节其高度使光束从原子浓度最大处通过。第110页,此课件共111页哦l5狭缝宽度:由于原子吸收光谱法谱线的重叠较少,一般可用较宽的狭缝,以增强光的强度。但当存在谱线干扰和背景吸收较大时,则宜选用较小的狭缝宽度。第111页,此课件共111页哦