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文檔簡介
1、 第三章 原子吸收光譜分析原子吸收光譜分析概述 原子吸收光譜分析方法的歷史發(fā)展 18th century18th century,武郎斯頓和福勞和費就觀察到太陽,武郎斯頓和福勞和費就觀察到太陽光譜中的原子吸收譜線。光譜中的原子吸收譜線。19th century 19th century ,19291929年瑞典農(nóng)學(xué)家年瑞典農(nóng)學(xué)家 Lwndegardh Lwndegardh 用空氣用空氣- -乙炔火焰,氣動噴霧攝譜法進行火焰光度乙炔火焰,氣動噴霧攝譜法進行火焰光度分析。分析。19551955年年 由澳大利亞物理學(xué)家由澳大利亞物理學(xué)家 Walsh Walsh 和和 荷荷蘭科學(xué)家蘭科學(xué)家 Alkem
2、ade Alkemade 發(fā)明了原子吸收光譜分析技術(shù),發(fā)明了原子吸收光譜分析技術(shù),并用于化學(xué)物質(zhì)的定量分析。并用于化學(xué)物質(zhì)的定量分析。19761976以來,以來, 由于微電子技術(shù)的發(fā)展使原子吸收技由于微電子技術(shù)的發(fā)展使原子吸收技術(shù)的應(yīng)用不斷進步,衍生出了石墨爐原子化技術(shù)、術(shù)的應(yīng)用不斷進步,衍生出了石墨爐原子化技術(shù)、塞曼效應(yīng)背景校正等先進技術(shù),尤其在臨床檢驗、塞曼效應(yīng)背景校正等先進技術(shù),尤其在臨床檢驗、環(huán)境保護、生物化學(xué)等方面應(yīng)用廣泛。環(huán)境保護、生物化學(xué)等方面應(yīng)用廣泛。原子吸收光譜法,又稱為原子吸收分光光度法、原子吸收法:是基于物質(zhì)的原子蒸氣對同種原子發(fā)射的特征輻射譜線的吸收作用而建立起來的分析
3、方法。分析過程:用(銳線光源)同種原子發(fā)射的特征輻射照射(原子蒸氣)試樣溶液被霧化和原子化的焰層,丈量(特征輻射)透過的光強或吸光度,根據(jù)吸光度對濃度的關(guān)系計算試樣中被測元素的含量。原子吸收光譜法的特點:a. 靈敏度高火焰法檢出限為10410-10g ,無火焰法檢出限為10-910-15g;b. 選擇性好元素間的干擾小,可不經(jīng)分離而直接測定;c. 準(zhǔn)確性好相對標(biāo)準(zhǔn)偏差約為12;d. 適用范圍寬可對六十多種金屬和某些非金屬元素的分析,適用于各行各業(yè);e. 穩(wěn)定性好;f. 簡便快速;g. 使用多通道儀器時,可實現(xiàn)多元素同時分析。缺乏:(1目前大多數(shù)儀器都不能同時進行多元素的測定。因為每測定一個元素
4、都需要與之對應(yīng)的一個空心陰極燈(也稱元素?zé)?,一次只能測一個元素。(2由于原子化溫度比較低,對于一些易形成穩(wěn)定化合物的元素,如W、Ni、Ta、Zr、Hf、稀土等以及非金屬元素,原子化效率低,檢出能力差。(3受化學(xué)干擾較嚴(yán)重,所以結(jié)果不能令人滿意。(4非火焰的石墨爐原子化器雖然原子化效率高,檢測限低,但是重現(xiàn)性和準(zhǔn)確性較差。一、原子吸收光譜的產(chǎn)生在原子中,電子按一定的軌道繞原子核旋轉(zhuǎn),各個電子的運動狀態(tài)是由4個量子數(shù)來描述。不同量子數(shù)的電子,具有不同的能量,原于的能量為其所含電子能量的總和。原子處于完全游離狀態(tài)時,具有最低的能量,稱為基態(tài)E。)。在熱能、電能或光能的作用下,基態(tài)原子吸收了能量,最
5、外層的電子產(chǎn)生躍遷,從低能態(tài)躍遷到較高能態(tài),它就成為激發(fā)態(tài)原子。激發(fā)態(tài)原子Eq很不穩(wěn)定,當(dāng)它回到基態(tài)時,這些能量以熱或光的形式輻射出來,成為發(fā)射光譜。其輻射能量大小,用下列公式示:E=Eq-E0=hv=hc/C光速3X105kms);V、入一分別為發(fā)射光的頻率和波長;EO、Eq一分別代表基態(tài)和激發(fā)態(tài)原子的能量,它們與原子的結(jié)構(gòu)有關(guān)。由于不同元素的原子結(jié)構(gòu)不同,所以一種元素的原子只能發(fā)射由其已與Eq決定的特定頻率的光。這樣,每一種元素都有其特征的光譜線。即使同一種元素的原子,它們的Eq也可以不同,也能產(chǎn)生不同的譜線。第一節(jié)原子吸收光譜法基本原理原子吸收光譜法是基于被測元素基態(tài)原子在蒸氣狀態(tài)對其原
6、子共振輻射的吸收進行元素定量分析的方法。基態(tài)原子吸收其共振輻射,外層電子由基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)而產(chǎn)生原子吸收光譜。原子吸收光譜位于光譜的紫外區(qū)和可見區(qū)。原子吸收光譜是原于發(fā)射光譜的逆過程。基態(tài)原子只能吸收頻率為=(Eq-E0)/h的光,躍遷到高能態(tài)Eq。因而,原子吸收光譜的譜線也取決于元素的原子結(jié)構(gòu),每一種元素有其特征的吸收光譜線。原子的電子從基態(tài)激發(fā)到最接近于基態(tài)的激發(fā)態(tài),稱為共振激發(fā)。當(dāng)電子從共振激發(fā)態(tài)躍遷回基態(tài)時,稱為共振躍遷。這種振躍遷所發(fā)射的譜線稱為共振發(fā)射線,與此過程相反的譜線稱為共振吸收線。元素的共振吸收線一般有好多條,其測定靈敏度也不同。在測定時,一般選用靈敏線,但當(dāng)被測元素含量較
7、高時,也可采用次靈敏線。二、原子吸收光譜的特征1.吸收光譜的特征波長電子從基態(tài)躍遷到能量最低的激發(fā)態(tài)(稱為第一激發(fā)態(tài))時要吸收一定頻率的光,這種譜線稱為共振吸收線;當(dāng)它再躍遷回基態(tài)時,則發(fā)射出同樣頻率的光(譜線),這種譜線稱為共振發(fā)射線(它們都簡稱共振線)。每種原子的核外電子能級分布不同,當(dāng)產(chǎn)生由基態(tài)第一激發(fā)態(tài)的躍遷時,吸收特定頻率的輻射能量。譜線變寬因素譜線變寬因素Line broadening)1. 自然變寬:自然變寬: 無外界因素影響時譜線具有的寬度。其大小為無外界因素影響時譜線具有的寬度。其大小為(K 為激發(fā)態(tài)壽命或電子在高能級上停留的時間,為激發(fā)態(tài)壽命或電子在高能級上停留的時間,10
8、-7-10-8 s) 原子在基態(tài)和激發(fā)態(tài)的壽命是有限的。電子在基態(tài)停留的時間長,原子在基態(tài)和激發(fā)態(tài)的壽命是有限的。電子在基態(tài)停留的時間長,在激發(fā)態(tài)則很短。由海森堡測不準(zhǔn)在激發(fā)態(tài)則很短。由海森堡測不準(zhǔn)(Uncertainty principle)原理,這種情原理,這種情況將導(dǎo)致激發(fā)態(tài)能量具有不確定的量,該不確定量使譜線具有一定的寬況將導(dǎo)致激發(fā)態(tài)能量具有不確定的量,該不確定量使譜線具有一定的寬度度N (10-5nm),即自然寬度。,即自然寬度。 該寬度比光譜儀本身產(chǎn)生的寬度要小得多,只有極高分辨率的儀器該寬度比光譜儀本身產(chǎn)生的寬度要小得多,只有極高分辨率的儀器才能測出,故可勿略不計。才能測出,故可
9、勿略不計。 kN212. Doppler2. Doppler變寬:它與相對于觀察者的原子的無規(guī)則熱運動有關(guān)。又稱變寬:它與相對于觀察者的原子的無規(guī)則熱運動有關(guān)。又稱熱變寬。熱變寬。 rARTc)2(ln220rDAT071016. 7rDAT071016.7 可見,可見,Doppler變寬變寬 與譜線波長,相對原子質(zhì)量和溫度有關(guān),與譜線波長,相對原子質(zhì)量和溫度有關(guān), 多在多在10-3 nm數(shù)量級數(shù)量級 3.3.碰撞碰撞Collisional broadeningCollisional broadening變寬變寬 吸收原子與外界氣體分子之間的相互作用引起的變寬。它是由吸收原子與外界氣體分子之間
10、的相互作用引起的變寬。它是由于碰撞使激發(fā)態(tài)壽命變短所致。外加壓力越大,濃度越大,變寬越顯著。于碰撞使激發(fā)態(tài)壽命變短所致。外加壓力越大,濃度越大,變寬越顯著。可分為可分為a a) Lorentz Lorentz (勞倫茲變寬:待測原子與其它原子之間的碰撞。變寬(勞倫茲變寬:待測原子與其它原子之間的碰撞。變寬在在10-3nm10-3nm。b b) Holtzmark Holtzmark (赫爾茲馬克變寬:待測原子之間的碰撞,又稱共振(赫爾茲馬克變寬:待測原子之間的碰撞,又稱共振變寬;但由于變寬;但由于 AAS AAS 分析時,待測物濃度很低,該變寬可勿略。分析時,待測物濃度很低,該變寬可勿略。 外
11、界壓力增加外界壓力增加譜線中心頻率譜線中心頻率0 0位移、形狀和寬度發(fā)生變化位移、形狀和寬度發(fā)生變化 發(fā)射線與吸收線產(chǎn)生錯位發(fā)射線與吸收線產(chǎn)生錯位影響測定靈敏度;影響測定靈敏度; 溫度在溫度在1500-30000C1500-30000C之間,壓力為之間,壓力為1.0131.01310-5Pa 10-5Pa 熱變寬和壓變熱變寬和壓變寬寬 有相同的變寬程度;有相同的變寬程度; 火焰原子化器火焰原子化器壓變寬為主要;石墨爐原子化器壓變寬為主要;石墨爐原子化器熱變寬為主熱變寬為主 要。要。1. 1. 積分吸收測量法積分吸收測量法 在原子吸收光譜中,無論是光源輻射的發(fā)射線還是吸收線都有一定在原子吸收光譜
12、中,無論是光源輻射的發(fā)射線還是吸收線都有一定的寬度,亦即吸收定律的寬度,亦即吸收定律(A(AK Kl) l)中用于中用于K K不是常數(shù),而應(yīng)是一定頻率不是常數(shù),而應(yīng)是一定頻率范圍內(nèi)的積分值,或稱其為積分吸收:范圍內(nèi)的積分值,或稱其為積分吸收: 式中,式中,e e為電子電荷;為電子電荷;mm為電子質(zhì)量;為電子質(zhì)量;f f為振子強度,為受到激發(fā)的每個為振子強度,為受到激發(fā)的每個原子的平均電子數(shù),與吸收幾率成正比。原子的平均電子數(shù),與吸收幾率成正比。 此式說明,在一定條件下,此式說明,在一定條件下,“ “積分吸收只與基態(tài)原子數(shù)成正比而積分吸收只與基態(tài)原子數(shù)成正比而與頻率及產(chǎn)生吸收線的輪廓無關(guān)。只要測
13、得積分吸收值,即可求出基態(tài)與頻率及產(chǎn)生吸收線的輪廓無關(guān)。只要測得積分吸收值,即可求出基態(tài)原子數(shù)或濃度。因而原子數(shù)或濃度。因而 AAS AAS 法是一種不需要標(biāo)準(zhǔn)比較的絕對分析方法!法是一種不需要標(biāo)準(zhǔn)比較的絕對分析方法! fNmcedK02三、原子吸收值與元素濃度的關(guān)系但積分吸收的測定非常困難。因為原子吸收線的半寬度很小,只有但積分吸收的測定非常困難。因為原子吸收線的半寬度很小,只有0.001-0.005A。要分辨如此寬度的譜線,對波長為。要分辨如此寬度的譜線,對波長為500 nm,其分辨率應(yīng),其分辨率應(yīng)為:為:這樣高的分辨率,對現(xiàn)代儀器不可能達到的!這樣高的分辨率,對現(xiàn)代儀器不可能達到的!如果
14、用連續(xù)光譜作光源,所產(chǎn)生的吸收值將是微不足道的,儀器也如果用連續(xù)光譜作光源,所產(chǎn)生的吸收值將是微不足道的,儀器也不可能提供如此高的信噪比!不可能提供如此高的信噪比!盡管原子吸收現(xiàn)象早在盡管原子吸收現(xiàn)象早在18世紀(jì)就被發(fā)現(xiàn),但一直未用于分析。直到世紀(jì)就被發(fā)現(xiàn),但一直未用于分析。直到1955年,年,Walsh 提出以提出以“峰值吸收來代替峰值吸收來代替“積分吸收積分吸收”。從此,積分。從此,積分吸收難于測量的困難得以間接地解決。吸收難于測量的困難得以間接地解決。 000,500001.0500R2. 2. 峰值吸收測量法峰值吸收測量法 19551955年,年,WalshWalsh指出,在溫度不太高
15、時,當(dāng)發(fā)射線和吸收線滿足以下指出,在溫度不太高時,當(dāng)發(fā)射線和吸收線滿足以下兩個條件,即兩個條件,即: : 當(dāng)當(dāng)e e a a時,發(fā)射線很窄,發(fā)射線的輪廓可認(rèn)為是一個矩時,發(fā)射線很窄,發(fā)射線的輪廓可認(rèn)為是一個矩形,則在發(fā)射線的范圍內(nèi)各波長的吸收系數(shù)近似相等,即形,則在發(fā)射線的范圍內(nèi)各波長的吸收系數(shù)近似相等,即K KK0K0,因此,因此可以可以“ “峰值吸收替代峰值吸收替代“ “積分吸收積分吸收” ”: :通常通常K0K0與譜線的寬度有關(guān),即與譜線的寬度有關(guān),即上式表明,只有當(dāng)發(fā)射線很窄時,才可以上式表明,只有當(dāng)發(fā)射線很窄時,才可以“ “峰值吸收替代峰值吸收替代“ “積分吸收如何積分吸收如何保證發(fā)
16、射線很窄呢?保證發(fā)射線很窄呢?aeae;LKA0fcmcefNmceKDD)(2ln12ln12020KcLA 銳線光源銳線光源 根據(jù)根據(jù)WalshWalsh的兩點假設(shè),發(fā)射線必須是的兩點假設(shè),發(fā)射線必須是“ “銳線銳線” ”(半寬度很小的譜線)。(半寬度很小的譜線)。1銳線半寬很小,銳線可以看作一個很銳線半寬很小,銳線可以看作一個很“窄的矩形;窄的矩形;2二者中心頻率相同,且發(fā)射線寬度被吸收線完全二者中心頻率相同,且發(fā)射線寬度被吸收線完全“包含包含”,即在可,即在可吸吸 收的范圍之內(nèi);收的范圍之內(nèi);3Walsh的理論為光源設(shè)計具理論指導(dǎo)意義。的理論為光源設(shè)計具理論指導(dǎo)意義。 0I 吸收線吸收
17、線發(fā)射線發(fā)射線峰值吸收的測量峰值吸收的測量由圖可見,在使用銳線光源由圖可見,在使用銳線光源時,光源發(fā)射線半寬度很小時,光源發(fā)射線半寬度很小,并且發(fā)射線與吸收線的中,并且發(fā)射線與吸收線的中心頻率一致。這時發(fā)射線的心頻率一致。這時發(fā)射線的輪廓可看作一個很窄的矩形輪廓可看作一個很窄的矩形,即峰值吸收系數(shù),即峰值吸收系數(shù)K 在此在此輪廓內(nèi)不隨頻率而改變,吸輪廓內(nèi)不隨頻率而改變,吸收只限于發(fā)射線輪廓內(nèi)。這收只限于發(fā)射線輪廓內(nèi)。這樣,求出一定的峰值吸收系樣,求出一定的峰值吸收系數(shù)即可將求積分的問題簡化數(shù)即可將求積分的問題簡化。3、基態(tài)原子數(shù)與總原子數(shù)的關(guān)系、基態(tài)原子數(shù)與總原子數(shù)的關(guān)系 待測元素在進行原子化
18、時,其中必有一部分原子吸收了較多的能量待測元素在進行原子化時,其中必有一部分原子吸收了較多的能量而處于激發(fā)態(tài),據(jù)熱力學(xué)原理,當(dāng)在一定溫度下處于熱力學(xué)平衡時,激而處于激發(fā)態(tài),據(jù)熱力學(xué)原理,當(dāng)在一定溫度下處于熱力學(xué)平衡時,激發(fā)態(tài)原子數(shù)與基態(tài)原子數(shù)之比服從發(fā)態(tài)原子數(shù)與基態(tài)原子數(shù)之比服從 Boltzmann 分配定律:分配定律:可見,可見,Ni/N0 的大小主要與的大小主要與“波長波長” 及及“溫度有關(guān)。即溫度有關(guān)。即a當(dāng)溫度保持不變時:激發(fā)能當(dāng)溫度保持不變時:激發(fā)能(h)小或波長大,小或波長大,Ni/N0則大,即波長長則大,即波長長的的 原子處于激發(fā)態(tài)的數(shù)目多;但在原子處于激發(fā)態(tài)的數(shù)目多;但在 AA
19、S 中,波長不超過中,波長不超過 600nm,換句,換句 話說,激發(fā)能對話說,激發(fā)能對 Ni/N0 的影響有限!的影響有限!b溫度增加,那么溫度增加,那么 Ni/N0 大,即處于激發(fā)態(tài)的原子數(shù)增加;且大,即處于激發(fā)態(tài)的原子數(shù)增加;且Ni/N0隨隨溫度溫度 T 增加而呈指數(shù)增加。增加而呈指數(shù)增加。/000iiEkThkTiiNPPeeNPP 盡管原子的激發(fā)電位和溫度盡管原子的激發(fā)電位和溫度 T 使使 Ni /N0 值有數(shù)量級的變化,但值有數(shù)量級的變化,但 Ni /N0 值本身都很小。或者說,處于激發(fā)態(tài)的原子數(shù)小于處于基態(tài)的原子值本身都很小。或者說,處于激發(fā)態(tài)的原子數(shù)小于處于基態(tài)的原子數(shù)!數(shù)!實際
20、工作中,實際工作中,T 通常小于通常小于3000K、波長小于、波長小于 600nm,故對大多數(shù)元,故對大多數(shù)元素來說素來說Ni /N0 均小于均小于1,Ni 與與N0 相比可勿略不計,相比可勿略不計,N0 可認(rèn)為就是原可認(rèn)為就是原子總數(shù)。子總數(shù)。總之,總之,AAS 對對 T 的變化遲鈍,或者說溫度對的變化遲鈍,或者說溫度對 AAS 分析的影響不大!分析的影響不大!而而 AES 因測定的是激發(fā)態(tài)原子發(fā)射的譜線強度,故其激發(fā)態(tài)原子數(shù)因測定的是激發(fā)態(tài)原子發(fā)射的譜線強度,故其激發(fā)態(tài)原子數(shù)直接影響譜線強度,從而影響分析的結(jié)果。也就是說,在直接影響譜線強度,從而影響分析的結(jié)果。也就是說,在 AES 中須嚴(yán)
21、中須嚴(yán)格控制溫度。格控制溫度。4.吸收定律根據(jù)吸光度的定義,設(shè)I0和I為范圍內(nèi)的照射和通過的光強,且它們分別為在相應(yīng)光帶寬內(nèi)的積分光強,即:000000,eeeK LII dII dI edLNKLKNdeIdIIIAeeLK0000000303. 2lglgA = k C上式就是原子吸收分光光度分析的理論基礎(chǔ)上式就是原子吸收分光光度分析的理論基礎(chǔ)e第二節(jié)第二節(jié) 原子吸收分光光度計的結(jié)構(gòu)和原理原子吸收分光光度計的結(jié)構(gòu)和原理 原子吸收光譜儀的光路圖與原子吸收光譜儀的光路圖與72型分光型分光光度計光路圖的比較:單色器的位置不同,光度計光路圖的比較:單色器的位置不同,為避免火焰光強的影響,原子吸收光
22、譜儀為避免火焰光強的影響,原子吸收光譜儀的單色器放在原子化器試樣系統(tǒng)的后的單色器放在原子化器試樣系統(tǒng)的后面。面。原子吸收儀器類型原子吸收儀器類型單光束:單光束:1結(jié)構(gòu)簡單,體積小,結(jié)構(gòu)簡單,體積小,價格低;價格低;2易發(fā)生零漂移,空易發(fā)生零漂移,空 心陰極燈要預(yù)熱心陰極燈要預(yù)熱 雙光束:雙光束:1零漂移小,空心陰零漂移小,空心陰 極燈不需預(yù)熱;極燈不需預(yù)熱;2仍不可消除火焰的仍不可消除火焰的 波動和背景的影響波動和背景的影響 一、光源一、光源1.原子吸收對光源的要求原子吸收對光源的要求 a.發(fā)射銳線光,以滿足峰值吸收的要求;發(fā)射銳線光,以滿足峰值吸收的要求; b.發(fā)射待測元素的共振線;發(fā)射待測
23、元素的共振線; c.輻射穩(wěn)定的光強。輻射穩(wěn)定的光強。 d.輻射強度大,穩(wěn)定性高,銳線性強,背景輻射強度大,穩(wěn)定性高,銳線性強,背景小等。小等。 適合要求的光源有:適合要求的光源有: 蒸氣放電管、無極放電燈,空心陰極燈。蒸氣放電管、無極放電燈,空心陰極燈。陽 極( 鎢棒 )玻璃屏蔽器石英窗陰 極( 待測 元 素的 高純 金屬 或合 金筒 )惰 性氣 體( 氬或 氖)2.空心陰極燈:構(gòu)造如圖: 3.工作原理:在工作原理:在300500V電壓下,正負(fù)極間產(chǎn)生電壓下,正負(fù)極間產(chǎn)生輝光放電,電子從陰極移向陽極,途中與惰性氣體輝光放電,電子從陰極移向陽極,途中與惰性氣體分子碰撞,使其電離;帶正電的離子轟擊
24、陰極,使分子碰撞,使其電離;帶正電的離子轟擊陰極,使陰極金屬產(chǎn)生原子濺射;濺射原子與電子、惰性氣陰極金屬產(chǎn)生原子濺射;濺射原子與電子、惰性氣體分子、離子碰撞,從而產(chǎn)生激發(fā),同時又去激發(fā)體分子、離子碰撞,從而產(chǎn)生激發(fā),同時又去激發(fā)射陰極金屬的共振輻射。射陰極金屬的共振輻射。 由于不同空心陰極燈具有不同的陰極金屬,發(fā)射由于不同空心陰極燈具有不同的陰極金屬,發(fā)射不同波長的共振輻射,故不同的被分析元素使用不不同波長的共振輻射,故不同的被分析元素使用不同的空心陰極燈。同的空心陰極燈。二、原子化器二、原子化器原子化器的作用原子化器的作用 n-mnmnmnmNMgNMNMNM 解離蒸發(fā)s s干干燥燥l*吸收
25、原子化NMNM 原子化器的類型原子化器的類型 n電熱原子化、n氫化物發(fā)生并原子化、n冷原子化等。原子化器是將樣品中的待測組份轉(zhuǎn)化為基態(tài)原子的裝置。原子化器是將樣品中的待測組份轉(zhuǎn)化為基態(tài)原子的裝置。對原子化器的要求:原子化效率要高。穩(wěn)定性要好干擾水平低。背景小、噪聲低。安全耐用,操作方便。火焰火焰燃燒器燃燒器a霧化器,又稱噴霧器負(fù)壓霧化)吸入試液并使之霧化;b混合室,又稱霧化室室中有撞擊球、擾流器和廢液出口)使霧滴細(xì)化和均勻化;并與燃燒氣和助燃?xì)獬浞只旌希籧燃燒器,使混合室的混合氣體噴出并燃燒,其作用是產(chǎn)生火焰,并使被測元素原子化。n1.火焰原子化器霧化器噴霧器)霧化器噴霧器) 噴霧器是火焰原子
26、化器中的重要不部件。噴霧器是火焰原子化器中的重要不部件。它的作用它的作用 是將試液變成細(xì)霧。霧粒越細(xì)、越多,是將試液變成細(xì)霧。霧粒越細(xì)、越多,在火焰中生成的基態(tài)自由原子就越多。目前,在火焰中生成的基態(tài)自由原子就越多。目前,應(yīng)用最廣的是氣動同心型噴霧器。噴霧器噴出應(yīng)用最廣的是氣動同心型噴霧器。噴霧器噴出的霧滴碰到玻璃球上,可產(chǎn)生進一步細(xì)化作用。的霧滴碰到玻璃球上,可產(chǎn)生進一步細(xì)化作用。生成的霧滴粒度和試液的吸入率,影響測定的生成的霧滴粒度和試液的吸入率,影響測定的精密度和化學(xué)干擾的大小。目前,噴霧器多采精密度和化學(xué)干擾的大小。目前,噴霧器多采用不銹鋼、聚四氟乙烯或玻璃等制成。用不銹鋼、聚四氟乙烯
27、或玻璃等制成。霧化室霧化室 霧化室的作用主要是霧化室的作用主要是 除大霧滴,除大霧滴,并使燃?xì)夂椭細(xì)獬浞只旌希员阍诓⑹谷細(xì)夂椭細(xì)獬浞只旌希员阍谌紵龝r得到穩(wěn)定的火焰。其中的擾流燃燒時得到穩(wěn)定的火焰。其中的擾流器可使霧滴變細(xì),同時可以阻擋大的器可使霧滴變細(xì),同時可以阻擋大的霧滴進入火焰。一般的噴霧裝置的霧霧滴進入火焰。一般的噴霧裝置的霧化效率為化效率為5 15%。燃燒器燃燒器 試液的細(xì)霧滴進入燃燒器,在火焰中經(jīng)過干燥、試液的細(xì)霧滴進入燃燒器,在火焰中經(jīng)過干燥、熔化、蒸發(fā)和離解等過程后,產(chǎn)生大量的基態(tài)自由熔化、蒸發(fā)和離解等過程后,產(chǎn)生大量的基態(tài)自由原子及少量的激發(fā)態(tài)原子、離子和分子。通常要求
28、原子及少量的激發(fā)態(tài)原子、離子和分子。通常要求燃燒器的原子化程度高、火焰穩(wěn)定、吸收光程長、燃燒器的原子化程度高、火焰穩(wěn)定、吸收光程長、噪聲小等。噪聲小等。 燃燒器有單縫和三縫兩種。燃燒器的縫長和縫寬,燃燒器有單縫和三縫兩種。燃燒器的縫長和縫寬,應(yīng)根據(jù)所用燃料確定。目前,單縫燃燒器應(yīng)用最廣。應(yīng)根據(jù)所用燃料確定。目前,單縫燃燒器應(yīng)用最廣。 單縫燃燒器產(chǎn)生的火焰較窄,使部分光束在火焰單縫燃燒器產(chǎn)生的火焰較窄,使部分光束在火焰周圍通過而未能被吸收,從而使測量靈敏度降低。周圍通過而未能被吸收,從而使測量靈敏度降低。采用三縫燃燒器,由于縫寬較大,產(chǎn)生的原子蒸氣采用三縫燃燒器,由于縫寬較大,產(chǎn)生的原子蒸氣能將
29、光源發(fā)出的光束完全包圍,外側(cè)縫隙還可以起能將光源發(fā)出的光束完全包圍,外側(cè)縫隙還可以起到屏蔽火焰作用,并避免來自大氣的污染物。因而,到屏蔽火焰作用,并避免來自大氣的污染物。因而,三縫燃燒器比單縫燃燒器穩(wěn)定。燃燒器多為不不銹三縫燃燒器比單縫燃燒器穩(wěn)定。燃燒器多為不不銹鋼制造。燃燒器的高度應(yīng)能上下調(diào)節(jié),以便選取適鋼制造。燃燒器的高度應(yīng)能上下調(diào)節(jié),以便選取適宜的火焰部位測量。為了改變吸收光程,擴大測量宜的火焰部位測量。為了改變吸收光程,擴大測量濃度范圍,燃燒器可旋轉(zhuǎn)一定角度。濃度范圍,燃燒器可旋轉(zhuǎn)一定角度。火焰火焰 是由燃燒氣還原劑和助燃?xì)庋趸怯扇紵龤膺€原劑和助燃?xì)庋趸瘎┮黄鸢l(fā)生激烈化學(xué)反應(yīng),燃燒而
30、形成的。劑一起發(fā)生激烈化學(xué)反應(yīng),燃燒而形成的。 為產(chǎn)生盡可能多的基態(tài)原子,可以采用改變?yōu)楫a(chǎn)生盡可能多的基態(tài)原子,可以采用改變火焰種類不同種類的燃燒氣與助燃?xì)夂突鸹鹧娣N類不同種類的燃燒氣與助燃?xì)夂突鹧骖愋筒煌紵⒅細(xì)獾谋壤齺韺崿F(xiàn)。焰類型不同燃燒、助燃?xì)獾谋壤齺韺崿F(xiàn)。 火焰分焰心發(fā)射強的分子火焰分焰心發(fā)射強的分子帶和自由基,很少用于分析)、帶和自由基,很少用于分析)、內(nèi)焰基態(tài)原子最多,為分析區(qū)內(nèi)焰基態(tài)原子最多,為分析區(qū)和外焰火焰內(nèi)部生成的氧化物和外焰火焰內(nèi)部生成的氧化物擴散至該區(qū)并進入環(huán)境)。擴散至該區(qū)并進入環(huán)境)。燃燒速度:混合氣著火點向其它燃燒速度:混合氣著火點向其它部分的傳播速度。當(dāng)供氣
31、速度大部分的傳播速度。當(dāng)供氣速度大于燃燒速度時,火焰穩(wěn)定。但過于燃燒速度時,火焰穩(wěn)定。但過大則導(dǎo)致火焰不穩(wěn)或吹熄火焰,大則導(dǎo)致火焰不穩(wěn)或吹熄火焰,過小則可造成回火。過小則可造成回火。天然氣天然氣- -空氣火空氣火焰焰火焰的基本特性火焰的基本特性(1燃燒速度燃燒速度 燃燒速度是指由著火點向可燃燒混合氣燃燒速度是指由著火點向可燃燒混合氣其它點傳播的速度。它影響火焰的安全操作和其它點傳播的速度。它影響火焰的安全操作和燃燒的穩(wěn)定性。要使火焰穩(wěn)定,可燃混合氣體燃燒的穩(wěn)定性。要使火焰穩(wěn)定,可燃混合氣體的供應(yīng)速度應(yīng)大于燃燒速度。但供氣速度過大,的供應(yīng)速度應(yīng)大于燃燒速度。但供氣速度過大,會使火焰離開燃燒器,變
32、得不穩(wěn)定,甚至吹滅會使火焰離開燃燒器,變得不穩(wěn)定,甚至吹滅火焰;供氣速度過小,將會引起回火。火焰;供氣速度過小,將會引起回火。(2火焰溫度火焰溫度 不同類型的火焰,其溫度不同。不同類型的火焰,其溫度不同。(3火焰的燃?xì)夂椭細(xì)獗壤鹧娴娜細(xì)夂椭細(xì)獗壤鹧娴姆N類及性質(zhì)火焰的種類及性質(zhì)燃?xì)庵細(xì)鉁囟忍?點天然氣空氣17001900天然氣氧氣27002800氫氣空氣20002100氫氣氧氣25502700氧化性火焰,燃燒速度快,但溫度較低;優(yōu)點是背景發(fā)射小、透射性好。乙炔空氣21002400穩(wěn)定、重現(xiàn)性好、噪聲低、燃燒速度適中、溫度足夠高、對大多數(shù)元素有足夠的靈敏度、價廉,但在短波紫外區(qū)有較強的吸
33、收。乙炔氧氣30503150乙炔氧化亞氮26002800火焰溫度高,適合于難原子化的元素的測定。火焰類型及性質(zhì)火焰類型及性質(zhì)類型性 質(zhì)適用對象正常焰(中性火焰)燃燒氣與助燃?xì)庥邢嘟幕瘜W(xué)計量關(guān)系;其有溫度高、干擾小、背景低、穩(wěn)定。適合于多種元素的測定。富燃焰(還原火焰)燃燒氣與助燃?xì)獾谋壤笥诨瘜W(xué)計量比,燃燒后有多余的燃燒氣,故有還原性;其火焰呈黃色、層次不清、溫度低、具有還原性。易生成難離解氧化物元素的測定如:Al、V、Mo、Ti、W 等。貧燃焰(氧化焰)燃燒氣與助燃?xì)獾谋壤∮诨瘜W(xué)計量比,燃燒后有多余的助燃?xì)猓视醒趸裕黄浠鹧娉仕{色、溫度較低。易離解、易電離元素的分析。如:Pb、Cd、Z
34、n、Sn、堿土金屬、堿金屬等。 乙炔乙炔-空氣空氣 火焰火焰 是原子吸收測定中最常用的火焰,是原子吸收測定中最常用的火焰,該火焰燃燒穩(wěn)定,重現(xiàn)性好,噪聲低,溫度高,對大該火焰燃燒穩(wěn)定,重現(xiàn)性好,噪聲低,溫度高,對大多數(shù)元素有足夠高的靈敏度,但它在短波紫外區(qū)有較多數(shù)元素有足夠高的靈敏度,但它在短波紫外區(qū)有較大的吸收。大的吸收。 乙炔乙炔-一氧化二氮火焰一氧化二氮火焰 的優(yōu)點是火焰溫度高,而燃的優(yōu)點是火焰溫度高,而燃燒速度并不快,適用于難原子化元素的測定,用它可燒速度并不快,適用于難原子化元素的測定,用它可測定測定70多種元素。多種元素。2非火焰原子化非火焰原子化電熱原子化石墨爐原子化器)電熱原子
35、化石墨爐原子化器) 經(jīng)過干燥經(jīng)過干燥灰化灰化原子化原子化凈化。石墨爐原子凈化。石墨爐原子化器。化器。 電熱原子化的特點:試樣用量少、靈敏度高;電熱原子化的特點:試樣用量少、靈敏度高;蒸發(fā)除去了基體,減少或消除了基體效應(yīng);試樣蒸發(fā)除去了基體,減少或消除了基體效應(yīng);試樣可以是溶液,也可以是粉末。可以是溶液,也可以是粉末。石墨爐原子化器由電源、石墨管爐、保護氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等四部分組成。+-電源:電源:1025V低電壓,低電壓,500A大電流的交流電。用于產(chǎn)生高溫。大電流的交流電。用于產(chǎn)生高溫。保護系統(tǒng):保護系統(tǒng): 保護氣保護氣Ar分成兩路分成兩路 管外氣管外氣防止空氣進入,保護石墨管不被氧化、燒蝕
36、。防止空氣進入,保護石墨管不被氧化、燒蝕。 管內(nèi)氣管內(nèi)氣流經(jīng)石墨管兩端及加樣口,可排出空氣并驅(qū)流經(jīng)石墨管兩端及加樣口,可排出空氣并驅(qū) 除加熱初始階段樣品產(chǎn)生的蒸汽除加熱初始階段樣品產(chǎn)生的蒸汽 冷卻水冷卻水金屬爐體周圍通水,以保護爐體。金屬爐體周圍通水,以保護爐體。石墨管:多采用石墨爐平臺技術(shù)。如前圖石墨管:多采用石墨爐平臺技術(shù)。如前圖 b),在管內(nèi)置一放樣品的石墨,在管內(nèi)置一放樣品的石墨 片,當(dāng)管溫度迅速升高時,樣品因不直接受熱熱輻射),因片,當(dāng)管溫度迅速升高時,樣品因不直接受熱熱輻射),因 此原子化時間相應(yīng)推遲。或者說,原子化溫度變化較慢,從而此原子化時間相應(yīng)推遲。或者說,原子化溫度變化較慢
37、,從而 提高重現(xiàn)性。提高重現(xiàn)性。 另外,從經(jīng)驗得知,當(dāng)石墨管孔隙度小時,基體效應(yīng)和重另外,從經(jīng)驗得知,當(dāng)石墨管孔隙度小時,基體效應(yīng)和重 現(xiàn)性都得到改善,因此通常使用裂解石墨作石墨的材料。現(xiàn)性都得到改善,因此通常使用裂解石墨作石墨的材料。程序升溫的石墨爐原子化器中試樣的物理化學(xué)過程試樣以溶液(一般為150ul)或固體(一般幾mg)從進樣孔加到石墨管中,其過程分為四個階段,即干燥、灰化、原子化和高溫除殘。枯燥 干燥的目的主要是除去溶劑,以避免溶劑存在時導(dǎo)致灰化和原子化過程飛濺。干燥的溫度一般稍高于溶劑的沸點,如水溶液一般控制在105oC。干燥的時間視進樣量的不同而有所不同,一般每l 試液需約1.5
38、秒。灰化 灰化的目的是為盡可能除去易揮發(fā)的基體和有機物,這個過程相當(dāng)于化學(xué)處理,不僅減少了可能發(fā)生干擾的物質(zhì),而且對被測物質(zhì)也起到富集的作用。灰化的溫度及時間一般要通過實踐選擇,通常溫度在1001800oC,時間為0.51分鐘。原子化 原子化是使試樣解離為中心原子。原子化的溫度隨被測元素的不同而異,原子化時間也不盡相同,應(yīng)該通過實驗選擇最佳的原子化溫度和時間,這是原子吸收光源分析的重要條件之一。一般溫度可達25003000oC之間,時間為310秒。在原子化過程中,應(yīng)停止Ar氣通過,以延長原子在石墨爐管中的平均停留時間。凈化也稱除殘 ,它是在一個樣品測定結(jié)束后,把溫度提高,并保持一段時間,以除去
39、石墨管中的殘留物,凈化石墨管,減少因樣品殘留所產(chǎn)生的記憶效應(yīng)。除殘溫度一般高于原子化溫度10%左右,除殘時間通過選擇而定。石墨爐原子化器自動進樣系統(tǒng)優(yōu)點:優(yōu)點:具有較高的可控溫度。具有較高的可控溫度。 34000C原子蒸氣在光程中的滯留時間長。原子蒸氣在光程中的滯留時間長。 10-110-2s樣品消耗量少。樣品消耗量少。抗干擾能力強抗干擾能力強-灰化分離。灰化分離。靈敏度高。靈敏度高。 10-610-9 3. 低溫原子化化學(xué)原子化)低溫原子化化學(xué)原子化) 包括汞蒸汽原子化和氫化包括汞蒸汽原子化和氫化物原子化。物原子化。1汞蒸汽原子化測汞儀)汞蒸汽原子化測汞儀) 將試樣中汞的化合物以還將試樣中汞
40、的化合物以還原劑如原劑如SnCl2還原為汞蒸還原為汞蒸汽,并通過汽,并通過Ar 或或N2 將其帶入將其帶入吸收池進行測定。吸收池進行測定。2氫化物原子化氫化物原子化 在一定酸度條件下,將將在一定酸度條件下,將將試樣以還原劑試樣以還原劑NaBH4還還原為元素氣態(tài)氫化物,并通原為元素氣態(tài)氫化物,并通過過Ar或或N2將其帶入熱的石英將其帶入熱的石英管內(nèi)原子化并測定管內(nèi)原子化并測定(右圖右圖)。特點:可將待測物從大量基特點:可將待測物從大量基體中分離出來,體中分離出來,DL比火焰法比火焰法低低1-3個數(shù)量級,選擇性好且個數(shù)量級,選擇性好且干擾也小。干擾也小。三、單色器三、單色器 同其它光學(xué)分光系統(tǒng)一樣
41、,原子吸收光度計中的分光系統(tǒng)亦包括同其它光學(xué)分光系統(tǒng)一樣,原子吸收光度計中的分光系統(tǒng)亦包括出射、入射狹縫、反射鏡和色散原件多用光柵)。出射、入射狹縫、反射鏡和色散原件多用光柵)。 單色器的作用在于將空心陰極燈陰極材料的雜質(zhì)發(fā)出的譜線、惰單色器的作用在于將空心陰極燈陰極材料的雜質(zhì)發(fā)出的譜線、惰性氣體發(fā)出的譜線以及分析線的鄰近線等與共振吸收線分開。性氣體發(fā)出的譜線以及分析線的鄰近線等與共振吸收線分開。必須注意:必須注意: 在原子吸收光度計中,單色器通常位于光焰之后,這樣可分掉火在原子吸收光度計中,單色器通常位于光焰之后,這樣可分掉火焰的雜散光并防止光電管疲勞。焰的雜散光并防止光電管疲勞。 由于銳線
42、光源的譜線簡單,故對單色器的色散率要求不高由于銳線光源的譜線簡單,故對單色器的色散率要求不高(線色散線色散率為率為1030/mm)。 光譜通帶:光譜通帶:W = D * S (D倒線色散率,倒線色散率, S出射狹縫寬度出射狹縫寬度)四、檢測器:四、檢測器: 使用光倍增管并可直接得到測定的吸收度信號詳見前述)。使用光倍增管并可直接得到測定的吸收度信號詳見前述)。 因此調(diào)整狹縫可以調(diào)整出射光束的波長區(qū)間,以保證分析線與其它線分開。 儀器類型單道單光束型、單道雙光束型、多道雙光束型。n四、檢測系統(tǒng)四、檢測系統(tǒng)n檢測器、放大器、對數(shù)變換器和顯示器檢測器、放大器、對數(shù)變換器和顯示器n檢測器:將單色氣分出
43、的光信號進行光電轉(zhuǎn)檢測器:將單色氣分出的光信號進行光電轉(zhuǎn)換,將光能量轉(zhuǎn)換,將光能量轉(zhuǎn) 換成電信號。換成電信號。n放大器:將光電倍增管輸出的電信號進一步放大器:將光電倍增管輸出的電信號進一步放大。放大。n對數(shù)變換器:將發(fā)大器發(fā)達的電信號進行對對數(shù)變換器:將發(fā)大器發(fā)達的電信號進行對數(shù)轉(zhuǎn)換,使電信號與含量之間呈線性關(guān)系。數(shù)轉(zhuǎn)換,使電信號與含量之間呈線性關(guān)系。n顯示器:包括檢流計,自動記錄及數(shù)字顯示。顯示器:包括檢流計,自動記錄及數(shù)字顯示。第三節(jié)第三節(jié) 原子吸收光譜分析的定量方法原子吸收光譜分析的定量方法一、標(biāo)準(zhǔn)曲線法一、標(biāo)準(zhǔn)曲線法配制一組含有不同濃度被測元素的標(biāo)準(zhǔn)溶液,在與試樣測配制一組含有不同濃度
44、被測元素的標(biāo)準(zhǔn)溶液,在與試樣測定完全相同的條件下,按濃度由低到高的順序測定吸光度定完全相同的條件下,按濃度由低到高的順序測定吸光度值。繪制吸光度對濃度的校準(zhǔn)曲線。測定試樣的吸光度,值。繪制吸光度對濃度的校準(zhǔn)曲線。測定試樣的吸光度,從校準(zhǔn)曲線上用內(nèi)插法求出被測元素的含量。從校準(zhǔn)曲線上用內(nèi)插法求出被測元素的含量。ACCxAxO 二、標(biāo)準(zhǔn)加入法二、標(biāo)準(zhǔn)加入法分取幾份相同量的被測試液,分別加入不同量的被測分取幾份相同量的被測試液,分別加入不同量的被測元素的標(biāo)準(zhǔn)溶液,其中一份不加被測元素的標(biāo)準(zhǔn)溶液,元素的標(biāo)準(zhǔn)溶液,其中一份不加被測元素的標(biāo)準(zhǔn)溶液,最后稀釋至相同體積,使加入的標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為最后稀釋至相同體
45、積,使加入的標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為0 0,CSCS、2CS 2CS 、3CS 3CS ,然后分別測定它們的吸光度,繪,然后分別測定它們的吸光度,繪制吸光度對濃度的校準(zhǔn)曲線,再將該曲線外推至與濃制吸光度對濃度的校準(zhǔn)曲線,再將該曲線外推至與濃度軸相交。交點至坐標(biāo)原點的距離度軸相交。交點至坐標(biāo)原點的距離Cx Cx 即是被測元素即是被測元素經(jīng)稀釋后的濃度。經(jīng)稀釋后的濃度。三、濃度直讀法三、濃度直讀法在標(biāo)準(zhǔn)曲線的直線范圍內(nèi),應(yīng)用儀器上的標(biāo)尺擴展或數(shù)字直讀裝置進行測量。注意要點:1.儀器必須用標(biāo)注溶液反復(fù)校正后再進行測量。2.整個測量范圍內(nèi)吸光度和濃度間應(yīng)有良好的線性關(guān)系。3.保證儀器工作條件穩(wěn)定4.標(biāo)樣與式樣應(yīng)
46、在相同條件下進行測定第四節(jié)實驗技術(shù)一、樣品處理技術(shù)樣品預(yù)處理的目的:將待測組分轉(zhuǎn)化為原子吸收法能測定的形態(tài)、濃度并消除共存組分的干擾。1.直接溶解法2.萃取法二、測量條件的選擇二、測量條件的選擇1. 分析線分析線 通常選擇元素的共振線作為分析線。在分通常選擇元素的共振線作為分析線。在分析被測元素濃度較高試樣時,可選用靈敏度較析被測元素濃度較高試樣時,可選用靈敏度較低的非共振線作為分析線。低的非共振線作為分析線。2.燈電流燈電流 空心陰極燈的發(fā)射特性取決于工作電流。空心陰極燈的發(fā)射特性取決于工作電流。燈電流過小,放電不穩(wěn)定,光輸出的強度小;燈電流過小,放電不穩(wěn)定,光輸出的強度小;燈電流過大,發(fā)射
47、譜線變寬,導(dǎo)致靈敏度下降,燈電流過大,發(fā)射譜線變寬,導(dǎo)致靈敏度下降,燈壽命縮短。選擇燈電流時,應(yīng)在保持穩(wěn)定和燈壽命縮短。選擇燈電流時,應(yīng)在保持穩(wěn)定和有合適的光強輸出的情況下,盡量選用較低的有合適的光強輸出的情況下,盡量選用較低的工作電流。一般商品的空極陰極燈都標(biāo)有允許工作電流。一般商品的空極陰極燈都標(biāo)有允許使用的最大電流與可使用的電流范圍,通常選使用的最大電流與可使用的電流范圍,通常選用最大電流的用最大電流的1/2 2/3為工作電流。實際工作為工作電流。實際工作中,最合適的電流應(yīng)通過實驗確定。空極陰極中,最合適的電流應(yīng)通過實驗確定。空極陰極燈使用前一般須預(yù)熱燈使用前一般須預(yù)熱10 30 min
48、。4. 原子化條件原子化條件(1火焰原子化法火焰原子化法 火焰的選擇與調(diào)節(jié)是影響原子化效率的重火焰的選擇與調(diào)節(jié)是影響原子化效率的重要因素。要因素。 對于低溫、中溫火焰,適合的元素可使用對于低溫、中溫火焰,適合的元素可使用乙炔乙炔-空氣火焰;在火焰中易生成難離解的化合空氣火焰;在火焰中易生成難離解的化合物及難溶氧化物的元素,宜用乙炔物及難溶氧化物的元素,宜用乙炔-氧化亞氮高氧化亞氮高溫火焰;分析線在溫火焰;分析線在220nm以下的元素,可選用以下的元素,可選用氫氣氫氣-空氣火焰。空氣火焰。火焰類型選定以后,須調(diào)節(jié)燃?xì)馀c助燃?xì)獗壤缘玫剿杼攸c的火焰。易生成難離解氧化物的元素,用富燃火焰;氧化物
49、不穩(wěn)定的元素,宜用化學(xué)計量火焰或貧燃火焰。合適的燃助比應(yīng)通過實驗確定。燃燒器高度是控制光源光束通過火焰區(qū)域的。由于在火焰區(qū)內(nèi),自由原子的空間分布不均勻,隨火焰條件而變化。因此必須調(diào)節(jié)燃燒器的高度,使測量光束從自由原子濃度大的區(qū)域內(nèi)通過,可以得到較高的靈敏度。(2石墨爐原子化法石墨爐原子化法 石墨爐原子化法要合理選擇干燥、灰化、原子化及凈化等石墨爐原子化法要合理選擇干燥、灰化、原子化及凈化等階段的溫度和時間。階段的溫度和時間。 干燥一般在干燥一般在105 125的條件下進行。的條件下進行。 灰化要選擇能除去試樣中基體與其它組分而被測元素不損失灰化要選擇能除去試樣中基體與其它組分而被測元素不損失的
50、情況下,盡可能高的溫度。的情況下,盡可能高的溫度。 原子化溫度選擇可達到原子吸收最大吸光度值的最低溫度。原子化溫度選擇可達到原子吸收最大吸光度值的最低溫度。 凈化或稱清除階段,溫度應(yīng)高于原子化溫度,時間僅為凈化或稱清除階段,溫度應(yīng)高于原子化溫度,時間僅為3 5s,以便消除試樣的殘留物產(chǎn)生的記憶效應(yīng)。,以便消除試樣的殘留物產(chǎn)生的記憶效應(yīng)。原子吸收分析中,譜線重疊的幾率較小,因而,可以使用較寬的狹縫,以增加光強與降低檢出限。在實驗中,也要考慮被測元素譜線復(fù)雜程度,堿金屬、堿土金屬譜線簡單,可選擇較大的狹縫寬度;過度元素與稀土元素等譜線比較復(fù)雜,要選擇較小的狹縫寬度。5.狹縫寬度狹縫寬度 狹縫寬度影
51、響光譜通帶與檢測器接收輻射狹縫寬度影響光譜通帶與檢測器接收輻射的能量。狹縫寬度的選擇要能使吸收線與鄰近的能量。狹縫寬度的選擇要能使吸收線與鄰近干擾線分開。當(dāng)有干擾線進入光譜通帶內(nèi)時,干擾線分開。當(dāng)有干擾線進入光譜通帶內(nèi)時,吸光度值將立即減小。不引起吸光度減小的最吸光度值將立即減小。不引起吸光度減小的最大狹縫寬度為應(yīng)選擇的合適的狹縫寬。大狹縫寬度為應(yīng)選擇的合適的狹縫寬。6. 進樣量進樣量 進樣量過小,信號太弱;過大,在火焰進樣量過小,信號太弱;過大,在火焰原子化法中,對火焰會產(chǎn)生冷卻效應(yīng);在石墨原子化法中,對火焰會產(chǎn)生冷卻效應(yīng);在石墨爐原子化法中,會使除殘產(chǎn)生困難。在實際工爐原子化法中,會使除殘
52、產(chǎn)生困難。在實際工作中,通過實驗測定吸光度值與進樣量的變化,作中,通過實驗測定吸光度值與進樣量的變化,選擇合適的進樣量。選擇合適的進樣量。三、干擾及其消除原子吸收光譜法的主要干擾有非光譜干擾、光譜干擾等。(一非光譜干擾1.物理干擾物理干擾是指試液與標(biāo)準(zhǔn)溶液物理性質(zhì)有差異而產(chǎn)生的干擾。如粘度、表面張力或溶液的密度等的變化,影響樣品的霧化和氣溶膠到達火焰?zhèn)魉偷纫鹪游諒姸鹊淖兓鸬母蓴_。消除辦法:配制與被測試樣組成相近的標(biāo)準(zhǔn)溶液或采用標(biāo)準(zhǔn)加入法。若試樣溶液的濃度高,還可采用稀釋法。2、化學(xué)干擾、化學(xué)干擾 化學(xué)干擾是由于被測元素原子與共存組份化學(xué)干擾是由于被測元素原子與共存組份 發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成穩(wěn)定的化合物,影響被測元發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成穩(wěn)定的化合物,影響被測元素的原子化,而引起的干擾。素的原子化,而引起的干擾。消除化學(xué)干擾的方法:消除化學(xué)干擾的方法:(1選擇合適的原子化方法選擇合適的原子化方法 提高原子化溫度,減小化學(xué)干擾。使用高提高原子化溫度,減小化學(xué)干擾。使用高溫火焰或提高石墨爐原子化溫度,可使難離解溫火焰或提高石墨爐原子化溫度,可使難離解的化合物分解。的化合物分解。 采用還原性強的火焰與石墨爐原子化法,采用還原性強的火焰與石墨爐原子化法,可使難離解的氧化物還原、分解。可使難離解的氧化物還原、分解。(2加入釋放劑加入釋
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