化學(xué)物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室分析技術(shù)-光譜

1、2022-2-191化學(xué)物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室分析技術(shù)（光譜分析）化學(xué)物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室分析技術(shù)（光譜分析）陳進(jìn)國(guó)陳進(jìn)國(guó)2015-42022-2-192化學(xué)物質(zhì)的光譜分析技術(shù)化學(xué)物質(zhì)的光譜分析技術(shù)第一節(jié)、原子吸收光譜法第一節(jié)、原子吸收光譜法第二節(jié)、原子熒光光譜法第二節(jié)、原子熒光光譜法第四節(jié)、紫外可見(jiàn)分光度法第四節(jié)、紫外可見(jiàn)分光度法第三節(jié)、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法第三節(jié)、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法 2022-2-193Kirchhoff克希何夫?qū)嶒?yàn)第一節(jié)第一節(jié) 原子吸收光譜法原子吸收光譜法2022-2-194基態(tài)原子2022-2-195原子能量的吸收和發(fā)射基態(tài)基態(tài)激發(fā)態(tài)激發(fā)態(tài)h h吸收能量吸收能量外層

2、外層電子電子h h放出能量放出能量2022-2-196 當(dāng)處于基態(tài)原子核外層電子，如果外界所提供特定能量（E）的光輻射恰好等于外層電子與某一激發(fā)態(tài)（i）之間的能量差（Ei）時(shí)，核外層電子將吸收特征能量的光輻射由基態(tài)躍遷到相應(yīng)的激發(fā)態(tài)，從而產(chǎn)生原子吸收光譜。 但是由于各種原子核外電子的能級(jí)不同，將有選擇性地共振吸收一定波長(zhǎng)的輻射光，這個(gè)共振吸收的波長(zhǎng)恰好等于該原子受激發(fā)后發(fā)射的波長(zhǎng)，由此作為定性依據(jù) 共振吸收線：簡(jiǎn)稱共振線，指原子核外層電子從基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)時(shí)所吸收的譜線。1.1原子吸收光譜的產(chǎn)生原理2022-2-197能級(jí)圖E Eo oE E2 2E E3 3E E1 1E E4 4l 共振線

3、來(lái)自與基態(tài)原子共振線來(lái)自與基態(tài)原子 ( (E Eo o2022-2-198Pb 的能級(jí)躍遷圖E E2 2E E1 1202.2202.2E E4 4217.0217.0261.4261.4283.3283.3波長(zhǎng)波長(zhǎng) / / nmnm2022-2-1991.2原子吸收光譜法定量依據(jù)原子吸收光譜法定量依據(jù)定量依據(jù)定量依據(jù)KNLeII0式中：式中：K為吸收系數(shù)，為吸收系數(shù)，N為自由原子總數(shù)為自由原子總數(shù), L為吸收層厚度。為吸收層厚度。吸光度：吸光度： 對(duì)于原子吸收值的測(cè)量，是以一定光強(qiáng)的單色光對(duì)于原子吸收值的測(cè)量，是以一定光強(qiáng)的單色光I0通過(guò)原通過(guò)原子蒸氣，然后測(cè)出被吸收后的光強(qiáng)子蒸氣，然后測(cè)出

4、被吸收后的光強(qiáng)I，吸收過(guò)程符合朗伯，吸收過(guò)程符合朗伯-比耳比耳定律，即：定律，即：LKNIIA004343. 0lg 試樣中待測(cè)元素的濃度與火焰中基態(tài)原子的濃度成正比。試樣中待測(cè)元素的濃度與火焰中基態(tài)原子的濃度成正比。所以在所以在一定濃度范圍內(nèi)和一定的火焰寬度下一定濃度范圍內(nèi)和一定的火焰寬度下，吸光度與試樣中，吸光度與試樣中待測(cè)元素濃度的關(guān)系可表示為待測(cè)元素濃度的關(guān)系可表示為: :CKA/該式就是原子吸光光譜法定量分析的依據(jù)。該式就是原子吸光光譜法定量分析的依據(jù)。2022-2-1910檢出限低，靈敏度高；檢出限低，靈敏度高；分析精度好；分析精度好； 選擇性好；選擇性好； 應(yīng)用范圍廣；應(yīng)用范圍廣

5、； 分析速度較快；分析速度較快； 儀器比較簡(jiǎn)單。儀器比較簡(jiǎn)單。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)局限性局限性測(cè)定難熔元素不太理想；測(cè)定難熔元素不太理想；多元素同時(shí)分析受到限制。多元素同時(shí)分析受到限制。2022-2-191124原子化器原子化器檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)系統(tǒng)1.3原子吸收儀器組成原子吸收儀器組成1光源光源3分光器分光器2022-2-19122022-2-1913空心陰極燈空心陰極燈 能發(fā)射待測(cè)元素的能發(fā)射待測(cè)元素的共振線共振線；發(fā)射線的半寬要遠(yuǎn)小于吸收；發(fā)射線的半寬要遠(yuǎn)小于吸收線的半寬度（銳線光源）；輻射光強(qiáng)度大；穩(wěn)定性好。線的半寬度（銳線光源）；輻射光強(qiáng)度大；穩(wěn)定性好。a光源：光源：發(fā)射待測(cè)元素特征共振譜線，空心陰極

6、燈發(fā)射待測(cè)元素特征共振譜線，空心陰極燈應(yīng)用最廣。應(yīng)用最廣。2022-2-1914b.原子化器：使試樣干燥、蒸發(fā)和原子化。主要作用是將試樣原子化器：使試樣干燥、蒸發(fā)和原子化。主要作用是將試樣中待測(cè)元素轉(zhuǎn)化為基態(tài)原子。中待測(cè)元素轉(zhuǎn)化為基態(tài)原子。常用火焰原子化法和非火焰原子化法（石墨爐原子化法應(yīng)用最常用火焰原子化法和非火焰原子化法（石墨爐原子化法應(yīng)用最廣）。廣）。火焰原子化器：由火焰原子化器：由噴霧器、霧化室和燃燒器噴霧器、霧化室和燃燒器三分組成。常用的三分組成。常用的火焰是：火焰是：v乙炔乙炔-空氣空氣火焰：燃燒穩(wěn)定，重現(xiàn)性好，噪聲低，燃燒速度火焰：燃燒穩(wěn)定，重現(xiàn)性好，噪聲低，燃燒速度 適中，溫度

7、足夠高，對(duì)大多數(shù)元素有足夠的靈敏度。適中，溫度足夠高，對(duì)大多數(shù)元素有足夠的靈敏度。v氫氫-空氣火焰：燃燒速度較乙炔空氣火焰：燃燒速度較乙炔-空氣火焰快，但溫度較低，空氣火焰快，但溫度較低， 背景發(fā)射較弱，透射性能好。背景發(fā)射較弱，透射性能好。v乙炔乙炔-氧化亞氮火焰：火焰溫度最高，而燃燒速度并不快。氧化亞氮火焰：火焰溫度最高，而燃燒速度并不快。 2022-2-1915火焰原子化系統(tǒng)火焰原子化系統(tǒng)( (1）噴霧器噴霧器( (2）霧化室霧化室( (3）燃燒器燃燒器( (4）火焰火焰2022-2-1916石墨爐原子化器：由加熱電源、保護(hù)氣控制系統(tǒng)和石墨管狀石墨爐原子化器：由加熱電源、保護(hù)氣控制系統(tǒng)和

8、石墨管狀爐組成。爐組成。優(yōu)點(diǎn)：可控制溫度，原子化率高；優(yōu)點(diǎn)：可控制溫度，原子化率高； 氣態(tài)原子停留時(shí)間長(zhǎng)；樣品消耗?。混`敏度高。氣態(tài)原子停留時(shí)間長(zhǎng)；樣品消耗??；靈敏度高。缺點(diǎn)：精密度較火焰法差，基體影響大，干擾較復(fù)雜，操作缺點(diǎn)：精密度較火焰法差，基體影響大，干擾較復(fù)雜，操作不夠簡(jiǎn)便。不夠簡(jiǎn)便。低溫原子化器：利用某些元素本身或元素的氫化物在低溫的低溫原子化器：利用某些元素本身或元素的氫化物在低溫的易揮發(fā)性，將其導(dǎo)入氣體流動(dòng)吸收池內(nèi)進(jìn)行原子化。該法備易揮發(fā)性，將其導(dǎo)入氣體流動(dòng)吸收池內(nèi)進(jìn)行原子化。該法備簡(jiǎn)單，操作方便，干擾少，靈敏度高，是定量分析汞的好法。簡(jiǎn)單，操作方便，干擾少，靈敏度高，是定量分析

9、汞的好法。2022-2-1917石墨爐原子化（1 1）結(jié)構(gòu)）結(jié)構(gòu) 如下圖所示： 外氣路中Ar氣體沿石墨管外壁流動(dòng)，冷卻保護(hù)石墨管；內(nèi)氣路中Ar氣體由管兩端流向管中心，從中心孔流出，用來(lái)保護(hù)原子不被氧化，同時(shí)排除干燥和灰化過(guò)程中產(chǎn)生的蒸汽。2022-2-1918低溫原子化器 低溫原子化是利用某元素低溫原子化是利用某元素( (如汞如汞) )本身或元素的本身或元素的氫化物（砷化氫）在低溫下的易揮發(fā)性，將其導(dǎo)入氫化物（砷化氫）在低溫下的易揮發(fā)性，將其導(dǎo)入氣體流動(dòng)吸收池內(nèi)進(jìn)行原子化。氣體流動(dòng)吸收池內(nèi)進(jìn)行原子化。2022-2-1919d.d.分光器：將所需要的分光器：將所需要的共振吸收線分離出來(lái)共振吸收線

10、分離出來(lái)，由，由入射和出射狹縫、反射鏡和色散元件組成。現(xiàn)在入射和出射狹縫、反射鏡和色散元件組成?，F(xiàn)在多使用光柵作為色散原件。多使用光柵作為色散原件。e.e.檢測(cè)系統(tǒng)：多使用光電倍增管，也有些使用電檢測(cè)系統(tǒng)：多使用光電倍增管，也有些使用電荷耦合器件作為檢測(cè)器。荷耦合器件作為檢測(cè)器。2022-2-19202022-2-1921儀器條件的選擇儀器條件的選擇4. 4. 進(jìn)樣量的選擇進(jìn)樣量的選擇3. 3. 狹縫寬度的選擇狹縫寬度的選擇1.1.分析線的選擇分析線的選擇2. 2. 空心陰極燈的工作電流空心陰極燈的工作電流5.5.火焰類型和特征（火焰類型和特征（火焰法火焰法）6 6、燃燒器的高度選擇、燃燒器的

11、高度選擇（火焰法）（火焰法）7 7、程序升溫的條件選擇（、程序升溫的條件選擇（石墨爐石墨爐）2022-2-19221.分析線的選擇分析線的選擇 每種元素都有若干條分析線，通常選擇其中每種元素都有若干條分析線，通常選擇其中最靈敏線最靈敏線（共振吸收線）（共振吸收線）作為吸收線。但是，當(dāng)測(cè)定元素的作為吸收線。但是，當(dāng)測(cè)定元素的濃度很濃度很高，高，或是為了避免鄰近光譜線的干擾等，可以選擇次靈敏或是為了避免鄰近光譜線的干擾等，可以選擇次靈敏線（非共振線）作為吸收線線（非共振線）作為吸收線 。 2022-2-1923分析線的選擇分析線的選擇 As、Se等共振吸收線位于等共振吸收線位于200nm以下的遠(yuǎn)紫

12、外區(qū)，以下的遠(yuǎn)紫外區(qū)，火焰組分對(duì)火焰組分對(duì)其有明顯吸收，故用火焰原子吸收法測(cè)，定這些元素時(shí)，不宜選用其有明顯吸收，故用火焰原子吸收法測(cè)，定這些元素時(shí)，不宜選用共振吸收線為分析線。共振吸收線為分析線。原子吸收分光光度法中常用的分析線原子吸收分光光度法中常用的分析線元素元素(nm)元素元素(nm)元素元素(nm)Ag328.07, 338.29Hg253.65Ru349.89, 372.80Al309.27, 3.8,22Ho410.38, 405.39Sb217.58, 206.83As193.64, 197.20In303.94, 325.61Sc391.18, 402.04Au242.80,

13、 267.60Ir209.26, 208.88Se196.09, 203.992022-2-1924B249.68, 249.77K766.49, 769.90Si251.61, 250.69Ba553.55, 455.40La550.13, 418.73Sm429.67, 520.06Be234.86Li670.78, 323.26Sn224.61, 286.33Bi223.06, 222.83Lu335.96, 328.17Sr460.73, 407.77Ca422.67, 239.86Mg285.21, 279.55Ta271.47, 277.59Cd228.80, 326.11Mn27

14、9.48, 403.68Tb432.65, 431.89Ce520.0, 369.7Mo313.26, 317.04Te214.28, 225.90Co240.71, 242.49Na589.00, 330.30Th371.90, 380.30Cr357.87, 359.35Nb334.37, 358.03Ti364.27, 337.15Cs852.11, 455.54Nd463.42, 471.90Tl267.79, 377.58Cu324.75, 327.40Ni232.00, 341.48Tm409.40Dy421.17, 404.60Os290.91, 305.87U351.46, 3

15、58.49Er400.80, 415.11Pb216.70, 283.31V318.40, 385.58Eu459.40, 462.72Pd247.64, 244.79W255.14, 294.74Fe248.33, 352.29Pr495.14, 513.34Y410.24, 412.83Ga287.42, 294.42Pt265.95, 306.47Yb398.80, 346.44Gd368.41, 407.87Rb780.02, 794.76Zn213.86, 307.59Ge265.16, 275.46Re346.05, 346.47Zr360.12, 301.18Hf307.29,

16、286.64Rh343.49, 339.692022-2-19252.空心陰極燈的工作電流空心陰極燈的工作電流 空心陰極燈一般需要預(yù)熱空心陰極燈一般需要預(yù)熱 1030min才能達(dá)到穩(wěn)定輸出。燈才能達(dá)到穩(wěn)定輸出。燈電流過(guò)小，放電不穩(wěn)定，故光譜輸出不穩(wěn)定，且光譜輸出強(qiáng)度??；電流過(guò)小，放電不穩(wěn)定，故光譜輸出不穩(wěn)定，且光譜輸出強(qiáng)度??；燈電流過(guò)大，發(fā)射譜線變寬，導(dǎo)致靈敏度下降，信噪比大，校正燈電流過(guò)大，發(fā)射譜線變寬，導(dǎo)致靈敏度下降，信噪比大，校正曲線彎曲，燈壽命縮短。曲線彎曲，燈壽命縮短。 選用燈電流的一般原則是，在保證有足夠強(qiáng)且穩(wěn)定的光強(qiáng)輸選用燈電流的一般原則是，在保證有足夠強(qiáng)且穩(wěn)定的光強(qiáng)輸出條件下，

17、盡量使用較低的工作電流，出條件下，盡量使用較低的工作電流，通常以空心陰極燈上標(biāo)明通常以空心陰極燈上標(biāo)明的最大電流的的最大電流的1/2至至2/3作為工作電流作為工作電流，在具體的分析場(chǎng)合，最適，在具體的分析場(chǎng)合，最適宜的工作電流由實(shí)驗(yàn)確定。宜的工作電流由實(shí)驗(yàn)確定。2022-2-19263.狹縫寬度的選擇狹縫寬度的選擇 適宜的狹縫寬度，一方面要保證將共振吸收線與非適宜的狹縫寬度，一方面要保證將共振吸收線與非吸收線分開(kāi)，另一方面又要考慮適宜的光強(qiáng)輸出。吸收線分開(kāi)，另一方面又要考慮適宜的光強(qiáng)輸出。 一般對(duì)于譜線較簡(jiǎn)單的元素，如堿金屬、堿土金屬等，一般對(duì)于譜線較簡(jiǎn)單的元素，如堿金屬、堿土金屬等，宜選用較

18、寬的狹縫；對(duì)于譜線復(fù)雜的元素，如過(guò)渡、稀土宜選用較寬的狹縫；對(duì)于譜線復(fù)雜的元素，如過(guò)渡、稀土元素等，宜選用較窄的狹縫。元素等，宜選用較窄的狹縫。2022-2-1927（原則：（原則：能寬則寬、需窄則窄能寬則寬、需窄則窄） 狹縫寬度直接影響光譜通帶寬度與檢測(cè)器接受的能量。選擇通帶寬度是以吸收線附近無(wú)干擾譜線存在并能夠分開(kāi)最靠近的非共振線為原則，適當(dāng)放寬狹縫寬度，以增加檢測(cè)的能量，提高信噪比和測(cè)定的穩(wěn)定性。過(guò)小的光譜通帶使可利用的光強(qiáng)度減弱，不利于測(cè)定。合適的狹縫寬度由實(shí)驗(yàn)確定。測(cè)定每一種元素都需選擇它合適的通帶，對(duì)譜線復(fù)雜的元素如鐵、鈷、鎳等就要采用較窄的通帶，否則會(huì)使工作曲線線性范圍變窄。以不

19、引起吸光度減小的最大狹縫寬度，即為應(yīng)選取的合適的狹縫寬度。 2022-2-19284.進(jìn)樣量的選擇進(jìn)樣量的選擇 如果進(jìn)樣量過(guò)小，則吸收信號(hào)弱，不便于測(cè)量；如果進(jìn)樣量過(guò)小，則吸收信號(hào)弱，不便于測(cè)量；進(jìn)樣量過(guò)大，在火焰原子化法中，對(duì)火焰產(chǎn)生冷進(jìn)樣量過(guò)大，在火焰原子化法中，對(duì)火焰產(chǎn)生冷卻效應(yīng)，在石墨爐原子化法中，會(huì)增加除殘的困卻效應(yīng)，在石墨爐原子化法中，會(huì)增加除殘的困難。在實(shí)際工作中，應(yīng)測(cè)定吸光度隨進(jìn)樣量的變難。在實(shí)際工作中，應(yīng)測(cè)定吸光度隨進(jìn)樣量的變化，選取能達(dá)到最滿意吸光度的進(jìn)樣量。化，選取能達(dá)到最滿意吸光度的進(jìn)樣量。2022-2-1929 通過(guò)大量 實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，我們能夠知道那種元素的分析采用那種火

20、焰比較合適，因火焰的類型可決定 那些元素能夠產(chǎn)生更多的自由基態(tài)原子。從該目的出發(fā)，我們可將元素按其分解的難易 程度分為三大類。通常溶液制備成1的鹽酸溶液，因鹽酸鹽較易揮發(fā)。 火焰原子化類型的選擇火焰原子化類型的選擇2022-2-1930采用空氣乙炔火焰進(jìn)行分析的元素 對(duì)那些容易原子化的元素（如銅、鉛、鉀和鈉），空氣乙炔火焰是最為常用的火焰。 對(duì)這些元素來(lái)說(shuō)，在空氣乙炔火焰中已有較高比例的成分被轉(zhuǎn)化成原子基態(tài)（溫度大約在2300oC）。 干擾可忽略，火焰中的化學(xué)環(huán)境（如氧化、燃燒比等）不是主要因素。 然而，空氣乙炔火焰卻不足以將難熔元素分解。 2022-2-1931采用乙炔氧化亞氮火焰進(jìn)行分析的

21、元素 第二類元素是那些用空氣乙炔火焰不能分解，而需要更熱的氧化亞氮乙炔火焰的難 熔元素，火焰溫度大約在 3000oC（火焰溫度高）。如Al、Si、W等。 2022-2-1932 對(duì)分析線位于短波區(qū)（對(duì)分析線位于短波區(qū)（200nm200nm以下）的元素，以下）的元素，使用空氣使用空氣- -氫火焰是合適的；該火焰燃燒速度快，氫火焰是合適的；該火焰燃燒速度快，但溫度較低，（但溫度較低，（約約20502050度度），但是背景較弱，透），但是背景較弱，透射性能好。射性能好。 2022-2-1933 然而，火焰溫度并不是所要考慮的唯一元素燃燒比也同然而，火焰溫度并不是所要考慮的唯一元素燃燒比也同樣重要。樣

22、重要。 貧焰貧焰中含乙炔量中含乙炔量 較少，且均被氧化。這類火焰對(duì)那較少，且均被氧化。這類火焰對(duì)那些受氧化作用影響較強(qiáng)的元素來(lái)說(shuō)，將不能產(chǎn)生足夠些受氧化作用影響較強(qiáng)的元素來(lái)說(shuō)，將不能產(chǎn)生足夠 的的自由基態(tài)原子。自由基態(tài)原子。 但如果火焰中含乙炔量較多，即在但如果火焰中含乙炔量較多，即在富焰富焰中，因其中含中，因其中含較多的炭、較多的炭、 氫，因而可打破被分析元素較強(qiáng)的氧化鏈，氫，因而可打破被分析元素較強(qiáng)的氧化鏈，形成自由原子。形成自由原子。 一個(gè)較好的例子是一個(gè)較好的例子是鉻、錫元素鉻、錫元素的測(cè)量，在空氣乙炔火焰的測(cè)量，在空氣乙炔火焰中，中，貧焰狀態(tài)下沒(méi)有吸光度，但富焰狀態(tài)下確有吸光度。貧焰

23、狀態(tài)下沒(méi)有吸光度，但富焰狀態(tài)下確有吸光度。 這些元素的測(cè)量需綜合考慮火焰溫度及火焰的化學(xué)環(huán)境，這些元素的測(cè)量需綜合考慮火焰溫度及火焰的化學(xué)環(huán)境，可通過(guò)調(diào)節(jié)火焰的燃燒比來(lái)仔細(xì)調(diào)整之?？赏ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)火焰的燃燒比來(lái)仔細(xì)調(diào)整之。 2022-2-1934實(shí)際實(shí)驗(yàn)最常用的火焰類型按火焰燃?xì)夂椭細(xì)獗壤牟煌?，可將火焰分為三類：化學(xué)計(jì)量按火焰燃?xì)夂椭細(xì)獗壤牟煌?，可將火焰分為三類：化學(xué)計(jì)量火焰、富燃火焰和貧燃火焰。火焰、富燃火焰和貧燃火焰。 1 1、化學(xué)計(jì)量火焰：由于燃?xì)馀c助燃?xì)庵扰c化學(xué)反應(yīng)計(jì)量關(guān)系、化學(xué)計(jì)量火焰：由于燃?xì)馀c助燃?xì)庵扰c化學(xué)反應(yīng)計(jì)量關(guān)系相近，又稱其相近，又稱其 為中性火焰。此火焰溫度高、穩(wěn)定

24、、干擾小、背景為中性火焰。此火焰溫度高、穩(wěn)定、干擾小、背景低。低。 2 2、富燃火焰：燃?xì)獯笥诨瘜W(xué)計(jì)量的火焰。又稱還原性火焰?；?、富燃火焰：燃?xì)獯笥诨瘜W(xué)計(jì)量的火焰。又稱還原性火焰?；鹧娉庶S色，層次模糊，溫度稍低，火焰的還原性較強(qiáng)，適合于易焰呈黃色，層次模糊，溫度稍低，火焰的還原性較強(qiáng)，適合于易形成難離解氧化物元素的測(cè)定形成難離解氧化物元素的測(cè)定，比如鉻、錫，比如鉻、錫。 3 3、貧燃火焰：又稱氧化性火焰，即助燃比大于化學(xué)計(jì)量的火焰。、貧燃火焰：又稱氧化性火焰，即助燃比大于化學(xué)計(jì)量的火焰。氧化性較強(qiáng)，火焰呈藍(lán)色，溫度較低，適于易離解、易電離元素氧化性較強(qiáng)，火焰呈藍(lán)色，溫度較低，適于易離解、易電離

25、元素的原子化，如堿金屬等。的原子化，如堿金屬等。2022-2-1935 最后需要考慮的是原子化過(guò)程中其它的因素。 例如，磷會(huì)對(duì)數(shù)種元素包括鈣，產(chǎn)生較大 的負(fù)面影響。 在此情況下，應(yīng)在樣品中加入釋放劑，如鑭鹽。鑭與磷結(jié)合從而釋放 出鈣。 2022-2-1936火焰原子化 優(yōu)點(diǎn)：便于使用、可靠和受記憶效應(yīng)的影響小。燃燒器系統(tǒng)小巧、耐用、價(jià)格低廉可獲得足夠的信噪比，精密度高，線性范圍較石墨爐寬 缺點(diǎn)：樣品量需要較多霧化效率低：一般510不能或難以直接分析固體或黏度高的液體樣品靈敏度低，因?yàn)槿細(xì)夂椭細(xì)怏w將樣品大量稀釋，因而靈敏度受到限制2022-2-19376、火焰原子化燃燒器的高度選擇燃燒器的高度

26、選擇 在火焰中進(jìn)行原子化的過(guò)程是一種極為復(fù)雜的反應(yīng)過(guò)在火焰中進(jìn)行原子化的過(guò)程是一種極為復(fù)雜的反應(yīng)過(guò)程。不同元素在火焰中形成的基態(tài)原子的最佳濃度區(qū)程。不同元素在火焰中形成的基態(tài)原子的最佳濃度區(qū)域高度不同，因而靈敏度也不同，域高度不同，因而靈敏度也不同，選擇燃燒器高度以選擇燃燒器高度以使光束從原子濃度最大的區(qū)域通過(guò)（使光束從原子濃度最大的區(qū)域通過(guò)（選也就是擇合適的吸選也就是擇合適的吸收區(qū)域收區(qū)域 ）。燃燒器高度影響測(cè)定靈敏度、穩(wěn)定性和干擾燃燒器高度影響測(cè)定靈敏度、穩(wěn)定性和干擾程度。一般地講，約在燃燒器狹縫口上方程度。一般地講，約在燃燒器狹縫口上方2-5mm2-5mm附近處附近處火焰具有最大的基態(tài)原

27、子密度，靈敏度最高。但對(duì)于火焰具有最大的基態(tài)原子密度，靈敏度最高。但對(duì)于不同測(cè)定元素和不同性質(zhì)的火焰而有所不同。最佳的不同測(cè)定元素和不同性質(zhì)的火焰而有所不同。最佳的燃燒器高度，可通過(guò)繪制吸光度燃燒器高度，可通過(guò)繪制吸光度- -燃燒器高度曲線來(lái)優(yōu)燃燒器高度曲線來(lái)優(yōu)選。選。2022-2-1938石墨爐原子化過(guò)程原子化過(guò)程分為原子化過(guò)程分為干燥干燥、灰化灰化（去除基體）、（去除基體）、原子化原子化、凈化凈化（去除殘?jiān)┤コ龤堅(jiān)?四個(gè)階段，待測(cè)元素在高溫下生成基態(tài)原子。四個(gè)階段，待測(cè)元素在高溫下生成基態(tài)原子。2022-2-1939程序升溫條件的選擇程序升溫條件的選擇 干燥應(yīng)在稍低于溶劑沸點(diǎn)的溫度下進(jìn)

28、行，以防止試液飛濺。干燥應(yīng)在稍低于溶劑沸點(diǎn)的溫度下進(jìn)行，以防止試液飛濺。 灰化的目的是除去基體和局外組分，在保證被測(cè)元素沒(méi)有損灰化的目的是除去基體和局外組分，在保證被測(cè)元素沒(méi)有損失的前提下應(yīng)盡可能使用失的前提下應(yīng)盡可能使用較高較高的灰化溫度。的灰化溫度。 原子化溫度的選擇原則是，選用達(dá)到最大吸收信號(hào)的原子化溫度的選擇原則是，選用達(dá)到最大吸收信號(hào)的最低溫最低溫度度作為原子化溫度。作為原子化溫度。 原子化時(shí)間的選擇，應(yīng)以保證完全原子化為準(zhǔn)。原子化階段原子化時(shí)間的選擇，應(yīng)以保證完全原子化為準(zhǔn)。原子化階段停止通保護(hù)氣，以延長(zhǎng)自由原子在石墨爐內(nèi)的平均停留時(shí)間。停止通保護(hù)氣，以延長(zhǎng)自由原子在石墨爐內(nèi)的平均

29、停留時(shí)間。 除殘的目的是為了消除殘留物產(chǎn)生的記憶效應(yīng)，除殘溫度應(yīng)除殘的目的是為了消除殘留物產(chǎn)生的記憶效應(yīng)，除殘溫度應(yīng)高于原子化溫度。高于原子化溫度。2022-2-1940經(jīng)驗(yàn)歸納：原子吸收條件的優(yōu)化原則 干燥：起始溫度低于溶劑的沸點(diǎn)，總時(shí)間按 2 s/ L。 灰化：選擇盡可能高的溫度去除共存物，通常為20-40s，基體越復(fù)雜，可以延長(zhǎng)。 原子化：在確保靈敏度的前提下，選擇盡可能低的溫度。 除殘：比原子化高約200oC,但不能高于2700oC。2022-2-1941血中鉛測(cè)定條件鉛燈電流 ：3.0 mA；狹縫 0.5nm; 進(jìn)樣20L； 譜線：283.3nm干 燥： 70速率 35 /s，保持5

30、 s； Ar max 120速率 5 /s， 保持30 s； Ar max灰 化：300斜坡50 /s ，保持10 s；Ar max 650斜坡100/s ，保持15 s；Ar max原子化：1700，斜坡FP /s 4s（停氣）；除 殘：2300，斜坡500 /s 4s Ar max 背景校正：賽曼扣背景或者其方式，可根據(jù)不同儀器選擇2022-2-1942 石墨爐原子化優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)： 突出的優(yōu)點(diǎn)：（尤其適用于難揮發(fā)、難原子化元素和微量樣品的分析）靈敏度高，檢出限低進(jìn)樣量少 重要的問(wèn)題：分析速度慢（一般每次分析23分鐘）精度比火焰差（一般15，正常吸光度）干擾較大，原子化機(jī)理復(fù)雜，導(dǎo)致背景問(wèn)題操

31、作不如火焰方便2022-2-1943原子吸收光譜干擾及其消除 原子吸收光譜法分析中的干擾主要包括物理干擾、化學(xué)干擾、電離干擾和光譜干擾。2022-2-1944 物理干擾及消除方法 物理干擾是指試樣溶液物理性質(zhì)變化物理干擾是指試樣溶液物理性質(zhì)變化而引起吸收信號(hào)強(qiáng)度變化，屬于非選擇干而引起吸收信號(hào)強(qiáng)度變化，屬于非選擇干擾。擾。 試樣在轉(zhuǎn)移、蒸發(fā)和原子化過(guò)程中試樣的試樣在轉(zhuǎn)移、蒸發(fā)和原子化過(guò)程中試樣的任何物理特性變化引起的吸光度下降的效任何物理特性變化引起的吸光度下降的效應(yīng)。主要影響試樣噴入火焰的速度、霧化應(yīng)。主要影響試樣噴入火焰的速度、霧化效率、霧滴大小等。效率、霧滴大小等。 霧化效率與試樣的密度

32、、粘度、表面霧化效率與試樣的密度、粘度、表面張力等都有關(guān)系。張力等都有關(guān)系。 可通過(guò)控制試液與標(biāo)準(zhǔn)溶液的組成盡量一致的方法來(lái)抑制?？赏ㄟ^(guò)控制試液與標(biāo)準(zhǔn)溶液的組成盡量一致的方法來(lái)抑制。2022-2-1945化學(xué)干擾及其消除方法 指待測(cè)元素與其它組分之間的化學(xué)作用所引起的干擾效指待測(cè)元素與其它組分之間的化學(xué)作用所引起的干擾效應(yīng)應(yīng), ,主要影響到待測(cè)元素的原子化效率，是主要干擾源。主要影響到待測(cè)元素的原子化效率，是主要干擾源。 1. 1. 化學(xué)干擾的類型化學(xué)干擾的類型（1 1）待測(cè)元素與其共存物質(zhì)作用生成難揮發(fā)的化合物，致）待測(cè)元素與其共存物質(zhì)作用生成難揮發(fā)的化合物，致使參與吸收的基態(tài)原子減少。使參

33、與吸收的基態(tài)原子減少。a a、鈷、硅、硼、鈦、鈹在火焰中易生成難熔化合物、鈷、硅、硼、鈦、鈹在火焰中易生成難熔化合物 b b、硫酸鹽、硅酸鹽與鋁生成難揮發(fā)物。、硫酸鹽、硅酸鹽與鋁生成難揮發(fā)物。（2 2）待測(cè)離子發(fā)生電離反應(yīng)，生成離子，不產(chǎn)生吸收，總）待測(cè)離子發(fā)生電離反應(yīng)，生成離子，不產(chǎn)生吸收，總吸收強(qiáng)度減弱，電離電位吸收強(qiáng)度減弱，電離電位6eV6eV的元素易發(fā)生電離，火焰溫的元素易發(fā)生電離，火焰溫度越高，干擾越嚴(yán)重。（如堿及堿土元素）度越高，干擾越嚴(yán)重。（如堿及堿土元素）2022-2-1946化學(xué)干擾的消除化學(xué)干擾的消除 通過(guò)在標(biāo)準(zhǔn)溶液和試液中加入某種光譜化學(xué)緩沖劑來(lái)抑制或減少化通過(guò)在標(biāo)準(zhǔn)溶液

34、和試液中加入某種光譜化學(xué)緩沖劑來(lái)抑制或減少化學(xué)干擾：學(xué)干擾：（1 1）改變火焰類型）改變火焰類型（2 2）改變火焰特性）改變火焰特性對(duì)于形成難熔、難揮發(fā)氧化物的元素如硅、鈦、對(duì)于形成難熔、難揮發(fā)氧化物的元素如硅、鈦、鋁等，使用強(qiáng)還原性氣氛火焰更有利于這些元素的原子化。鋁等，使用強(qiáng)還原性氣氛火焰更有利于這些元素的原子化。（3 3）加入釋放劑）加入釋放劑與干擾元素生成更穩(wěn)定化合物使待測(cè)元素釋放出來(lái)與干擾元素生成更穩(wěn)定化合物使待測(cè)元素釋放出來(lái) 例例：鍶和鑭可有效消除磷酸根對(duì)鈣的干擾。：鍶和鑭可有效消除磷酸根對(duì)鈣的干擾。（4 4）加入保護(hù)劑）加入保護(hù)劑與待測(cè)元素形成穩(wěn)定的、易揮發(fā)、易于原子化的絡(luò)與待測(cè)

35、元素形成穩(wěn)定的、易揮發(fā)、易于原子化的絡(luò)合物，防止干擾物質(zhì)與其作用。合物，防止干擾物質(zhì)與其作用。 例：加入例：加入EDTAEDTA生成生成EDTA-CaEDTA-Ca，避免磷酸根與鈣作用。，避免磷酸根與鈣作用。（5 5）加入緩沖劑）加入緩沖劑加入大量易電離的一種緩沖劑以抑制待測(cè)元素的電加入大量易電離的一種緩沖劑以抑制待測(cè)元素的電離。離。 例：加入足量的銫鹽，抑制例：加入足量的銫鹽，抑制K K、NaNa的電離。的電離。（6 6）采用標(biāo)準(zhǔn)加入法）采用標(biāo)準(zhǔn)加入法 2022-2-19474.3.3 電離干擾及其消除方法 是由于電離能較低的堿金屬和堿土金屬元素在原子化過(guò)程中產(chǎn)生電離而使基態(tài)原子數(shù)減少，導(dǎo)致

36、吸光度下降。 原子化過(guò)程中元素電離度與原子化溫度和元素的電離能密切相關(guān)，原子化溫度越高，元素電離電位越低，則電離度越大，電離度隨元素總濃度的增加而減小。 減小或消除方法：加入電離能較低的消電離劑;利用強(qiáng)還原性富燃焰；采用標(biāo)準(zhǔn)加入法;提高元素總濃度。2022-2-1948光譜干擾及其消除方法 待測(cè)元素的共振線與干擾元素譜線分離不完全，這類待測(cè)元素的共振線與干擾元素譜線分離不完全，這類干擾主要來(lái)自光源和原子化裝置，主要有以下幾種：干擾主要來(lái)自光源和原子化裝置，主要有以下幾種： 1.1.在分析線附近有單色器不能分開(kāi)的待測(cè)元素的鄰近線。在分析線附近有單色器不能分開(kāi)的待測(cè)元素的鄰近線。 另選分析線來(lái)抑制

37、這種干擾。另選分析線來(lái)抑制這種干擾。 2.2.空心陰極燈內(nèi)有單色器不能分離的干擾元素的輻射?？招年帢O燈內(nèi)有單色器不能分離的干擾元素的輻射。 換用純度較高的單元素?zé)魷p小干擾。換用純度較高的單元素?zé)魷p小干擾。 3.3.燈的輻射中有連續(xù)背景輻射。燈的輻射中有連續(xù)背景輻射。 進(jìn)行背景校正。進(jìn)行背景校正。2022-2-1949 背景干擾主要是指原子化過(guò)程中所產(chǎn)生的分子吸收和光散射干擾，干擾嚴(yán)重時(shí)，不能進(jìn)行測(cè)定。屬于光譜干擾。分子吸收分子吸收：原子化過(guò)程中，存在或生成的分子對(duì)特征輻射產(chǎn)生的吸收。分子光譜是帶狀光譜，勢(shì)必在一定波長(zhǎng)范圍內(nèi)產(chǎn)生干擾。光散射光散射：原子化過(guò)程中，存在或生成的微粒使光產(chǎn)生的散射現(xiàn)象

38、。 產(chǎn)生正偏差，石墨爐原子化法比火焰原子化法產(chǎn)生的干擾嚴(yán)重。此類干擾如何消除？此類干擾如何消除？背景的吸收與校正2022-2-1950 背景干擾校正方法共振線通過(guò)時(shí)，測(cè)定總吸收；二者的差值為有效原子吸收；（1 1） 氘燈背景校正法氘燈背景校正法 氘燈的使用波長(zhǎng)范圍一般為190360nm可用于火焰原子化法、石墨爐原子化和低溫原子化法旋轉(zhuǎn)斬光器交替使氘燈提供的連續(xù)光譜和空心陰極燈提供的共振線通過(guò)火焰；連續(xù)光譜通過(guò)時(shí)：測(cè)定的為背景吸收（此時(shí)的共振線吸收相對(duì)于總吸收可忽略）；2022-2-1951（2）塞曼（Zeeman）效應(yīng)背景校正法ZeemanZeeman效應(yīng)效應(yīng)：在強(qiáng)磁場(chǎng)中，原子電子能級(jí)裂分導(dǎo)致

39、形成的幾條吸收譜線的現(xiàn)象；校正原理校正原理：原子化器加磁場(chǎng)后，隨旋轉(zhuǎn)偏振器的轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)平行磁場(chǎng)的偏振光通過(guò)火焰時(shí)，產(chǎn)生總吸收；當(dāng)垂直磁場(chǎng)的偏振光通過(guò)火焰時(shí)，只產(chǎn)生背景吸收；方式方式：光源調(diào)制法和共振線調(diào)制法（應(yīng)用較多），后者又分為恒定磁場(chǎng)調(diào)制方式和可變磁場(chǎng)調(diào)制方式。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：校正能力強(qiáng)（可校正背景A1.22.0）；可校正波長(zhǎng)范圍寬：190 900nm ；2022-2-1952定量分析方法定量分析方法標(biāo)準(zhǔn)曲線法標(biāo)準(zhǔn)曲線法 測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)溶液和樣品溶液的吸光度，繪制測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)溶液和樣品溶液的吸光度，繪制吸光度與標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度間的校準(zhǔn)曲線。然后從校吸光度與標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度間的校準(zhǔn)曲線。然后從校準(zhǔn)曲線上依據(jù)樣品的吸光

40、度查得待測(cè)元素的濃度準(zhǔn)曲線上依據(jù)樣品的吸光度查得待測(cè)元素的濃度或含量。或含量。2022-2-1953（1 1）待測(cè)元素濃度高時(shí)，會(huì)出現(xiàn)校準(zhǔn)曲線彎曲的現(xiàn)）待測(cè)元素濃度高時(shí)，會(huì)出現(xiàn)校準(zhǔn)曲線彎曲的現(xiàn)象，因此，所配制標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度范圍應(yīng)服從比爾象，因此，所配制標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度范圍應(yīng)服從比爾定律。最佳分析范圍的吸光度應(yīng)在定律。最佳分析范圍的吸光度應(yīng)在0.10.10.50.5之間。之間。繪制校準(zhǔn)曲線的點(diǎn)應(yīng)不少于繪制校準(zhǔn)曲線的點(diǎn)應(yīng)不少于4 4 個(gè)；個(gè)； 線性相關(guān)系數(shù)要求線性相關(guān)系數(shù)要求 火焰法：火焰法： r0.999 r0.999 石墨爐法：石墨爐法：r0.995r0.995（2 2）標(biāo)準(zhǔn)溶液與樣品溶液應(yīng)該用

41、相同的試劑處理，）標(biāo)準(zhǔn)溶液與樣品溶液應(yīng)該用相同的試劑處理，且應(yīng)具有相似的組成。因此，在配制標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)，且應(yīng)具有相似的組成。因此，在配制標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)，應(yīng)加入與樣品組成相同的基體。使用與樣品具有相應(yīng)加入與樣品組成相同的基體。使用與樣品具有相同基體而不含待測(cè)元素的空白溶液將儀器調(diào)零，或同基體而不含待測(cè)元素的空白溶液將儀器調(diào)零，或從樣品的吸光度中扣除空白值；從樣品的吸光度中扣除空白值；（3 3）應(yīng)使操作條件在整個(gè)分析過(guò)程中保持不變。）應(yīng)使操作條件在整個(gè)分析過(guò)程中保持不變。注意點(diǎn)：注意點(diǎn)：2022-2-1954原理原理空氣中氣溶膠態(tài)錳及其化合物用微孔濾膜采集，消解后，在空氣中氣溶膠態(tài)錳及其化合物用微孔濾膜

42、采集，消解后，在279.5nm 279.5nm 波長(zhǎng)下，用乙炔波長(zhǎng)下，用乙炔 - - 空氣火焰原子吸收光譜法測(cè)定?？諝饣鹧嬖游展庾V法測(cè)定。 儀器試劑儀器試劑采樣器材：微孔濾膜，采樣夾，小型采樣夾。采樣器材：微孔濾膜，采樣夾，小型采樣夾。 消化液：高氯酸消化液：高氯酸: :硝酸硝酸=1:9=1:9（體積比）。鹽酸（體積比）。鹽酸： 0.12mol/L0.12mol/L標(biāo)準(zhǔn)溶液：稱取標(biāo)準(zhǔn)溶液：稱取0.2748g 0.2748g 硫酸錳，溶于少量鹽酸中，用水硫酸錳，溶于少量鹽酸中，用水定量轉(zhuǎn)移入定量轉(zhuǎn)移入100ml 100ml 容量瓶中，定容。此溶液為容量瓶中，定容。此溶液為1.0mg/ml 1

43、.0mg/ml 標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)貯備液。臨用前，用鹽酸溶液稀釋成準(zhǔn)貯備液。臨用前，用鹽酸溶液稀釋成10.0g/ml 10.0g/ml 錳標(biāo)準(zhǔn)溶液。錳標(biāo)準(zhǔn)溶液。平行配制或購(gòu)買(mǎi)另一份標(biāo)準(zhǔn)溶液，作為質(zhì)控樣。平行配制或購(gòu)買(mǎi)另一份標(biāo)準(zhǔn)溶液，作為質(zhì)控樣。原子吸收分光光度計(jì)，原子吸收分光光度計(jì)，配備乙炔配備乙炔- -空氣火焰燃燒器和錳空心陰極燈空氣火焰燃燒器和錳空心陰極燈。錳及其化合物的火焰原子吸收光譜法錳及其化合物的火焰原子吸收光譜法2022-2-1955錳及其化合物的火焰原子吸收光譜法錳及其化合物的火焰原子吸收光譜法樣品采集樣品采集 短時(shí)間采樣：短時(shí)間采樣：5L/min 5L/min 流量采集流量采集15min

44、15min 空氣樣品?？諝鈽悠?。 個(gè)體采樣：個(gè)體采樣：1L/min 1L/min 流量采集流量采集2 28h 8h 空氣樣品?？諝鈽悠贰２蓸雍?，將濾膜的接塵面朝里對(duì)折采樣后，將濾膜的接塵面朝里對(duì)折2 2次，放入清潔塑料袋次，放入清潔塑料袋或紙袋內(nèi)，置于清潔的容器內(nèi)運(yùn)輸和保存。樣品在室溫下或紙袋內(nèi)，置于清潔的容器內(nèi)運(yùn)輸和保存。樣品在室溫下可長(zhǎng)期保存。可長(zhǎng)期保存。( (金屬樣品除了汞、鉻要求盡快測(cè)定，鉍、鋰金屬樣品除了汞、鉻要求盡快測(cè)定，鉍、鋰可以保存七天，均可長(zhǎng)期保存）可以保存七天，均可長(zhǎng)期保存） 對(duì)照試驗(yàn)：將裝好微孔濾膜的采樣夾帶至采樣點(diǎn)，除不對(duì)照試驗(yàn)：將裝好微孔濾膜的采樣夾帶至采樣點(diǎn)，除不采

45、集空氣樣品外，其余操作同樣品，作為樣品的空白對(duì)照。采集空氣樣品外，其余操作同樣品，作為樣品的空白對(duì)照。2022-2-1956錳及其化合物的火焰原子吸收光譜法錳及其化合物的火焰原子吸收光譜法樣品前處理樣品前處理消解消解1. 1. 將采過(guò)樣的濾膜加入將采過(guò)樣的濾膜加入5ml 5ml 消化液；消化液；2. 2. 電熱板上加熱消解，保持溫度在電熱板上加熱消解，保持溫度在200200左右；左右；原理原理 3. 3. 消化液基本揮發(fā)干時(shí)，取下稍冷；消化液基本揮發(fā)干時(shí)，取下稍冷；4. 4. 用鹽酸溶液溶解殘?jiān)?，并定量移入具塞刻度試管或小容量用鹽酸溶液溶解殘?jiān)?，并定量移入具塞刻度試管或小容量瓶中，稀釋定容，搖

46、勻，供測(cè)定。若樣品液中錳的濃度超過(guò)測(cè)瓶中，稀釋定容，搖勻，供測(cè)定。若樣品液中錳的濃度超過(guò)測(cè)定范圍，可用鹽酸溶液稀釋后測(cè)定，計(jì)算時(shí)乘以稀釋倍數(shù)。定范圍，可用鹽酸溶液稀釋后測(cè)定，計(jì)算時(shí)乘以稀釋倍數(shù)。5. 5. 加熱過(guò)程中應(yīng)防止消化液爆沸濺出，可在燒杯上方加蓋一加熱過(guò)程中應(yīng)防止消化液爆沸濺出，可在燒杯上方加蓋一個(gè)合適的表面皿。消化液或稀釋液轉(zhuǎn)移過(guò)程中，可用玻璃棒加個(gè)合適的表面皿。消化液或稀釋液轉(zhuǎn)移過(guò)程中，可用玻璃棒加以引導(dǎo)，并反復(fù)沖洗，確保樣品充分轉(zhuǎn)移而不遺失。以引導(dǎo)，并反復(fù)沖洗，確保樣品充分轉(zhuǎn)移而不遺失。6.6. 現(xiàn)場(chǎng)空白或?qū)φ諛悠吠杉瘶悠吠狡叫刑幚怼，F(xiàn)場(chǎng)空白或?qū)φ諛悠吠杉瘶悠吠狡叫刑幚怼?/p>

47、注意：空白樣品要當(dāng)成一個(gè)樣品，空白樣品未檢出用未檢出表示，樣品未檢注意：空白樣品要當(dāng)成一個(gè)樣品，空白樣品未檢出用未檢出表示，樣品未檢出是用小于最低檢出濃度表示。出是用小于最低檢出濃度表示。2022-2-1957錳及其化合物的火焰原子吸收光譜法錳及其化合物的火焰原子吸收光譜法樣品的分析測(cè)定樣品的分析測(cè)定一般采用外標(biāo)法進(jìn)行定量測(cè)定。一般采用外標(biāo)法進(jìn)行定量測(cè)定。1. 1. 標(biāo)準(zhǔn)曲線的配標(biāo)準(zhǔn)曲線的配制制（1 1）配成）配成0.00.0、0.200.20、0.500.50、1.01.0、2.02.0、3.0g/ml 3.0g/ml 錳濃度標(biāo)準(zhǔn)系列。錳濃度標(biāo)準(zhǔn)系列。（2 2）同時(shí)，平行配制質(zhì)控樣品（或者直

48、接購(gòu)買(mǎi)標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)控樣），質(zhì)控樣濃度）同時(shí)，平行配制質(zhì)控樣品（或者直接購(gòu)買(mǎi)標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)控樣），質(zhì)控樣濃度應(yīng)處于標(biāo)準(zhǔn)曲線濃度范圍之內(nèi)。應(yīng)處于標(biāo)準(zhǔn)曲線濃度范圍之內(nèi)。2. 2. 原子吸收分光光度計(jì)儀器的準(zhǔn)備原子吸收分光光度計(jì)儀器的準(zhǔn)備（1 1）打開(kāi)儀器預(yù)熱，設(shè)置參數(shù)；）打開(kāi)儀器預(yù)熱，設(shè)置參數(shù)；（2 2）設(shè)置波長(zhǎng)）設(shè)置波長(zhǎng)279.5nm279.5nm，調(diào)整狹縫寬度，選擇光源并設(shè)置燈電流，打開(kāi)光源，調(diào)整狹縫寬度，選擇光源并設(shè)置燈電流，打開(kāi)光源 預(yù)熱，打開(kāi)乙炔和空氣氣源并調(diào)節(jié)至適當(dāng)壓力；預(yù)熱，打開(kāi)乙炔和空氣氣源并調(diào)節(jié)至適當(dāng)壓力；（3 3）儀器點(diǎn)火時(shí)，先開(kāi)助燃?xì)?，后開(kāi)燃?xì)猓魂P(guān)氣時(shí)先關(guān)燃?xì)?，后關(guān)助燃?xì)?；）儀器點(diǎn)火時(shí)，先開(kāi)

49、助燃?xì)?，后開(kāi)燃?xì)猓魂P(guān)氣時(shí)先關(guān)燃?xì)?，后關(guān)助燃?xì)?；? 4）按照儀器操作說(shuō)明和提示，完成儀器的初始化工作；）按照儀器操作說(shuō)明和提示，完成儀器的初始化工作； （5 5）錄入檢測(cè)任務(wù)及樣品信息，開(kāi)始樣品分析。）錄入檢測(cè)任務(wù)及樣品信息，開(kāi)始樣品分析。 2022-2-1958錳及其化合物的火焰原子吸收光譜法錳及其化合物的火焰原子吸收光譜法樣品的分析測(cè)定樣品的分析測(cè)定3.3.樣品測(cè)定樣品測(cè)定（1 1）標(biāo)準(zhǔn)曲線）標(biāo)準(zhǔn)曲線6 6個(gè)樣品的分析，每個(gè)樣品個(gè)樣品的分析，每個(gè)樣品測(cè)定測(cè)定3 3次次，取平均值；，取平均值；（2 2）以吸光度均值對(duì)錳濃度）以吸光度均值對(duì)錳濃度(g/ml)(g/ml)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，相關(guān)系數(shù)應(yīng)

50、不小繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，相關(guān)系數(shù)應(yīng)不小于于0.99900.9990，截距應(yīng)不太大。否則，應(yīng)重新配置標(biāo)準(zhǔn)曲線，重新進(jìn)行分析，截距應(yīng)不太大。否則，應(yīng)重新配置標(biāo)準(zhǔn)曲線，重新進(jìn)行分析，直至滿意；，直至滿意；（3 3）測(cè)定質(zhì)控樣，結(jié)果偏差應(yīng)測(cè)定質(zhì)控樣，結(jié)果偏差應(yīng)10%10%，否則應(yīng)分析原因，重新配制，否則應(yīng)分析原因，重新配制，重新分析，直至滿意；重新分析，直至滿意；（4 4）標(biāo)準(zhǔn)曲線和質(zhì)控樣均符合要求，即可開(kāi)始樣品分析。）標(biāo)準(zhǔn)曲線和質(zhì)控樣均符合要求，即可開(kāi)始樣品分析。（5 5）用測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)系列的操作條件測(cè)定樣品溶液和空白對(duì)照溶液；測(cè)得）用測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)系列的操作條件測(cè)定樣品溶液和空白對(duì)照溶液；測(cè)得的樣品吸光度值減去空

51、白對(duì)照吸光度值后，由標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算得到錳濃度的樣品吸光度值減去空白對(duì)照吸光度值后，由標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算得到錳濃度(g/ml)(g/ml)。 （6 6）如果樣品濃度超出標(biāo)準(zhǔn)曲線濃度范圍較多，應(yīng)將其稀釋。）如果樣品濃度超出標(biāo)準(zhǔn)曲線濃度范圍較多，應(yīng)將其稀釋。2022-2-1959錳及其化合物的火焰原子吸收光譜法錳及其化合物的火焰原子吸收光譜法結(jié)果計(jì)算結(jié)果計(jì)算1.1.空氣中錳濃度的計(jì)算空氣中錳濃度的計(jì)算空氣中錳的濃度：空氣中錳的濃度： 010VcC C C空氣中錳的濃度，空氣中錳的濃度，乘以乘以1.581.58為二氧為二氧化錳的濃化錳的濃 度，度，mg/ mmg/ m3 3； c c測(cè)得樣品溶液中錳的濃度，測(cè)

52、得樣品溶液中錳的濃度，g/mlg/ml； 10 10 樣品溶液的體積，樣品溶液的體積，mlml； VoVo標(biāo)準(zhǔn)采樣體積，標(biāo)準(zhǔn)采樣體積，L L。2022-2-1960錳及其化合物的火焰原子吸收光譜法錳及其化合物的火焰原子吸收光譜法結(jié)果計(jì)算結(jié)果計(jì)算2.采樣體積的換算采樣體積的換算 GBZ159-2004中規(guī)定，在采樣點(diǎn)溫度低于中規(guī)定，在采樣點(diǎn)溫度低于5和高于和高于35、大氣壓低于、大氣壓低于98.8kPa和高于和高于103.4 kPa時(shí)，應(yīng)將工作場(chǎng)所空氣樣品的采樣體時(shí)，應(yīng)將工作場(chǎng)所空氣樣品的采樣體積換算成標(biāo)準(zhǔn)采樣體積，再按式上述公式進(jìn)行積換算成標(biāo)準(zhǔn)采樣體積，再按式上述公式進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算。2022-

53、2-1961錳及其化合物的火焰原子吸收光譜法錳及其化合物的火焰原子吸收光譜法方法說(shuō)明方法說(shuō)明 本法檢出限為本法檢出限為0.026g/ml；最低檢出濃度為；最低檢出濃度為0.004mg/m3（以采集（以采集75L空氣樣品計(jì)）。樣品中含有空氣樣品計(jì)）。樣品中含有100倍倍Al3+、Ca2+、Cd2+、Cu2+、Cr6+、Pb2+、Zn2+ 等等不產(chǎn)生干擾；不產(chǎn)生干擾；100倍倍Fe3+、Fe2+有輕度正干擾；有輕度正干擾；Mo6+、Si4+有輕度負(fù)干擾。若有白色沉淀可離心除去。本法有輕度負(fù)干擾。若有白色沉淀可離心除去。本法可采用微波消解法?？刹捎梦⒉ㄏ夥ā?022-2-1962檢測(cè)限 （dete

54、ctive limit） 在適當(dāng)置信度下，待測(cè)元素能夠被檢出的的最小濃度或最小量。用接近于空白的溶液，經(jīng)若干次（1020次）重復(fù)測(cè)定所得吸光度的3倍的標(biāo)準(zhǔn)偏差求得。 （1）火焰法）火焰法 cDL=3/Sc 單位：gmL-1 （2）石墨爐法）石墨爐法 mDL=3/Sm ：標(biāo)準(zhǔn)偏差 Sc（Sm）：待測(cè)元素的靈敏度，即工作曲線的斜率。2022-2-1963檢出限計(jì)算檢出限計(jì)算 1 1、用波長(zhǎng)為、用波長(zhǎng)為324.8.8nm324.8.8nm，質(zhì)量濃度為，質(zhì)量濃度為C=0.04g/mLC=0.04g/mL的的CuCu標(biāo)準(zhǔn)溶液連續(xù)測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)溶液連續(xù)測(cè)定1010次，次，測(cè)定平均峰高為測(cè)定平均峰高為A A平均平

55、均=0.0060, =0.0060, 標(biāo)準(zhǔn)偏差標(biāo)準(zhǔn)偏差為為 = =0.000400.00040。計(jì)算原子吸收分光光度計(jì)。計(jì)算原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定測(cè)定CuCu元素的檢出限。元素的檢出限。 答：答： cDL=3/Sc =3 / A A平均平均/C /C C CDLDL=C=C3 3 / /A A平均平均 =0.04=0.043 30.0004/0.0060=0.008g/mL.0.0004/0.0060=0.008g/mL.2022-2-1964 氣態(tài)自由原子吸收光源的特征輻射后，原子的外層氣態(tài)自由原子吸收光源的特征輻射后，原子的外層電子躍遷到較高能級(jí)，然后又躍遷返回基態(tài)或較低能級(jí)，電子躍遷到較

56、高能級(jí)，然后又躍遷返回基態(tài)或較低能級(jí)，同時(shí)發(fā)射出與原激發(fā)輻射波長(zhǎng)相同或不同的輻射即為原同時(shí)發(fā)射出與原激發(fā)輻射波長(zhǎng)相同或不同的輻射即為原子熒光。子熒光。原子熒光屬光致發(fā)光，也是二次發(fā)光原子熒光屬光致發(fā)光，也是二次發(fā)光( (光激發(fā)光激發(fā)) ) 原理原理第二節(jié)第二節(jié) 原子熒光光譜法原子熒光光譜法2022-2-1965 原子熒光的產(chǎn)生原子熒光的產(chǎn)生 基態(tài)的原子蒸氣吸收特定波長(zhǎng)光輻射的能量而被激基態(tài)的原子蒸氣吸收特定波長(zhǎng)光輻射的能量而被激發(fā)到較高的激發(fā)態(tài)，然后受激原子去活化回到較低發(fā)到較高的激發(fā)態(tài)，然后受激原子去活化回到較低的激發(fā)態(tài)或基態(tài)時(shí)便發(fā)射出一定波長(zhǎng)的輻射的激發(fā)態(tài)或基態(tài)時(shí)便發(fā)射出一定波長(zhǎng)的輻射原子

57、熒光原子熒光2022-2-19662.原子熒光產(chǎn)生的類型 三種類型：共振熒光、非共振熒光與敏化熒光三種類型：共振熒光、非共振熒光與敏化熒光（1）共振熒光）共振熒光 共振熒光共振熒光：氣態(tài)原子吸收共振線被激發(fā)后，激發(fā)態(tài)原子再發(fā)射出與共振線波長(zhǎng)相同的熒光；見(jiàn)圖A和C； 熱共振熒光熱共振熒光：若原子受熱激發(fā)處于壓穩(wěn)態(tài)，再吸收輻射進(jìn)一步激發(fā)，然后再發(fā)射出相同波長(zhǎng)的共振熒光；見(jiàn)圖B和D；2022-2-1967（2）非共振熒光當(dāng)熒光與激發(fā)光的波長(zhǎng)不相同時(shí)，產(chǎn)生非共振熒光；分為：直躍線熒光、階躍線熒光、anti-Stokes熒光三種；直躍線熒光（直躍線熒光（Stokes熒光）熒光）：躍回到高于基態(tài)的亞穩(wěn)態(tài)時(shí)

58、所發(fā)射的熒光；熒光波長(zhǎng)大于激發(fā)線波長(zhǎng)（熒光能量間隔小于激發(fā)線能量間隔）； a b c d2022-2-1968Pb原子：原子：吸收線283.13 nm；直躍熒光線407.78nm；鉈原子：鉈原子：吸收線337.6 nm；共振熒光線337.6nm； 直躍線熒光535.0nm；a b c d2022-2-1969階躍線熒光： 光照激發(fā)，非輻射方式（碰撞、放熱）釋放部分能量后,再發(fā)射熒光返回基態(tài)；熒光波長(zhǎng)小于激發(fā)線波長(zhǎng)（熒光能量間隔大于激發(fā)線能量間隔），見(jiàn)圖 （c）中A 和 C ；光照激發(fā)，再熱激發(fā)，返至高于基態(tài)的能級(jí)，發(fā)射熒光，見(jiàn)圖（c）中B 和 D ； Cr原子：吸收線359.35nm；再熱激發(fā)

59、，熒光發(fā)射線357.87nm，圖（c）中B 和 Da b c d2022-2-1970anti-Stokes熒光： 熒光波長(zhǎng)小于激發(fā)線波長(zhǎng)；先熱激發(fā)再光照激發(fā)（或反之），再發(fā)射熒光直接返回基態(tài)；見(jiàn)圖（d） ； 銦原子：先熱激發(fā)，再吸收光躍遷451.13nm；發(fā)射熒光410.18nm，見(jiàn)圖（d）中的 A 和 C ；a b c d2022-2-1971（3）敏化熒光 受光激發(fā)的原子與另一種原子碰撞時(shí)，把激發(fā)能傳遞給另外一個(gè)原子使其激發(fā)，后者發(fā)射熒光； 火焰原子化中觀察不到敏化熒光；非火焰原子化中可觀察到。 所有類型熒光中，共振熒光強(qiáng)度最大，最為有用。所有類型熒光中，共振熒光強(qiáng)度最大，最為有用。20

60、22-2-1972大多數(shù)分析涉及大多數(shù)分析涉及共振熒光共振熒光，因?yàn)槠?，因?yàn)槠滠S遷幾率最大且用普通光源就可以躍遷幾率最大且用普通光源就可以獲得相當(dāng)高輻射密度。獲得相當(dāng)高輻射密度。2022-2-1973 3.熒光強(qiáng)度與濃度的關(guān)系 當(dāng)光源強(qiáng)度穩(wěn)定、輻射光平行、自吸可忽略 ，發(fā)射熒光的強(qiáng)度 If 正比于基態(tài)原子對(duì)特定頻率吸收光的吸收強(qiáng)度 Ia ； If = Ia在理想情況下： cKNlKAIIf00 I0 ：原子化火焰單位面積接受到的光源強(qiáng)度；A：受光照射在檢測(cè)器中觀察到的有效面積；K0：峰值吸收系數(shù)；l ：吸收光程；N：?jiǎn)挝惑w積內(nèi)的基態(tài)原子數(shù)；同時(shí)，在一定范圍內(nèi)，熒光分析靈敏度與激發(fā)光源強(qiáng)度成正比