儀器分析-原子吸收光譜(PDF課件)

1、 影響譜線變寬的因素 1. 自然變寬2. 熱變寬(多普勒變寬3. 碰撞變寬Holzmark變寬Lorentz變寬4. 自吸變寬3.1.2 原子吸收的測量 1. 朗伯比爾定律I = I 0e -Kv L 定義:A=lg(I 0 / I= 0.434 k V L2. 積分吸收儀器分辨率難以達到0kN d K = 3. 峰值吸收 直接測量吸收線中心頻率或中心波長所對應的峰值原子吸收系數(shù)K來確定蒸氣中的原子濃度A = K N0L = k C L發(fā)射線必須比吸收線要窄得多,同時發(fā)射線的中心頻率或中心波長要與吸收線的中心頻率或中心波長相一致銳線光源:發(fā)射線半寬度很窄的光源3.2 原子吸收分光光度計 原子吸

2、收分光光度計原理圖 3.2.1 原子化器 原子化器的作用:提供合適的能量將試樣中的被測元素轉變?yōu)樘幱诨鶓B(tài)的原子。類型:火焰原子化、電熱原子化 (1火焰的類型:(2火焰的構造及其溫度分布:干燥區(qū)、蒸發(fā)區(qū)、原子化區(qū)和電離化合區(qū)(3自由原子在空間中的分布:(4火焰原子化器:(預混合型、全消耗型霧化器、霧室、燃燒器和火焰(5燃氣和助燃氣的比例:貧燃火焰、富燃火焰、中性火焰 火焰原子化器示意圖 石墨爐原子化器示意圖 石墨爐升溫示意圖 石墨爐原子化器 石墨爐的升溫過程:干燥、灰化、原子化和凈化主要優(yōu)點:(1原子化效率高(2試樣用量少(3能直接測定其共振吸收線位于真空紫外光譜區(qū)域的一些元素(4比火焰法安全可

3、靠主要缺點:準確度和精密度均較差、干擾情況較嚴重、操作過程復雜 3.2.2 光源 光源的作用:發(fā)射被測元素的特征譜線以供氣態(tài)基態(tài)原子吸收。1. 空心陰極燈 光源調(diào)制的目的:將光源發(fā)射的共振線與火焰發(fā)射的干擾輻射區(qū)別開來。光源調(diào)制的方法:交流供電直流供電+ 切光器 3.2.3 分光系統(tǒng)3.2.4 檢測系統(tǒng)3.2.5 原子吸收分光光度計的類型 1. 單光束型不能消除因光源波動造成的影響,基線漂移。2. 雙光束型可以消除光源波動造成的影響,但不能抵消因火焰波動帶來的影響。 3.3 干擾及其抑制 3.3.1 物理干擾由于試樣和標樣的物理性質(zhì)不同而引起的干擾。可采用配制與試樣溶液有相似物理性質(zhì)的標準溶液

4、,也可采用標準加入法,可以方便地消除這種干擾。另外,當溶液濃度太高時,可用稀釋法。 3.3.2 光譜干擾 1. 譜線干擾消除方法:另選分析線;減小狹縫寬度;降低燈電流等等。2. 背景吸收(1分子吸收(2光的散射(3火焰氣體的吸收 背景吸收的校正 (1雙線校正法(鄰近線法鄰近線背景校正法是采用一條與分析線相近的非吸收線,被測元素基態(tài)原子對它無吸收,而背景吸收的范圍較寬,所以對它仍然有吸收。當分析時,背景和被測元素對分析線都產(chǎn)生吸收,分析線的吸光度值和鄰近線的吸光度值兩者之差即為被測元素的凈吸光度值。 (2連續(xù)光源氘燈校正法 這種方法是用一個連續(xù)光譜(氘燈與銳線光源的譜線交替通過原子化器并進入檢測

5、器。當氘燈發(fā)出的連續(xù)光譜通過時,可以認為用氘燈的連續(xù)光譜所測得的吸光度是背景吸收值,而銳線光源通過原子化器時產(chǎn)生的吸收為背景吸收和被測元素吸收之和,兩者的差值為凈的吸光度值。 (3塞曼效應背景校正法 這種校正方法將一磁場加在光源或原子化器上進行調(diào)制,使共振發(fā)射線或吸收線分裂成偏振方向不同而波長一條線和兩條±線。根據(jù)線對平行偏振光的吸收,得到原子吸收和背景吸收;而線對垂直偏振光的吸收僅為背景吸收。因此兩者的差值即為扣除背景后的原子吸收值。 3.3.3 化學干擾 化學干擾:在溶液或原子化過程中被測元素和其它組分之間發(fā)生化學反應而影響被測元素化合物的離解和原子化。 化學干擾的消除:(1加入

6、釋放劑(2加入保護劑(3加入緩沖劑 3.3.4 電離干擾 被測元素原子在原子化過程中發(fā)生電離,使參與吸收的基態(tài)原子數(shù)量減少而造成吸光度下降的現(xiàn)象。消除電離干擾的最有效辦法是在標準和分析試樣溶液中均加入過量的易電離元素。常用的消電離劑是堿金屬元素。 3.4 實驗技術 3.4.1 試樣的預處理 試樣的溶解與分解溶劑萃取 3.4.2 實驗條件的選擇 1. 光譜通帶:W=D-1S以能將吸收線與鄰近的干擾線分開為原則(W:光譜通帶D-1:倒線色散率S:狹縫寬度2. 燈電流:與可測光強度匹配的最低電流3. 火焰的位置及火焰條件:選吸收最大處4. 分析線的選擇:通常選共振線,有干擾時選非共振線 3.4.3

7、特征濃度和檢測限 原子吸收分光光度法中特征濃度是指產(chǎn)生1%吸收或0.0044吸光度時所對應的被測元素的濃度或重量。在火焰原子吸收法中,其表達式為:S = C·0.0044 / A (ug/mL/1%在石墨爐原子吸收法中,其表達式為:S = C·V·0.0044 / A (g/1%2檢出限 檢出限表示在選定的實驗條件下，被測元素溶 液能給出的測量信號兩倍于標準偏差時所對應 的濃度。 D = C·2 / A 式中D為檢測限(ug/mL，C為試液濃度 (ug/mL，為用空白溶液進行10次以上的吸光 度測定所計算得到的標準偏差，A為試液的吸 光度。 例1 現(xiàn)擬用原子吸收法測定碳灰中微量Si，為了選 擇適宜的分析條件，進行了初步試驗，當Si濃 度為5.0ug/ml時，測得Si 2516.1、2514.3 和