第十五章原子吸收分光光度法详解优秀PPT.ppt

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1、第十五章第十五章 原子吸取分光光度法原子吸取分光光度法 第一节第一节 概述概述n概念：原子光谱法（atomic spectroscopy）n 化合物 气态原子or离子n（绝大多数）（自由原子）n 外界作用n 放射、吸取特征性谱线 锐线光谱n 反映n 原子性质n （与原子来源的分子状态无关）原子光谱法原子光谱法 吸取程度自由原子 放射程度 试样的元素组成和含量原子光谱法原子光谱法n（1）原子吸取分光光度法）原子吸取分光光度法 本章探讨本章探讨n （atomic absorption spectrophotometry）AASn（2）原子放射分光光度法）原子放射分光光度法n （atomic emm

2、ision spectrophotometry）AESn（3）原子荧光分光光度法）原子荧光分光光度法n （atomic fluorescence spectrophotometry）AFSn 原理见原理见P136图图15-1 AES，AFS，AAS原理相像原理相像n （仪器结构，光谱（仪器结构，光谱形成，观测）形成，观测）原子吸取分光光度法原子吸取分光光度法nAAS：是基于蒸气相中被测元素的基态原子对：是基于蒸气相中被测元素的基态原子对其原子共振辐射的吸取来测定试样中该元素含其原子共振辐射的吸取来测定试样中该元素含量的一种方法。量的一种方法。n 红外红外 分子分子 红红外线外线n吸取分析吸取分

3、析 紫外紫外 分子分子 紫紫外线外线n 原子吸取原子吸取 原子原子 原子原子共振辐射共振辐射nP137页图页图15-2 两种吸取分析法比较两种吸取分析法比较原子吸取与紫外分光光度法异同原子吸取与紫外分光光度法异同n同：同：吸取关系的试验公式：吸取关系的试验公式：n K：系数；：系数；C：样品中元素浓度；：样品中元素浓度；L：吸取：吸取池长度池长度n 仪器结构四大部分：仪器结构四大部分：n 光源、吸取池、单色器、检光源、吸取池、单色器、检测器。测器。原子吸取与紫外分光光度法异同原子吸取与紫外分光光度法异同n异：异：n 分子光谱的本质是分子吸取：分子光谱的本质是分子吸取：n 分子外层电子能级跃迁分

4、子外层电子能级跃迁n 振动能级跃迁振动能级跃迁 宽带吸取宽带吸取n 转动能级跃迁转动能级跃迁n 可运用连续光源可运用连续光源 10-1100nm；0.11nmn 原子吸取：原子外层电子能级的跃迁原子吸取：原子外层电子能级的跃迁n 窄带吸取窄带吸取-谱线吸取谱线吸取 10-3nm,只运用锐线光源只运用锐线光源AAS特点特点n优点优点:n 灵敏高灵敏高:ppm,ppb;5100 l;0.0530mgn 选择性好选择性好:抗干扰实力强抗干扰实力强 原子吸取带宽很窄原子吸取带宽很窄n 精密度高精密度高:一般一般13%,可达可达1%n 测量范围较广测量范围较广:70多种多种n局限性局限性:n 标准工作曲

5、线的线性范围窄标准工作曲线的线性范围窄,一般为一一般为一个数量级个数量级.n 通常每测一种元素要运用一种元素灯通常每测一种元素要运用一种元素灯,运用不便运用不便.其次节其次节 基本原理基本原理一、原子的量子能级和能级图一、原子的量子能级和能级图 h +原子原子 原子核原子核+e 运动状态：四个量子数描述运动状态：四个量子数描述主量子数主量子数n；角量子数；角量子数l；自旋量子数；自旋量子数s；内量子数；内量子数j原子的量子能级和能级图原子的量子能级和能级图n主量子数主量子数n 表示核外电子分布的层次（壳表示核外电子分布的层次（壳层）层）n n 取一系列正整数值，取一系列正整数值，n=1，2，3

6、，4 n 离核最近离核最近n角量子数角量子数l 表示同一壳层的电子有不同表示同一壳层的电子有不同的轨的轨 n 道形态道形态n l=0，1，2，3 n-1 不同形态的轨不同形态的轨道数目有道数目有n个个n s，p，d，f n n=1，则，则l=0，只有一个，只有一个s轨道；轨道；n=3，则则l=0,1,2 有有s,p,d三个轨道三个轨道原子的量子能级和能级图原子的量子能级和能级图n自旋量子数自旋量子数s 表示电子的自旋状态表示电子的自旋状态n 取值取值+1/2或或-1/2 只有两个取只有两个取值值n内量子数内量子数j 表示核外电子在运动过程中表示核外电子在运动过程中,轨道磁距与轨道磁距与 n 自

7、旋磁距产生耦合作用自旋磁距产生耦合作用形成的能级分裂形成的能级分裂.n 取值数目由取值数目由l和和s共同确定共同确定:l s j 取取 2s+1个数值个数值n l s j 取取2l+1 个个 数值数值n j值为值为l和和s的矢量和的矢量和,加和规律为加和规律为j=l+s,l+s 1,l s.原子的量子能级和能级图原子的量子能级和能级图n除价电子外，原子核外的电子排布呈稳定结构，除价电子外，原子核外的电子排布呈稳定结构，它的总角动量和总磁距都为零。它的总角动量和总磁距都为零。所以，所以，光谱学上通常只考虑价电子的量子能级。光谱学上通常只考虑价电子的量子能级。n两个或多个价电子，除基态外，通常只考

8、虑一两个或多个价电子，除基态外，通常只考虑一个价电子被激发到高能级的状况个价电子被激发到高能级的状况 n 两个或多个电子同时被激发有可能，但所须两个或多个电子同时被激发有可能，但所须要能量很大，一般不易视察到他们所形成的光要能量很大，一般不易视察到他们所形成的光谱。谱。n整个原子的量子能级用光谱项整个原子的量子能级用光谱项n2S+1LJ来描来描述述光谱项光谱项n2S+1LJ n2S+1LJ 主量子数主量子数 总自旋量子数总自旋量子数 总角量子数总角量子数 总内量子数总内量子数 S=si L=li钠原子的基态光谱项钠原子的基态光谱项n钠原子的基态结构钠原子的基态结构（1S）2（2S）2（2P）2

9、（3S）1 一个价电子一个价电子n主量子数主量子数 n=3，价电子有三个轨道（，价电子有三个轨道（S、P、D）基态基态 第一激发态第一激发态n总角量子数总角量子数 L=l1=0 用用S 表示表示n总自旋量子数总自旋量子数 S=s1=1/2n总内量子数总内量子数 J 取值数目为取值数目为1（因因LS，应取，应取2L+1个值个值），），J=L+S=1/2 钠原子的钠原子的基态光谱项基态光谱项为：为：32S1/2钠原子激发态光谱项钠原子激发态光谱项n价电子从基态价电子从基态S轨道轨道 跃迁跃迁 第一激发态第一激发态P轨道轨道n主量子数主量子数n=3n总角量子数总角量子数L=l1=1 用用P表示表示n

10、总自旋量子数总自旋量子数S=s1=1/2n总内量子数：取值数目为总内量子数：取值数目为2 J1=L+S=3/2n J2=L+S1=1/2n钠原子的钠原子的激发态光谱项激发态光谱项分别为分别为32P1/2，32P3/2钠原子的基态价电子受到激发时的跃迁形式钠原子的基态价电子受到激发时的跃迁形式 32P1/2：E(32P1/2)E(32S1/2)=h 132S1/2 其共振线波长为其共振线波长为589.6nm 32P3/2：E(32P3/2)E(32S1/2)=h 2 其共振线波长为其共振线波长为589.0nm祥见P139页，图15-3，钠原子部分电子能级图二、原子在各能级的分布二、原子在各能级的

11、分布n玻尔兹曼分布律：玻尔兹曼分布律：n Nj 激发态原子数；激发态原子数；gj 激发态激发态统计权重统计权重n N0 基态原子数目；基态原子数目；g0 基态基态统计权重统计权重n K 玻尔兹曼常数；玻尔兹曼常数；T 确定温确定温度度n由公式可以看出：由公式可以看出：n T ，Nj/N0 （Ej E0），Nj/N0 n此规律从表此规律从表15-1可以看出可以看出例题例题n计算计算2500K，2510K火焰中钠原子的激发态（火焰中钠原子的激发态（32P3/2）和基态）和基态（32S1/2）原子数目的比值。）原子数目的比值。解解：基态钠原子基态钠原子g0：基态基态Na原子：原子：L=0，S=，J=

12、L+S=，g0=2J+1=2 激发态原子激发态原子gj：激发态激发态Na原子：原子：L=1，S=，J=L+S=，gj=2J+1=4例题例题n（32S1/2）（32P3/2）=589.0nm E=h=hC/C：电磁波在真空中传播速度：电磁波在真空中传播速度 h：plank constantE=hC/=6.6265 10-34 2.9979 1010 (1/589.0 10-7)=3.373 10-19(J)T=2500K时，时，Nj/No=2exp（）=1.14 10-4 T=2510K时时,Nj/No=1.18 10-4结论结论n2500K时时,激发态激发态Na数只占基态钠原子数的数只占基态钠

13、原子数的0.01%。当。当T增加增加10K时，时，Nj/No只增加百万分只增加百万分之四。之四。n原子吸取测定条件（原子吸取测定条件（3000K），），Nj/No可忽视可忽视不计。不计。nNo=N(总原子数总原子数)结论结论n可以认为全部的吸取都是在基态进行的可以认为全部的吸取都是在基态进行的n大大削减了可以用于原子吸取的吸取线的数目大大削减了可以用于原子吸取的吸取线的数目n紫外光谱区每种元素仅紫外光谱区每种元素仅34个有用的光谱线个有用的光谱线n原子吸取分光光度法灵敏度高原子吸取分光光度法灵敏度高,抗干扰实力强的一个抗干扰实力强的一个重要缘由重要缘由.结论结论 原子由基态原子由基态 吸取吸取

14、h 第一激发态第一激发态 产生的吸取线产生的吸取线 共振吸取线共振吸取线 简称共振线简称共振线各种元素原子的结构各种元素原子的结构,外层电子排布不同外层电子排布不同 基态基态 第一激发态吸取能量不同第一激发态吸取能量不同 各种元素的共振线各具特征性各种元素的共振线各具特征性 元素的特征谱线元素的特征谱线 结论结论 基态基态 第一激发态第一激发态,最简洁发生最简洁发生.共振线是元素全部谱线中最灵敏的谱线共振线是元素全部谱线中最灵敏的谱线 原子吸取分光光度法利用原子吸取分光光度法利用三、原子吸取线的形态三、原子吸取线的形态n见见P140页图页图15-4n =E/hn原子吸取线特点：吸取线频率、半宽

15、度、强度原子吸取线特点：吸取线频率、半宽度、强度n 极大吸取系数一半处极大吸取系数一半处n 吸取线轮廓上两点之间的频率差吸取线轮廓上两点之间的频率差n总宽度总宽度 T=D2+（L+R+N）21/2n Doppler变宽变宽 Lorentz变宽变宽 Holtsmark变宽变宽 自然宽度自然宽度1.Doppler变宽变宽(主主)(运动波源表现出来的频率位移效应运动波源表现出来的频率位移效应)多普勒效应多普勒效应运动波源运动波源:“背向背向”检测器运动，检测器运动，比静止波源比静止波源所发出频率低所发出频率低 波长波长“红红移移”运动波源：运动波源：“向着向着”检测器运动，检测器运动，比静止波源比静

16、止波源所发出频率高所发出频率高 波长波长“紫移紫移”D=7.16 10-7 0 T/M T:确定温度确定温度K,T,D .D M:吸取原子的原子量吸取原子的原子量,M,D .10-3nm数量级数量级2.Holtsmark变宽变宽(主主)(共振变宽共振变宽)n同种原子碰撞引起的放射或吸取光量子频率同种原子碰撞引起的放射或吸取光量子频率而导致而导致,随原子蒸气浓度增加而增加随原子蒸气浓度增加而增加.n 3.Lorentz变宽变宽 n吸取原子与蒸气中局外原子或分子等相互碰吸取原子与蒸气中局外原子或分子等相互碰撞而引起的撞而引起的,随局外气体压力的增加而增大随局外气体压力的增加而增大.4.D(自然宽度

17、自然宽度)n产生跃迁的产生跃迁的激发态原子的寿命激发态原子的寿命有关有关n量子力学的量子力学的测不准原理测不准原理(uncertainty principle)E t =h能量不确定量能量不确定量 平均寿命平均寿命 plank常数常数 E =h四、原子吸取值与原子浓度的关系四、原子吸取值与原子浓度的关系n原子吸取原子吸取 遵从遵从Lambert定律定律nA=lg =K L 见见P142页推导及图页推导及图15-6n上式：没有上式：没有AC线性关系线性关系n基态原子浓度基态原子浓度N0积分吸取系数积分吸取系数(吸取系数轮吸取系数轮廓所包围面积廓所包围面积)n 正比正比A与与C关系关系n见讲义推导

18、见讲义推导nA=lg =0.4343K0L N0与与K0有确有确定关系定关系n N0 N 可将左式简化可将左式简化n A=KNL N=C A=KCn n AC 线性线性五、灵敏度和检出限五、灵敏度和检出限n基本概念：基本概念：n特征浓度，特征含量：能产生特征浓度，特征含量：能产生1%光吸取或光吸取或0.0044吸光度吸光度(99%的透光度的透光度)所须要的被测元所须要的被测元素的浓度素的浓度(g/ml)或重量或重量(g or g)。n灵敏度：校正曲线灵敏度：校正曲线A=f（C）的斜率。）的斜率。nS=dA/dC 表示：被测元素浓度或含量变表示：被测元素浓度或含量变更一个单位时吸更一个单位时吸n

19、 收值的变更量收值的变更量n浓度单位浓度单位 相对灵敏度相对灵敏度 火焰原子吸取法火焰原子吸取法n重量单位重量单位 确定灵敏度确定灵敏度 石墨炉原子吸取法石墨炉原子吸取法检出限检出限n能以适当的置信度被检出的元素的最小浓度。能以适当的置信度被检出的元素的最小浓度。一般定义为一般定义为3倍噪音电平所对应的待测元素浓倍噪音电平所对应的待测元素浓度或待测元素量。度或待测元素量。n相对检出限：相对检出限：CL=C 3 （g/ml）n An确定检出限：确定检出限：q L=C V 3 （g）n An噪音电平噪音电平：空白水溶液的标准偏差：空白水溶液的标准偏差第三节第三节 原子吸取分光光度计原子吸取分光光度

20、计n见见P144页页 原子吸取分光光度计示意图原子吸取分光光度计示意图n四部分：光源、原子化器、单色器、检测系四部分：光源、原子化器、单色器、检测系统与一般的紫外可见分光光度计的结构基本统与一般的紫外可见分光光度计的结构基本上相同。上相同。一、仪器的主要部件一、仪器的主要部件（一）光源（一）光源n光源：功能光源：功能 放射被测元素基态原子所吸取放射被测元素基态原子所吸取的的n 特征共振辐射。特征共振辐射。n基本要求：谱线窄、强度大、稳定性好、运用基本要求：谱线窄、强度大、稳定性好、运用寿命长（一般寿命长（一般5001000hr）、光谱纯度高）、光谱纯度高（没其它谱线（没其它谱线）。）。n空心阴

21、极灯（空心阴极灯（HCL）；多元素空心阴极灯）；多元素空心阴极灯1、空心阴极灯（、空心阴极灯（HCL）锐线光源锐线光源n结构见P145图15-8nHCL：空腔形阴极：被测元素，内径2mmn 钨制阳极n放电原理：一种特殊辉光放电装置n两极加200500伏电压 阴极e 加速 阳极 与载气的原子碰撞，使之电离 荷正电的载气离子轰击阴极表面 阴极材料的原子从晶格中溅射出来 该原子再与电子、原子、离子碰撞而被激发 发出被测元素特征的共振线 n同时有载气的谱线产生。空心阴极灯放电的光谱特性空心阴极灯放电的光谱特性n取决于阴极材料的性质、载气的种类和压力、取决于阴极材料的性质、载气的种类和压力、供电方式、放

22、电电流。供电方式、放电电流。n阴极材料阴极材料 确定确定 共振线的波长共振线的波长n载气的电离电位载气的电离电位 确定确定 放射共振线的效率、放射共振线的效率、放射线的性质放射线的性质nNe，Ar作载气作载气 阴极材料放射阴极材料放射的谱线主要是原子线的谱线主要是原子线nHCL：优点：好用的锐线光源：优点：好用的锐线光源n 缺点：测一种元素换一个灯缺点：测一种元素换一个灯2.多元素空心阴极灯多元素空心阴极灯 阴极内含两个或多个不同元素阴极内含两个或多个不同元素 辐射辐射 两种、多种元素的共振线两种、多种元素的共振线 同时测几种元素同时测几种元素n缺点缺点：辐射强度、灵敏度、寿命不如单元素灯，组

23、辐射强度、灵敏度、寿命不如单元素灯，组合越多，光谱特性越差，谱线干扰也大。合越多，光谱特性越差，谱线干扰也大。（二）原子化器（二）原子化器 试样试样 基态原子基态原子n原子化过程原子化过程：被测元素由试样中：被测元素由试样中转入气转入气相相，并，并解离解离为为基态原子基态原子的过程。的过程。原子化过程原子化过程 M*（激发态原子）（激发态原子）吸取吸取MX（试样）（试样）蒸发蒸发 MX（气态）原子化（气态）原子化 M（基态原子）（基态原子）+X（气态）（气态）电离电离 M+（离子）（离子）+e 原子化过程原子化过程实现原子化的实现原子化的 方法：火焰原子化法；非火焰原子化法方法：火焰原子化法；

24、非火焰原子化法 1.火焰原子化法火焰原子化法n优点：操作简便、快速、结果精确、重现性好，优点：操作简便、快速、结果精确、重现性好，对大多数元素有较高灵敏度，适用范围广。对大多数元素有较高灵敏度，适用范围广。n（1）原子扮装置）原子扮装置n（2）影响原子化过程的因素）影响原子化过程的因素（1）原子扮装置）原子扮装置n全消耗型全消耗型 n预混合型预混合型：多用，见：多用，见P146页图页图15-9，祥见，祥见 讲义雾化，燃烧原子化过程。讲义雾化，燃烧原子化过程。n缺点：缺点：试样利用试样利用效率效率较较低低，10%“记忆记忆”效应。效应。（2）影响原子化过程的因素）影响原子化过程的因素n火焰温度火

25、焰温度n火焰的氧化还原性火焰的氧化还原性n火焰的透射性能火焰的透射性能2.非火焰原子化法非火焰原子化法管式石墨炉原子化器管式石墨炉原子化器n见P146页图15-10 电加热器电加热器(电能加热盛放试样的石墨容器电能加热盛放试样的石墨容器)高温高温 试样的蒸发和原子化试样的蒸发和原子化石墨炉原子化的特点石墨炉原子化的特点n优点：优点：n 原子化在充有惰性爱护气的气室内，于强还原子化在充有惰性爱护气的气室内，于强还原性石墨介质中进行，有利于难熔氧化物的分原性石墨介质中进行，有利于难熔氧化物的分解。解。n 取样量小，取样量小，S 0.110mg;L 150 l。n 试样全部蒸发，原子在测定区的有效停

26、试样全部蒸发，原子在测定区的有效停留时间长，几乎全部样品参与光吸取，确定灵留时间长，几乎全部样品参与光吸取，确定灵敏度高。敏度高。n 解除了化学火焰中常常产生的被测组分与火解除了化学火焰中常常产生的被测组分与火焰组分之间的相互作用，削减了化学干扰。焰组分之间的相互作用，削减了化学干扰。n 固体试样与液体试样均可干脆应用。固体试样与液体试样均可干脆应用。石墨炉原子化的特点石墨炉原子化的特点n缺点：缺点：n 测定精度不如火焰原子化法好（因为取样量测定精度不如火焰原子化法好（因为取样量小，试样不匀整性影响较大。）小，试样不匀整性影响较大。）n 有强的背景。有强的背景。n 设备比较困难，费用较高。设备

27、比较困难，费用较高。n低温原子化法（化学原子化法）：见讲义低温原子化法（化学原子化法）：见讲义n总结：非火焰原子化法灵敏度高，取样量少，总结：非火焰原子化法灵敏度高，取样量少，可不经过处理干脆进行分析，基体的影响比火可不经过处理干脆进行分析，基体的影响比火焰法大，测定精密度（焰法大，测定精密度（510%）比火焰法）比火焰法（1%）差。）差。（三）单色器（三）单色器n将所需的共振吸取线分别出来将所需的共振吸取线分别出来n要求不高要求不高n光栅光栅n单色器后置（在原子化器后）单色器后置（在原子化器后）（四）检测系统（四）检测系统n检测器、放大器，检测器、放大器，n 光电倍增管光电倍增管n二、原子吸

28、取分光光度计的类型二、原子吸取分光光度计的类型 n （自学）（自学）n 单光束、双光束，单光束、双光束，第四节第四节 试验技术试验技术n样品处理样品处理n测定条件的选择测定条件的选择n干扰及其抑制干扰及其抑制n定量分析方法定量分析方法一、样品处理一、样品处理n取样：代表性取样：代表性n防污染：水、容器、试剂、大气防污染：水、容器、试剂、大气n贮备液：浓贮备液：浓1000ppm,0.1%,标准试液中加入等量同一盐标准试液中加入等量同一盐类类(因为总盐量对喷雾过程和蒸发过程有重要因为总盐量对喷雾过程和蒸发过程有重要影响影响)样品处理样品处理n试剂纯度试剂纯度：高纯度（用量的试剂）溶解试样酸碱、光谱

29、高纯度（用量的试剂）溶解试样酸碱、光谱缓冲剂、萃取溶剂、配制标准的基体，不能含有被测元素缓冲剂、萃取溶剂、配制标准的基体，不能含有被测元素n被测元素被测元素：在标准溶液中浓度很低，用量少，可用分析纯在标准溶液中浓度很低，用量少，可用分析纯试剂。试剂。n试样的处理试样的处理：n无机溶液样品：无机溶液样品：n有机溶液样品：有机溶液样品：甲基异丁基酮，石油溶剂稀释甲基异丁基酮，石油溶剂稀释 接近水的接近水的粘度粘度n无机固体样品：无机固体样品：合适的溶剂、方法溶解合适的溶剂、方法溶解n有机固体样品：有机固体样品：消化有机物消化有机物 溶解在合适的溶剂中溶解在合适的溶剂中二、测定条件的选择二、测定条件

30、的选择n分析线分析线n狭缝宽度狭缝宽度n空心阴极灯的工作电流空心阴极灯的工作电流n原子化条件的选择原子化条件的选择n试样量试样量（一）分析线（一）分析线n通常选择：共振吸取线通常选择：共振吸取线 作为分析线作为分析线n 最灵敏的吸取线最灵敏的吸取线n 但有干扰时，可选其它：不受干扰而吸取值但有干扰时，可选其它：不受干扰而吸取值适度的谱线。适度的谱线。nP149页表页表15-3 原子吸取分光光度法中常用的原子吸取分光光度法中常用的分析线分析线n Hg：253.7nm Na：589.0nm；330.3nm（二）狭缝宽度（二）狭缝宽度n通过试验方法确定通过试验方法确定n最合适的狭缝宽度最合适的狭缝宽

31、度 n n不引起吸光度削减的最大狭缝宽度不引起吸光度削减的最大狭缝宽度（三）空心阴极灯的工作电流（三）空心阴极灯的工作电流n试验确定试验确定n在保证放电稳定和合适光强输出的条件在保证放电稳定和合适光强输出的条件下，尽量选用低的工作电流下，尽量选用低的工作电流（四）原子化条件的选择（四）原子化条件的选择nA、火焰原子化法：、火焰原子化法：n n 火焰选择火焰选择 调整调整n 火焰类型火焰类型 燃气混合物流量燃气混合物流量n 影响原子化效率影响原子化效率火焰原子化法火焰原子化法n例：例：n Se，P，分析线，分析线 200nm，烃类火焰有明，烃类火焰有明显吸取，显吸取，n 不宜运用乙炔火焰，宜用氢

32、火焰。不宜运用乙炔火焰，宜用氢火焰。n 易电离元素，碱金属、碱土金属，不宜接受易电离元素，碱金属、碱土金属，不宜接受高温火焰。高温火焰。n 易形成难离解氧化物的元素，如易形成难离解氧化物的元素，如B，Be，Ar，Zr，稀土。，稀土。n 应接受高温火焰，最好运用富燃火焰。应接受高温火焰，最好运用富燃火焰。n火焰的氧化火焰的氧化-还原特性明显影响原子化效率和还原特性明显影响原子化效率和基态原子在火焰中的空间分布。基态原子在火焰中的空间分布。n 调整燃气与助燃气的流量以及燃烧器的高度，调整燃气与助燃气的流量以及燃烧器的高度，使来自光源的光通过基态原子浓度最大的火焰使来自光源的光通过基态原子浓度最大的

33、火焰区区 获最高的测定灵敏度获最高的测定灵敏度B、石墨炉原子化法、石墨炉原子化法n试验确定干燥、试验确定干燥、灰化、灰化、原子化温度原子化温度n 低温去溶剂低温去溶剂 去基体去基体 应选择最大吸取信号的应选择最大吸取信号的n 最最低温度低温度nAr作爱护气作爱护气（五）试样量（五）试样量n石墨管式原子化器石墨管式原子化器：nS 0.110mgnL 150 ln火焰原子化法火焰原子化法：n最大吸光度的试样喷雾量最大吸光度的试样喷雾量 试样喷雾量试样喷雾量三、干扰及其抑制三、干扰及其抑制n电离干扰电离干扰n物理干扰物理干扰n光学干扰光学干扰n化学干扰化学干扰（一）电离干扰（一）电离干扰 原子的电离

34、而引起的干扰效应原子的电离而引起的干扰效应 使火焰中待测元素的基态原子数削减使火焰中待测元素的基态原子数削减 测定结果偏低测定结果偏低抑制、消退：加入易电离元素，增加火焰中的抑制、消退：加入易电离元素，增加火焰中的自由电子浓度。自由电子浓度。（二）物理干扰（二）物理干扰n试样在转移、蒸发和原子化过程中由于试样物试样在转移、蒸发和原子化过程中由于试样物理特性的变更引起吸取度的下降的效应。理特性的变更引起吸取度的下降的效应。n物理性质：粘度；表面张力；溶剂的蒸气压；物理性质：粘度；表面张力；溶剂的蒸气压；取样管的直径和长度。取样管的直径和长度。n非选择性干扰非选择性干扰n消退：配制与被测试样相像组

35、成的标准试样消退：配制与被测试样相像组成的标准试样n 标准加入法标准加入法（三）光学干扰（三）光学干扰n光谱线干扰、背景干扰光谱线干扰、背景干扰n原子光谱对分析线干扰原子光谱对分析线干扰 非原子性吸非原子性吸取取n （分子吸取干扰、（分子吸取干扰、光散射、折射）光散射、折射）1、光谱线干扰、光谱线干扰n非吸取线未能被单色器分别，非吸取线未能被单色器分别，An n 削减狭缝削减狭缝n吸取线重叠，吸取线重叠，A，“假吸取假吸取”n 0.03nm，严峻干扰，严峻干扰 n n 另选波长；化学分别另选波长；化学分别2、背景干扰、背景干扰n分子吸取干扰：分子吸取干扰：n 原子化过程生成：气体分子、氧化物、

36、原子化过程生成：气体分子、氧化物、盐类，对辐射吸取而引起的干扰。盐类，对辐射吸取而引起的干扰。n光散射和折射：光散射和折射：n 在原子化过程中形成的固体微粒在原子化过程中形成的固体微粒 产生散射产生散射 假吸取假吸取n 光折射光折射 假吸取假吸取n 仪器仪器“调零调零”纯水纯水分子吸取干扰分子吸取干扰n例：例：nCa，空气，空气-乙炔火焰乙炔火焰 Ca(OH)2，530560nm吸取带吸取带n火焰气体燃烧：火焰气体燃烧：N2,OH,CO2,CN,C2,CH分分子吸取子吸取nH2SO4，H3PO4处理试样，处理试样，250nm酸分酸分子吸取子吸取分子吸取干扰分子吸取干扰n消退：消退：n碱金属盐的

37、分子吸取碱金属盐的分子吸取 高温离解高温离解n火焰气体的分子吸取用零点扣除的方法火焰气体的分子吸取用零点扣除的方法n盐、酸分子吸取盐、酸分子吸取 在标准液中加在标准液中加相同浓度的盐或酸相同浓度的盐或酸n试样处理一般接受试样处理一般接受HNO3，HCl或王水，避开或王水，避开H2SO4，H3PO4（四）化学干扰（四）化学干扰n在溶液中或气相中，由于被测元素与其它组分在溶液中或气相中，由于被测元素与其它组分之间的之间的化学作用化学作用而引起的干扰效应。而引起的干扰效应。n主要干扰来源主要干扰来源n被测元素被测元素+共存元素共存元素 更稳定的化合更稳定的化合物物 磷酸盐干扰钙的测定磷酸盐干扰钙的测

38、定n被测元素被测元素 火焰中火焰中 稳定的氧化物、碳化物、氮化物稳定的氧化物、碳化物、氮化物化学干扰化学干扰n消退：常用的有效方法：加入释放剂和爱护剂消退：常用的有效方法：加入释放剂和爱护剂n释放剂释放剂n爱护剂爱护剂n化学分别化学分别1、释放剂、释放剂n与干扰组分形成更稳定或更难挥发的化合物与干扰组分形成更稳定或更难挥发的化合物 被测元素从干扰组分形成的化合物中释放出来被测元素从干扰组分形成的化合物中释放出来n例：磷酸盐干扰钙例：磷酸盐干扰钙+镧、锶镧、锶+将将Ca释放出来释放出来2、爱护剂、爱护剂 与被测元素形成稳定的化合物与被测元素形成稳定的化合物 阻挡了被测元素和干扰元素之间的结合，而

39、阻挡了被测元素和干扰元素之间的结合，而爱护剂与被测元素形成的化合物在原子化条爱护剂与被测元素形成的化合物在原子化条件下又易于分解和原子化。件下又易于分解和原子化。EDTA+Ca3、化学分别、化学分别n消退干扰消退干扰n富集富集n灵敏度灵敏度 n分别困难分别困难五、定量分析方法五、定量分析方法n（一）标准曲线法：（一）标准曲线法：A：0.20.8n（二）标准加入法：见（二）标准加入法：见P152页图页图15-13图解图解n适用：当试样基体影响较大，又没有纯净的基适用：当试样基体影响较大，又没有纯净的基体空白或测定纯物质中极微量的元素。体空白或测定纯物质中极微量的元素。n（三）内标法：（三）内标法

40、：n是在标准溶液和试样溶液中分别加入确定量的是在标准溶液和试样溶液中分别加入确定量的试样中不存在的内标元素，测定分析线与内标试样中不存在的内标元素，测定分析线与内标线的强度比，并以吸光度比值对被测元素的含线的强度比，并以吸光度比值对被测元素的含量绘制校正曲线。量绘制校正曲线。内标法内标法n优点：消退在原子化过程中由于试验条件变更优点：消退在原子化过程中由于试验条件变更而引起的误差。而引起的误差。n局限：需双波道原子吸取分光光度计。局限：需双波道原子吸取分光光度计。第五节第五节 应用与示例应用与示例n优点：优点：n测定灵敏度高，检出限小，干扰少，操测定灵敏度高，检出限小，干扰少，操作简洁，快速。

41、作简洁，快速。n可测可测6070种元素种元素测定方法测定方法n干脆测定法干脆测定法n间接测定法间接测定法一、干脆测定法一、干脆测定法n1、碱金属碱金属：灵敏度好，低温火焰。灵敏度好，低温火焰。n2、碱土金属碱土金属：特效性，特效性，Mg，测定灵敏度最高。，测定灵敏度最高。n3、有色金属有色金属：Fe，Co，Ni，Cr，Mo，W。n4、有机药物有机药物（含金属原子）（含金属原子）二、间接测定法二、间接测定法n被测组分本身不干脆测，它可与便利测定的被测组分本身不干脆测，它可与便利测定的元素发生化学反应，然后测定反应中或未能元素发生化学反应，然后测定反应中或未能反应的过量的可便利测定的元素，由此计算反应的过量的可便利测定的元素，由此计算被测组分的含量。被测组分的含量。n例：例：8-羟基喹啉羟基喹啉 8-羟基喹啉铜羟基喹啉铜