第十三章 原子吸收分光光度法

1、第十三章第十三章 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法(atomic absorption spectrophotometry) 根據(jù)蒸氣相中被測元素的基態(tài)原子對根據(jù)蒸氣相中被測元素的基態(tài)原子對特征輻射的吸收來測定試樣中該元素含量特征輻射的吸收來測定試樣中該元素含量的方法。的方法。第十三章第十三章 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法*一、歷史一、歷史定義：定義：原子吸收光譜法是一種基于氣態(tài)的待測基態(tài)原子對特原子吸收光譜法是一種基于氣態(tài)的待測基態(tài)原子對特征譜線的吸收而建立的一種分析方法征譜線的吸收而建立的一種分析方法。這一方法的發(fā)展經(jīng)歷。這一方法的發(fā)展經(jīng)歷了

2、了3個(gè)發(fā)展階段：個(gè)發(fā)展階段：1. 1. 原子吸收現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)原子吸收現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn) 1802年，年，W. H. Wollaston在研究太陽連續(xù)光譜時(shí)，發(fā)在研究太陽連續(xù)光譜時(shí)，發(fā)現(xiàn)太陽光譜的暗線?，F(xiàn)太陽光譜的暗線。太陽光太陽光暗線但當(dāng)時(shí)人們并不了解產(chǎn)生這些暗線的原因。但當(dāng)時(shí)人們并不了解產(chǎn)生這些暗線的原因。第十三章第十三章 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法*基態(tài)基態(tài)第一激發(fā)態(tài)第一激發(fā)態(tài)h Na* Na+h(發(fā)射發(fā)射)a. 火焰溫度較高區(qū)域火焰溫度較高區(qū)域第一激發(fā)態(tài)第一激發(fā)態(tài)hNa+hNa* (吸收吸收)b. 火焰溫度較低區(qū)域火焰溫度較低區(qū)域基態(tài)基態(tài)1859年，年，Kirchhoff和和 Bunso

3、n在研究堿金屬和堿土金屬的火焰光譜時(shí)，在研究堿金屬和堿土金屬的火焰光譜時(shí)，發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)Na原子蒸氣發(fā)射的光在通過溫度較低的原子蒸氣發(fā)射的光在通過溫度較低的Na原子蒸氣時(shí)，會引起鈉光原子蒸氣時(shí)，會引起鈉光的吸收，產(chǎn)生暗線。的吸收，產(chǎn)生暗線。根據(jù)這一暗線與太陽光譜中的暗線在同一位置這一事實(shí)，證明太陽連續(xù)光根據(jù)這一暗線與太陽光譜中的暗線在同一位置這一事實(shí)，證明太陽連續(xù)光譜中的暗線正是大氣圈中的氣態(tài)譜中的暗線正是大氣圈中的氣態(tài)Na原子對太陽光譜中原子對太陽光譜中Na輻射的吸收所引輻射的吸收所引起的，解釋了暗線產(chǎn)生的原因起的，解釋了暗線產(chǎn)生的原因。第十三章第十三章 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法*火焰

4、火焰空心陰極空心陰極燈燈棱鏡棱鏡光電管光電管2 2、空心陰極燈（、空心陰極燈（元素?zé)粼責(zé)簦┑陌l(fā)明）的發(fā)明如要測定試液中的鎂離子如要測定試液中的鎂離子:第十三章第十三章 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法*3 3、電熱原子化技術(shù)的提出、電熱原子化技術(shù)的提出 1959年里沃夫提出電熱原子化技術(shù)，大大提高了原子吸年里沃夫提出電熱原子化技術(shù)，大大提高了原子吸收的靈敏度。收的靈敏度。二、原子吸收與分子吸收、原子發(fā)射的比較二、原子吸收與分子吸收、原子發(fā)射的比較1 1原子吸收與分子吸收原子吸收與分子吸收相同點(diǎn)：相同點(diǎn)：都屬吸收光譜，遵守比爾定律。都屬吸收光譜，遵守比爾定律。不同點(diǎn)：不同點(diǎn)：吸光物質(zhì)狀態(tài)不

5、同（分光光度法：溶液中的分子或吸光物質(zhì)狀態(tài)不同（分光光度法：溶液中的分子或 離子；離子；AAS:氣態(tài)的基態(tài)原子）；分子吸收為寬帶吸收，而氣態(tài)的基態(tài)原子）；分子吸收為寬帶吸收，而原子吸收為銳線吸收。原子吸收為銳線吸收。2 2原子吸收與原子發(fā)射的比較原子吸收與原子發(fā)射的比較 原子吸收光譜利用的是原子的吸收現(xiàn)象，而原子發(fā)射光原子吸收光譜利用的是原子的吸收現(xiàn)象，而原子發(fā)射光譜分析是基于原子的發(fā)射現(xiàn)象，二者是兩種相反的過程。另譜分析是基于原子的發(fā)射現(xiàn)象，二者是兩種相反的過程。另測定方法與儀器亦有相同和不同之處。測定方法與儀器亦有相同和不同之處。 第十三章第十三章 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法*三

6、、三、 原子吸收光譜分析的特點(diǎn)原子吸收光譜分析的特點(diǎn)u1. 靈敏度高：靈敏度高：在原子吸收實(shí)驗(yàn)條件下，處于基態(tài)的原子在原子吸收實(shí)驗(yàn)條件下，處于基態(tài)的原子數(shù)目比激發(fā)態(tài)多得多（玻爾茲曼分布規(guī)律），故靈敏度高。數(shù)目比激發(fā)態(tài)多得多（玻爾茲曼分布規(guī)律），故靈敏度高。其檢出限可達(dá)其檢出限可達(dá) 10-9 g /ml ( 某些元素可更高某些元素可更高 ) ；u2. 選擇性好：選擇性好：譜線簡單，因譜線重疊引起的光譜干擾較譜線簡單，因譜線重疊引起的光譜干擾較小，即抗干擾能力強(qiáng)。分析不同元素時(shí)，選用不同元素?zé)簦?，即抗干擾能力強(qiáng)。分析不同元素時(shí)，選用不同元素?zé)?，提高分析的選擇性；提高分析的選擇性；u3. 具有較高

7、的精密度和準(zhǔn)確度：具有較高的精密度和準(zhǔn)確度：因吸收線強(qiáng)度受原子化因吸收線強(qiáng)度受原子化器溫度的影響比發(fā)射線小。另試樣處理簡單。器溫度的影響比發(fā)射線小。另試樣處理簡單。 RSD12%，相對誤差相對誤差0.10.5%。u缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：1、工作線性范圍窄；、工作線性范圍窄； 2、使用不方便；、使用不方便；不能多元素同時(shí)分析。不能多元素同時(shí)分析。 3、某些元素檢出能力差；、某些元素檢出能力差；易形成穩(wěn)定化合物的元易形成穩(wěn)定化合物的元素，難熔元素、非金屬元素測定困難。素，難熔元素、非金屬元素測定困難。第十三章第十三章 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法第一節(jié)第一節(jié) 原子吸收分光光度法的基本原理原子吸收分光

8、光度法的基本原理第十三章第十三章 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法光譜項(xiàng)光譜項(xiàng)(spectral term) (spectral term) 描述核外原子量子能級的形式描述核外原子量子能級的形式n n M M L LJ J 主量子數(shù)主量子數(shù) （價(jià)電子所處電子層）（價(jià)電子所處電子層）總角量子數(shù)總角量子數(shù)（電子的軌道形狀，相應(yīng)的符號：（電子的軌道形狀，相應(yīng)的符號：S S、P P、D D等）等）內(nèi)量子數(shù)（光譜支項(xiàng)）內(nèi)量子數(shù)（光譜支項(xiàng)）光譜項(xiàng)的多重性光譜項(xiàng)的多重性（分裂能級數(shù)目）（分裂能級數(shù)目）原子的量子能級和能級圖原子的量子能級和能級圖第十三章第十三章 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法原子能

9、級圖原子能級圖光譜學(xué)中將原子所有各種可能的能級光譜學(xué)中將原子所有各種可能的能級狀態(tài)用圖解形式表示。狀態(tài)用圖解形式表示。縱坐標(biāo)縱坐標(biāo) 表示原子的能量表示原子的能量E E，單位是電子伏特，單位是電子伏特(eV)(eV) 或波數(shù)或波數(shù)(cm(cm-1-1) )。橫線橫線 用光譜支項(xiàng)表示原子實(shí)際所處的能級。用光譜支項(xiàng)表示原子實(shí)際所處的能級。第十三章第十三章 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法原子從基態(tài)激發(fā)到能量最低的激發(fā)態(tài)（稱為第一原子從基態(tài)激發(fā)到能量最低的激發(fā)態(tài)（稱為第一激發(fā)態(tài)），為共振激發(fā)，產(chǎn)生的譜線稱為激發(fā)態(tài)），為共振激發(fā)，產(chǎn)生的譜線稱為共振吸共振吸收線收線。 共振線是元素所有譜線中最靈敏的譜

10、線。常用元共振線是元素所有譜線中最靈敏的譜線。常用元素最靈敏的第一共振吸收線作為分析線。原子吸收素最靈敏的第一共振吸收線作為分析線。原子吸收線一般位于光譜的紫外區(qū)和可見區(qū)。線一般位于光譜的紫外區(qū)和可見區(qū)。 原子吸收原子吸收hM+hM* (吸收吸收)基態(tài)基態(tài)第一激發(fā)態(tài)第一激發(fā)態(tài)第二激發(fā)態(tài)第二激發(fā)態(tài)第三激發(fā)態(tài)第三激發(fā)態(tài)利用原子蒸氣對特征譜線的吸收可以進(jìn)行定量分析利用原子蒸氣對特征譜線的吸收可以進(jìn)行定量分析第十三章第十三章 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法原子在各能級的分布原子在各能級的分布理論研究和實(shí)驗(yàn)觀測表明，在熱平衡狀態(tài)時(shí)，激發(fā)態(tài)原子數(shù)理論研究和實(shí)驗(yàn)觀測表明，在熱平衡狀態(tài)時(shí)，激發(fā)態(tài)原子數(shù)N

11、 Nj j與基態(tài)原子數(shù)與基態(tài)原子數(shù)的關(guān)系可用玻爾茲曼的關(guān)系可用玻爾茲曼 （BoltzmannBoltzmann）方程表示）方程表示)exp(ojojojKTEEggNN一般在原子化溫度（一般在原子化溫度（3000K3000K）大多數(shù)元素的最）大多數(shù)元素的最 強(qiáng)共振線都低強(qiáng)共振線都低于于600nm600nm， N Nj j/ / N No o值絕大部分在值絕大部分在1010-3-3（1%1%）即）即N Nj j 與與N No o相比，相比，激發(fā)態(tài)原子數(shù)可以忽略激發(fā)態(tài)原子數(shù)可以忽略 。第十三章第十三章 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法*gj/g0第十三章第十三章 原子吸收分光光度法原子吸收分光

12、光度法原子吸收線原子吸收線原子吸收過程原子吸收過程第十三章第十三章 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法原子吸收線的輪廓和變寬原子吸收線的輪廓和變寬 若將吸收系數(shù)若將吸收系數(shù)K Kv v 對頻率對頻率v v 作圖，稱為原子吸收線的輪廓。作圖，稱為原子吸收線的輪廓。 若將透過光強(qiáng)若將透過光強(qiáng) ( (I I0 0) ) 對頻率對頻率v v 作圖由圖可見在中心頻率處透過作圖由圖可見在中心頻率處透過光強(qiáng)度最小。（紅線表示部分）光強(qiáng)度最小。（紅線表示部分） 原子結(jié)構(gòu)較分子結(jié)構(gòu)簡單，理論上應(yīng)產(chǎn)生線狀光譜吸收線。原子結(jié)構(gòu)較分子結(jié)構(gòu)簡單，理論上應(yīng)產(chǎn)生線狀光譜吸收線。 實(shí)際上用特征吸收頻率輻射光照射時(shí)，獲得一峰

13、形吸收實(shí)際上用特征吸收頻率輻射光照射時(shí)，獲得一峰形吸收( (具有一定寬度具有一定寬度) )。 由：由：I It t=I=I0 0e e-Kvb-Kvb ， 透射光強(qiáng)度透射光強(qiáng)度 I It t和吸收系數(shù)及輻射頻率有關(guān)。和吸收系數(shù)及輻射頻率有關(guān)。第十三章第十三章 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法半寬度半寬度( (half widthhalf width) )指中心頻率指中心頻率( )( )的吸收系數(shù)一半處譜線輪廓上兩的吸收系數(shù)一半處譜線輪廓上兩點(diǎn)之間的頻率差。吸收線的半寬度主要受下列因點(diǎn)之間的頻率差。吸收線的半寬度主要受下列因素的影響。素的影響。0分兩類：分兩類： 由原子本身的性質(zhì)決定由原子本

14、身的性質(zhì)決定, ,如譜線的自然寬度和同如譜線的自然寬度和同位素效應(yīng)。位素效應(yīng)。 由外界影響引起，如熱變寬、壓力變寬、電場由外界影響引起，如熱變寬、壓力變寬、電場變寬、磁場變寬、自吸變寬等。變寬、磁場變寬、自吸變寬等。第十三章第十三章 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法自然寬度（自然寬度（natural width natural width ， ） 在無外界影響下，譜線固有的寬度。激發(fā)態(tài)原子的壽命愈短，吸收線在無外界影響下，譜線固有的寬度。激發(fā)態(tài)原子的壽命愈短，吸收線的自然寬度愈寬。的自然寬度愈寬。 多數(shù)情況下，可忽略不計(jì)。多數(shù)情況下，可忽略不計(jì)。多普勒變寬（多普勒變寬（Doppler br

15、oadeningDoppler broadening， ） 由無規(guī)則的熱運(yùn)動產(chǎn)生，所以又稱為由無規(guī)則的熱運(yùn)動產(chǎn)生，所以又稱為熱變寬熱變寬，是譜線變寬的，是譜線變寬的主要因素主要因素。多普勒效應(yīng)：多普勒效應(yīng)：一個(gè)運(yùn)動著的原子發(fā)出的光，如果運(yùn)動方向離開觀察者一個(gè)運(yùn)動著的原子發(fā)出的光，如果運(yùn)動方向離開觀察者（接受器），則在觀察者看來，其頻率較靜止原子所發(fā)的頻率低，反（接受器），則在觀察者看來，其頻率較靜止原子所發(fā)的頻率低，反之，高。之，高。 測定的溫度越高，被測元素的原子質(zhì)量越小，原子的相對熱運(yùn)動越劇測定的溫度越高，被測元素的原子質(zhì)量越小，原子的相對熱運(yùn)動越劇烈，熱變寬越大。烈，熱變寬越大。ND在原

16、子吸收中，原子化溫度一般在20003000K，D一般在10-310-2 nm，它是譜線變寬的主要因素。MTVV07D10162. 7第十三章第十三章 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法 赫魯茲馬克變寬（赫魯茲馬克變寬（Holtsmark broadeningHoltsmark broadening， ） 又稱共振變寬，同種原子間碰撞引起的譜線變寬，它隨又稱共振變寬，同種原子間碰撞引起的譜線變寬，它隨試樣原子蒸氣濃度增加而增加。試樣原子蒸氣濃度增加而增加。濃度高時(shí)起作用，在原子濃度高時(shí)起作用，在原子吸收中可忽略。吸收中可忽略。壓力變寬壓力變寬(pressure broadening)(pres

17、sure broadening) 由于吸光原子與蒸氣原子相互碰撞而引起能級稍微變由于吸光原子與蒸氣原子相互碰撞而引起能級稍微變化，發(fā)射或吸收光量子頻率改變而導(dǎo)致的變寬?；?，發(fā)射或吸收光量子頻率改變而導(dǎo)致的變寬。 R勞淪茨變寬勞淪茨變寬（Lorentz broadeningLorentz broadening， ） 吸光原子與蒸氣中其它原子或分子等相互碰撞而引起的譜吸光原子與蒸氣中其它原子或分子等相互碰撞而引起的譜線變寬。隨原子區(qū)內(nèi)氣體壓力的增加和溫度升高而增大。線變寬。隨原子區(qū)內(nèi)氣體壓力的增加和溫度升高而增大。L第十三章第十三章 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法自吸變寬自吸變寬 光源空心陰

18、極燈發(fā)射的共振線被燈內(nèi)同種基態(tài)原子所吸收產(chǎn)生自吸現(xiàn)象。燈電流越大，自吸現(xiàn)象越嚴(yán)重。場致變寬場致變寬 外界電場、帶電粒子、離子形成的電場及磁場的作用使譜線變寬的現(xiàn)象；影響較??； 在一般分析條件下Vo， Lorentz Lorentz變寬變寬為主。第十三章第十三章 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法原子吸收值與原子濃度的關(guān)系原子吸收值與原子濃度的關(guān)系積分吸收積分吸收(integrated absorption) (integrated absorption) )exp(0LKIILK.II04340lgA透過光強(qiáng)度服從透過光強(qiáng)度服從LambertLambert定律，數(shù)學(xué)表達(dá)式為定律，數(shù)學(xué)表達(dá)式為

19、第十三章第十三章 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法u在原子吸收光譜分析中，把測量氣態(tài)原子吸收共振線的總在原子吸收光譜分析中，把測量氣態(tài)原子吸收共振線的總能量稱為積分吸收。能量稱為積分吸收。u是指在原子吸收光譜中是指在原子吸收光譜中, ,原子蒸氣所吸收的全部能量原子蒸氣所吸收的全部能量, ,即一即一條吸收曲線下面所包括的整個(gè)面積。積分吸收與基態(tài)原子條吸收曲線下面所包括的整個(gè)面積。積分吸收與基態(tài)原子數(shù)的關(guān)系式為：數(shù)的關(guān)系式為： fNmcek02d 這是原子吸收法的重要理論基礎(chǔ)，如能準(zhǔn)確測量積分吸這是原子吸收法的重要理論基礎(chǔ)，如能準(zhǔn)確測量積分吸收，即可求得原子濃度。收，即可求得原子濃度。積分吸收

20、系數(shù)積分吸收系數(shù)K Kv v 基態(tài)原子數(shù)基態(tài)原子數(shù)N N 第十三章第十三章 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法峰值吸收法峰值吸收法(peak absorption)(peak absorption) 采用銳線光源，通過測定吸收線中心頻率的峰值吸收系采用銳線光源，通過測定吸收線中心頻率的峰值吸收系數(shù)計(jì)算待測元素的原子數(shù)。數(shù)計(jì)算待測元素的原子數(shù)。KNKK2ln2dln220NKA K K0 0N NKNL.Aln224340cKA峰值吸收測量的吸光度與試樣中被測組分的濃度呈線性峰值吸收測量的吸光度與試樣中被測組分的濃度呈線性第十三章第十三章 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法用峰值吸收代替積分

21、吸收進(jìn)行定量的必要條件用峰值吸收代替積分吸收進(jìn)行定量的必要條件 銳線光源的發(fā)射線與原子吸收線的銳線光源的發(fā)射線與原子吸收線的中心頻率完全一致。中心頻率完全一致。 銳線光源發(fā)射線的半寬度比吸收線銳線光源發(fā)射線的半寬度比吸收線的半寬度更窄，一般為吸收線半寬度的半寬度更窄，一般為吸收線半寬度的的1/51/51/10 1/10 。 第十三章第十三章 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法第二節(jié)第二節(jié) 原子吸收分光光度計(jì)原子吸收分光光度計(jì)Z-5000Z-5000原子吸收光譜儀（塞曼偏振）原子吸收光譜儀（塞曼偏振）第十三章第十三章 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法原子吸收分光光度計(jì)的主要部件原子吸收分光

22、光度計(jì)的主要部件銳線光源、原子化器、單色器和檢測系統(tǒng)銳線光源、原子化器、單色器和檢測系統(tǒng)第十三章第十三章 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法作用作用： 發(fā)射被測元素基態(tài)原子所吸收的特征共振線，稱發(fā)射被測元素基態(tài)原子所吸收的特征共振線，稱為銳線光源（為銳線光源（narrow-line sourcenarrow-line source）。）。光源的基本要求光源的基本要求： 發(fā)射輻射波長的半寬度要明顯小于吸收線的半寬發(fā)射輻射波長的半寬度要明顯小于吸收線的半寬度，輻射強(qiáng)度大，穩(wěn)定性好，背景信號低，使用度，輻射強(qiáng)度大，穩(wěn)定性好，背景信號低，使用壽命長等。壽命長等。光源光源第十三章第十三章 原子吸收分光

23、光度法原子吸收分光光度法空心陰極燈空心陰極燈（hollow cathode lamphollow cathode lamp，HCLHCL） 空心陰極燈發(fā)射的光空心陰極燈發(fā)射的光譜主要是陰極元素的光譜，譜主要是陰極元素的光譜，因此用不同的被測元素作因此用不同的被測元素作陰極材料，可制成各種被陰極材料，可制成各種被測元素的空心陰極燈。測元素的空心陰極燈。 缺點(diǎn)是測一種元素?fù)Q缺點(diǎn)是測一種元素?fù)Q一個(gè)燈，使用不便。一個(gè)燈，使用不便。第十三章第十三章 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法原子化器原子化器 (atomizer) (atomizer) 作用：作用： 提供能量，使試樣干燥，蒸發(fā)并轉(zhuǎn)化為所需的基態(tài)

24、原子蒸提供能量，使試樣干燥，蒸發(fā)并轉(zhuǎn)化為所需的基態(tài)原子蒸氣。被測元素由試樣轉(zhuǎn)入氣相，并轉(zhuǎn)化為基態(tài)原子的過程，稱氣。被測元素由試樣轉(zhuǎn)入氣相，并轉(zhuǎn)化為基態(tài)原子的過程，稱為原子化過程。為原子化過程。MX(試樣)M（基態(tài)原子） X （氣態(tài)）M MXM（氣態(tài)）（激發(fā)態(tài)原子）激發(fā)（離子） e原子化脫溶1.2.氣化*+劑離子化第十三章第十三章 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法火焰原子化法火焰原子化法（flame atomizationflame atomization） 由化學(xué)火焰提供能量，使被測元素原子化。常用的是預(yù)混由化學(xué)火焰提供能量，使被測元素原子化。常用的是預(yù)混合型原子化器，它包括霧化器、霧化室

25、和燃燒器三部分。合型原子化器，它包括霧化器、霧化室和燃燒器三部分。第十三章第十三章 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法u1 1）霧化器（）霧化器（nebulizernebulizer） 將試液霧化。并使霧滴均勻化將試液霧化。并使霧滴均勻化。霧滴越小，火焰中生成的基態(tài)原子就越多。霧滴越小，火焰中生成的基態(tài)原子就越多。2 2）霧化室的作用，）霧化室的作用，一是使較大霧粒沉降，凝聚從廢液口一是使較大霧粒沉降，凝聚從廢液口排除；二是使霧粒與燃?xì)?，助燃?xì)饩鶆蚧旌闲纬蓺馊苣z，排除；二是使霧粒與燃?xì)?，助燃?xì)饩鶆蚧旌闲纬蓺馊苣z，再進(jìn)入火焰原子化；三是起緩沖穩(wěn)定混合氣氣壓的作用，再進(jìn)入火焰原子化；三是起緩沖穩(wěn)

26、定混合氣氣壓的作用，以便使燃燒氣產(chǎn)生穩(wěn)定的火焰。以便使燃燒氣產(chǎn)生穩(wěn)定的火焰。 主要缺點(diǎn)：霧化效率低主要缺點(diǎn)：霧化效率低。第十三章第十三章 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法3 3）燃燒器（）燃燒器（burnerburner）的作用是產(chǎn)生火焰，使進(jìn)入火焰的試的作用是產(chǎn)生火焰，使進(jìn)入火焰的試樣氣溶膠蒸發(fā)和原子化，常用的是單縫燃燒器。樣氣溶膠蒸發(fā)和原子化，常用的是單縫燃燒器。u 試樣霧滴在火焰中，經(jīng)蒸發(fā)，干燥，離解（還原）等過程試樣霧滴在火焰中，經(jīng)蒸發(fā)，干燥，離解（還原）等過程產(chǎn)生大量基態(tài)原子。產(chǎn)生大量基態(tài)原子。u 火焰溫度的選擇：火焰溫度的選擇：u （a a）保證待測元素充分離解為基態(tài)原子的前提

27、下，盡量保證待測元素充分離解為基態(tài)原子的前提下，盡量采用低溫火焰；采用低溫火焰；u （b b）火焰溫度越高，產(chǎn)生的熱激發(fā)態(tài)原子越多；火焰溫度越高，產(chǎn)生的熱激發(fā)態(tài)原子越多；u （c c）火焰溫度取決于燃?xì)馀c助燃?xì)忸愋?，常用空氣火焰溫度取決于燃?xì)馀c助燃?xì)忸愋?，常用空氣乙乙炔最高溫度炔最高溫?6002600K K能測能測3535種元素。種元素。第十三章第十三章 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法*第十三章第十三章 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法* 火焰類型：火焰類型： 化學(xué)計(jì)量火焰化學(xué)計(jì)量火焰： 溫度高，干擾少，穩(wěn)定，背景低，常用。富燃火焰：富燃火焰： 還原性火焰，燃燒不完全，測定較易形成

28、難熔氧化物的元素Mo、Cr稀土等。 貧燃火焰：貧燃火焰： 火焰溫度低，氧化性氣氛，適用于堿金屬測定。第十三章第十三章 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法*第十三章第十三章 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法*火焰種類及對光的吸收：火焰種類及對光的吸收： 選擇火焰時(shí)，還應(yīng)考慮火焰本身對光的吸收。根據(jù)待測元素的共振線，選擇不同的火焰，可避開干擾： 例：例：AsAs的共振線的共振線193193.7.7nmnm由圖可見，采用空氣-乙炔火焰時(shí)，火焰產(chǎn)生吸收，而選氫-空氣火焰則較好；空氣空氣- -乙炔火焰乙炔火焰：最常用；可：最常用；可測定測定3030多種元素；多種元素；N N2 2O O- -乙炔火

29、焰乙炔火焰：火焰溫度高，：火焰溫度高， 可測定的增加到可測定的增加到7070多種。多種。第十三章第十三章 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法*第十三章第十三章 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法石墨爐原子化器石墨爐原子化器（graphite furnace atomizergraphite furnace atomizer） 它是一個(gè)電加熱器，利它是一個(gè)電加熱器，利用電能加熱盛放試樣的用電能加熱盛放試樣的石墨容器，使之達(dá)到高石墨容器，使之達(dá)到高溫以實(shí)現(xiàn)試樣的蒸發(fā)和溫以實(shí)現(xiàn)試樣的蒸發(fā)和原子化。原子化。 *結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 如圖所示： 外氣路中Ar氣體沿石墨管外壁流動，冷卻保護(hù)石墨管；內(nèi)氣路中Ar氣體

30、由管兩端流向管中心，從中心孔流出，用來保護(hù)原子不被氧化，同時(shí)排除干燥和灰化過程中產(chǎn)生的蒸汽。（動畫動畫）l為了防止試樣及石墨管氧化，需要在不斷通入為了防止試樣及石墨管氧化，需要在不斷通入惰性氣體（氬氣）的情況下進(jìn)行升溫。其最大惰性氣體（氬氣）的情況下進(jìn)行升溫。其最大優(yōu)點(diǎn)是試樣的優(yōu)點(diǎn)是試樣的原子化效率高原子化效率高（幾乎全部原子化（幾乎全部原子化）。特別是對于易形成耐熔氧化物的元素，由）。特別是對于易形成耐熔氧化物的元素，由于沒有大量氧的存在，并有石墨提供了大量的于沒有大量氧的存在，并有石墨提供了大量的碳，所以能夠得到較好的原子化效率。因此，碳，所以能夠得到較好的原子化效率。因此，通常石墨爐原子

31、吸收分光光度法的靈敏度是火通常石墨爐原子吸收分光光度法的靈敏度是火焰原子吸收分光光度法的焰原子吸收分光光度法的10200倍。倍。*（2）原子化過程）原子化過程原子化過程分為原子化過程分為干燥干燥、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)階段四個(gè)階段，待測元素在，待測元素在高溫下生成基態(tài)原子高溫下生成基態(tài)原子。（動畫動畫）實(shí)際分析中，樣品的原子化程序一般采用四個(gè)階段：實(shí)際分析中，樣品的原子化程序一般采用四個(gè)階段： l干燥階段：目的是在低溫下蒸發(fā)試樣中的溶劑。干干燥階段：目的是在低溫下蒸發(fā)試樣中的溶劑。干燥溫度取決于溶劑及樣品中液態(tài)組分的沸點(diǎn)，一般燥溫

32、度取決于溶劑及樣品中液態(tài)組分的沸點(diǎn)，一般選取的溫度應(yīng)略高于溶劑的沸點(diǎn)。干燥時(shí)間取決于選取的溫度應(yīng)略高于溶劑的沸點(diǎn)。干燥時(shí)間取決于樣品體積和其基體組成，一般為樣品體積和其基體組成，一般為10s40s。 l灰化階段：目的是破壞樣品中的有機(jī)物質(zhì)，盡可能灰化階段：目的是破壞樣品中的有機(jī)物質(zhì)，盡可能的除去基體成分?；一瘻囟热Q于樣品的基體和待的除去基體成分?；一瘻囟热Q于樣品的基體和待測元素的性質(zhì)，最高灰化溫度以不使待測元素?fù)]發(fā)測元素的性質(zhì)，最高灰化溫度以不使待測元素?fù)]發(fā)為準(zhǔn)則，一般可通過灰化曲線求得。灰化時(shí)間視樣為準(zhǔn)則，一般可通過灰化曲線求得?；一瘯r(shí)間視樣品的基體成分確定，一般為品的基體成分確定，一般

33、為1040s。*l原子化階段：樣品中待測元素在此階段被解離原子化階段：樣品中待測元素在此階段被解離成氣態(tài)的基態(tài)原子。原子化溫度可通過原子化成氣態(tài)的基態(tài)原子。原子化溫度可通過原子化曲線或查手冊確定。原子化時(shí)間以原子化完全曲線或查手冊確定。原子化時(shí)間以原子化完全為準(zhǔn)，應(yīng)盡可能選擇短些。在原子化階段，一為準(zhǔn)，應(yīng)盡可能選擇短些。在原子化階段，一般采用停氣技術(shù)，以提高測定靈敏度。般采用停氣技術(shù)，以提高測定靈敏度。 l凈化階段：使用更高的溫度以完全除去石墨管凈化階段：使用更高的溫度以完全除去石墨管中的殘留樣品，消除記憶效應(yīng)。中的殘留樣品，消除記憶效應(yīng)。*（3）優(yōu)缺點(diǎn)）優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：原子化程度高，試樣

34、用量少（1-100L），可測固體及粘稠試樣，靈敏度高，檢測極限10-12 g/L。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：精密度差，測定速度慢，操作不夠簡便，裝置復(fù)雜。第十三章第十三章 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法氫化物發(fā)生原子化器氫化物發(fā)生原子化器（hydrogen generation atomizerhydrogen generation atomizer） 原理：原理：一定酸度下，用強(qiáng)還原劑一定酸度下，用強(qiáng)還原劑KBHKBH4 4或或NaBHNaBH4 4將將AsAs、SbSb、BiBi、SnSn、GeGe、SeSe、PbPb、TiTi元素還原成極易揮發(fā)與易受熱分解的氫元素還原成極易揮發(fā)與易受熱分解的氫

35、化物化物。 載氣將這些氫化物送入石英管后，在低溫下即可進(jìn)行原子載氣將這些氫化物送入石英管后，在低溫下即可進(jìn)行原子化化檢測檢測。特點(diǎn)：原子化溫度低，基體干擾和化學(xué)干擾小。特點(diǎn)：原子化溫度低，基體干擾和化學(xué)干擾小。低溫原子化方法：低溫原子化方法：又稱化學(xué)原子化法，其原子化溫度為室溫至又稱化學(xué)原子化法，其原子化溫度為室溫至攝氏數(shù)百度。常用的有：氫化物原子化法及汞低溫原子化法。攝氏數(shù)百度。常用的有：氫化物原子化法及汞低溫原子化法。組成：氫化物發(fā)生器，原子吸收池。 原子化溫度700900C 第十三章第十三章 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法冷蒸氣發(fā)生器原子化器冷蒸氣發(fā)生器原子化器（cold atom

36、 atomizer） 組成：冷蒸氣發(fā)生器原子化器和原子吸收池組成：冷蒸氣發(fā)生器原子化器和原子吸收池 低溫原子化方法（一般低溫原子化方法（一般700900700900C C）；）；專門用于汞的測專門用于汞的測定定 汞在室溫下，有一定的蒸氣壓，沸點(diǎn)為汞在室溫下，有一定的蒸氣壓，沸點(diǎn)為357 oC 。只要對。只要對試樣進(jìn)行化學(xué)預(yù)處理還原出汞原子，由載氣（試樣進(jìn)行化學(xué)預(yù)處理還原出汞原子，由載氣（Ar或或N2）將汞蒸氣送入吸收池內(nèi)測定。將汞蒸氣送入吸收池內(nèi)測定。 原理：原理：酸性溶液中，酸性溶液中， SnCl SnCl2 2或鹽酸羥胺或鹽酸羥胺將無機(jī)汞化將無機(jī)汞化物還原為金屬汞，它在常溫常壓下易形成汞原

37、子蒸物還原為金屬汞，它在常溫常壓下易形成汞原子蒸氣。用載氣將汞蒸氣導(dǎo)入石氣。用載氣將汞蒸氣導(dǎo)入石英英吸收管中進(jìn)行測定吸收管中進(jìn)行測定。 特點(diǎn)：常溫測量；靈敏度、準(zhǔn)確度較高（可達(dá)特點(diǎn)：常溫測量；靈敏度、準(zhǔn)確度較高（可達(dá)1010-8-8g g）第十三章第十三章 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法 作用作用：將：將所需的共振吸收線與鄰近干擾線分離。所需的共振吸收線與鄰近干擾線分離。 為了防止原子化時(shí)產(chǎn)生的輻射不加選擇地都進(jìn)入為了防止原子化時(shí)產(chǎn)生的輻射不加選擇地都進(jìn)入檢測器以及避免光電倍增管的疲勞，單色器通常檢測器以及避免光電倍增管的疲勞，單色器通常配置在原子化器后。配置在原子化器后。 單色器中的關(guān)

38、鍵部件是色散元件，現(xiàn)多用光柵。單色器中的關(guān)鍵部件是色散元件，現(xiàn)多用光柵。單色器單色器第十三章第十三章 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法 主要由檢測器、放大器、對數(shù)變換器、顯示主要由檢測器、放大器、對數(shù)變換器、顯示裝置所組成。裝置所組成。 檢測器的作用是將單色器分出的光信號進(jìn)行檢測器的作用是將單色器分出的光信號進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，常用光電倍增管。光電轉(zhuǎn)換，常用光電倍增管。檢測系統(tǒng)檢測系統(tǒng)第十三章第十三章 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法原子吸收分光光度計(jì)的類型原子吸收分光光度計(jì)的類型2 2雙光束原子吸收分光光度計(jì)雙光束原子吸收分光光度計(jì) 1 1單光束原子吸收分光光度計(jì)單光束原子吸收分光光度計(jì)第

39、十三章第十三章 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法第三節(jié)第三節(jié) 實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)方法第十三章第十三章 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法1 1、試樣取樣及處理、試樣取樣及處理 2 2、分析線、分析線(analytical line) (analytical line) 為獲得較高的靈敏度、為獲得較高的靈敏度、 穩(wěn)定性、寬的線性范圍和無干擾穩(wěn)定性、寬的線性范圍和無干擾測定測定 , , 須選擇合適的吸收線。須選擇合適的吸收線。 通常選擇通常選擇共振吸收線共振吸收線作為分析線，因共振吸收線是最靈敏作為分析線，因共振吸收線是最靈敏的吸收線。的吸收線。 一、測定條件的選擇一、測定條件的選擇第十三章第十三

40、章 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法u選擇譜線的一般原則選擇譜線的一般原則: : u a) a)靈敏度：一般選擇最靈敏的共振吸收線靈敏度：一般選擇最靈敏的共振吸收線, , 測定高含量元測定高含量元素時(shí)素時(shí) , , 可選用次靈敏線。例如在測定高濃度鈉時(shí)，不選擇可選用次靈敏線。例如在測定高濃度鈉時(shí)，不選擇最靈敏線（最靈敏線（589.0nm589.0nm），而選擇次靈敏線（），而選擇次靈敏線（330.2 nm330.2 nm）。具）。具體可參考體可參考Z-5000Z-5000分析軟件中提供各元素的譜線信息。分析軟件中提供各元素的譜線信息。 u b)b)干擾譜線：當(dāng)分析線附近有其他非吸收線存在時(shí)干

41、擾譜線：當(dāng)分析線附近有其他非吸收線存在時(shí) , , 將將使靈敏度降低和工作曲線彎曲使靈敏度降低和工作曲線彎曲 , , 應(yīng)當(dāng)盡量避免干擾。例如應(yīng)當(dāng)盡量避免干擾。例如 ,Ni230.Om ,Ni230.Om 附近有附近有 Ni231.98nm Ni231.98nm 、 Ni232.14 nm Ni232.14 nm 、 Ni231.6nm Ni231.6nm 非吸收線干擾，因此，可選擇靈敏度稍低的吸非吸收線干擾，因此，可選擇靈敏度稍低的吸收線（收線（341.48 nm341.48 nm）作為分析線。而測定銣時(shí)，為了消除鉀）作為分析線。而測定銣時(shí)，為了消除鉀、鈉的電離干擾，可用、鈉的電離干擾，可用79

42、8.4nm798.4nm代替代替780.0nm780.0nm。uc)儀器條件儀器條件 大多數(shù)原子吸收分光光度計(jì)的波長范圍是大多數(shù)原子吸收分光光度計(jì)的波長范圍是190 - 900 nm,并且一般采用光電倍增管作為檢測器并且一般采用光電倍增管作為檢測器,它在紫外它在紫外區(qū)和可見區(qū)具有較高的靈敏度區(qū)和可見區(qū)具有較高的靈敏度.因此因此,對于那些共振線在這些對于那些共振線在這些區(qū)域附近或以外的元素區(qū)域附近或以外的元素,常選用次靈敏線作為分析波長。例常選用次靈敏線作為分析波長。例如測定鉛時(shí)，為了克服短波區(qū)域的背景吸收和吸收和噪聲如測定鉛時(shí)，為了克服短波區(qū)域的背景吸收和吸收和噪聲，一般不使用，一般不使用21

43、7.0nm靈敏線而用靈敏線而用283.3nm譜線。譜線。第十三章第十三章 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法*第十三章第十三章 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法3 3、狹縫寬度、狹縫寬度 在原子吸收分光光度法中，譜線重疊干擾的幾率小，因此，在原子吸收分光光度法中，譜線重疊干擾的幾率小，因此，允許使用較寬的狹縫，有利于增加靈敏度，提高信噪比。允許使用較寬的狹縫，有利于增加靈敏度，提高信噪比。 無鄰近干擾線（如測堿及堿土金屬）時(shí)，選較大的通帶，無鄰近干擾線（如測堿及堿土金屬）時(shí)，選較大的通帶，反之（如測過渡及稀土金屬），宜選較小通帶。反之（如測過渡及稀土金屬），宜選較小通帶。u光譜通帶的寬窄

44、直接影響測定的靈敏度與標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性光譜通帶的寬窄直接影響測定的靈敏度與標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性范圍。光譜通帶的選擇就是狹縫寬度的選擇，由下式：范圍。光譜通帶的選擇就是狹縫寬度的選擇，由下式： u光譜通帶光譜通帶 = 線色散率的倒數(shù)線色散率的倒數(shù)縫寬縫寬 u 通帶寬度是以能將吸收線與鄰近線分辨開為原則。就原通帶寬度是以能將吸收線與鄰近線分辨開為原則。就原子吸收分析而言，大多數(shù)元素可以在子吸收分析而言，大多數(shù)元素可以在0.1-1.0nm通帶下測通帶下測定。選擇通帶既要考慮分辨本領(lǐng)，也要照顧光強(qiáng)。定。選擇通帶既要考慮分辨本領(lǐng)，也要照顧光強(qiáng)。 一、測定條件的選擇一、測定條件的選擇第十三章第十三章 原子吸收分光

45、光度法原子吸收分光光度法4 4、空心陰極燈的工作電流、空心陰極燈的工作電流 在保證放電穩(wěn)定和足夠光強(qiáng)的條件下，盡量選用低的工在保證放電穩(wěn)定和足夠光強(qiáng)的條件下，盡量選用低的工作電流。作電流。 5 5、原子化條件的選擇、原子化條件的選擇 在火焰原子化法中，火焰的選擇和調(diào)節(jié)是保證原子化效在火焰原子化法中，火焰的選擇和調(diào)節(jié)是保證原子化效率的關(guān)鍵之一。率的關(guān)鍵之一。 第十三章第十三章 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法（1 1）火焰原子化條件的選擇）火焰原子化條件的選擇 a、火焰的類型不同，其火焰的最高溫度及對光的透火焰的類型不同，其火焰的最高溫度及對光的透過性均不相同。對測定不同的元素，應(yīng)選用不同的

46、火過性均不相同。對測定不同的元素，應(yīng)選用不同的火焰類型焰類型 。 空氣-乙炔火焰是目前應(yīng)用最廣泛的一種火焰，它燃燒穩(wěn)定、重復(fù)性好、噪聲低，除Al、Ti、Zr、Ta等之外，對多數(shù)元素都有足夠的測定靈敏度。但不足之處對波長在230nm以下的輻射有明顯的吸收，特別是發(fā)亮的富燃火焰，由于存在有未燃燒的碳粒，使火焰發(fā)射和自吸收增強(qiáng)，噪聲增大。第十三章第十三章 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法u氧化亞氮氧化亞氮-乙炔的主要特點(diǎn)是燃燒速度低，火焰溫度高乙炔的主要特點(diǎn)是燃燒速度低，火焰溫度高，適合容易形成難溶氧化物如，適合容易形成難溶氧化物如B、Be、Al、Sc、Y、Ti、Zr、Hf、Nb、Ta等元素的測

47、定。等元素的測定。 u氫氣氬氣火焰由于溫度低、背景小，特別是在氫氣氬氣火焰由于溫度低、背景小，特別是在230nm以下，火焰的自吸收較低，適用于共振線在這以下，火焰的自吸收較低，適用于共振線在這一波段的元素，如一波段的元素，如Zn、Cd、Pb、Sn等元素的測定。目等元素的測定。目前，該火焰類型已用于氫化物發(fā)生原子吸收光譜法。前，該火焰類型已用于氫化物發(fā)生原子吸收光譜法。 b b燃?xì)馊細(xì)?- -助燃?xì)獗鹊倪x擇助燃?xì)獗鹊倪x擇 最常用的空氣乙炔火焰，不同的燃?xì)庾畛Ｓ玫目諝庖胰不鹧?，不同的燃?xì)?助燃?xì)獗戎細(xì)獗?火焰火焰溫度和氧化還原性質(zhì)也不同。溫度和氧化還原性質(zhì)也不同。 c c觀測高度觀測高度 調(diào)節(jié)觀

48、測高度（燃燒器高度），可使元素通過自由原子調(diào)節(jié)觀測高度（燃燒器高度），可使元素通過自由原子濃度最大的火焰區(qū)，靈敏度高，觀測穩(wěn)定性好。濃度最大的火焰區(qū)，靈敏度高，觀測穩(wěn)定性好。第十三章第十三章 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法u（2 2）石墨爐原子化條件的選擇）石墨爐原子化條件的選擇 石墨爐原子化法中，原子化程序要經(jīng)過干燥、石墨爐原子化法中，原子化程序要經(jīng)過干燥、灰化、原子化和凈化幾個(gè)階段，各階段的溫度灰化、原子化和凈化幾個(gè)階段，各階段的溫度與持續(xù)時(shí)間，均要通過實(shí)驗(yàn)選擇。與持續(xù)時(shí)間，均要通過實(shí)驗(yàn)選擇。u石墨管的選擇石墨管的選擇 u升溫方式和升溫速率的選擇升溫方式和升溫速率的選擇u干燥溫度和時(shí)

49、間的選擇干燥溫度和時(shí)間的選擇u灰化溫度和時(shí)間的選擇灰化溫度和時(shí)間的選擇u原子化溫度和時(shí)間的選擇原子化溫度和時(shí)間的選擇u凈化溫度和時(shí)間的選擇凈化溫度和時(shí)間的選擇u載氣類型和流量的選擇載氣類型和流量的選擇 第十三章第十三章 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法原子吸收光譜分析的干擾有光譜干擾、物理干擾、原子吸收光譜分析的干擾有光譜干擾、物理干擾、化學(xué)干擾、電離干擾和背景吸收等?；瘜W(xué)干擾、電離干擾和背景吸收等。 二、干擾及其抑制二、干擾及其抑制第十三章第十三章 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法1 1、電離干擾電離干擾（ionization interferenceionization inter

50、ference） 現(xiàn)象現(xiàn)象： 待測元素在原子化過程中發(fā)生電離，使參與吸收待測元素在原子化過程中發(fā)生電離，使參與吸收的基態(tài)原子數(shù)減少而造成吸光度下降的基態(tài)原子數(shù)減少而造成吸光度下降。 電離干擾主要發(fā)生在電離勢較低的堿金屬和部分堿土金電離干擾主要發(fā)生在電離勢較低的堿金屬和部分堿土金屬中。屬中。 消除方法：消除方法： 加入消電離劑（易電離元素）加入消電離劑（易電離元素） 在試液中加入過量比待測元素電離電位低的其他元素（通常為堿金在試液中加入過量比待測元素電離電位低的其他元素（通常為堿金屬元素）。屬元素）。第十三章第十三章 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法2 2、基體干擾基體干擾（mareix i

51、nterferencemareix interference）現(xiàn)象現(xiàn)象： 試樣在處理、轉(zhuǎn)移、蒸發(fā)和原子化過程中，由于試樣物理特試樣在處理、轉(zhuǎn)移、蒸發(fā)和原子化過程中，由于試樣物理特性性（如粘度、表面張力、密度和蒸氣壓等）（如粘度、表面張力、密度和蒸氣壓等）的變化引起吸光的變化引起吸光度下降度下降。 物理干擾是非選擇性干擾，對試樣各元素的影響基本相同。物理干擾是非選擇性干擾，對試樣各元素的影響基本相同。 物理干擾主要發(fā)生在試液抽吸過程、霧化過程和蒸發(fā)過程。物理干擾主要發(fā)生在試液抽吸過程、霧化過程和蒸發(fā)過程。 消除方法：消除方法： 可通過控制試液與標(biāo)準(zhǔn)溶液的組成盡量一致的方法來抑制；可通過控制試液與

52、標(biāo)準(zhǔn)溶液的組成盡量一致的方法來抑制； 或采用標(biāo)準(zhǔn)加入法?；虿捎脴?biāo)準(zhǔn)加入法。第十三章第十三章 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法3 3、光學(xué)干擾光學(xué)干擾（optical interferenceoptical interference） 原子光譜對分析線的干擾原子光譜對分析線的干擾。包括光譜線干擾和非吸包括光譜線干擾和非吸收線干擾。收線干擾。 1 1）光譜線干擾光譜線干擾 現(xiàn)象現(xiàn)象 光譜線干擾是試樣中共存元素的吸收線與待測元素的光譜線干擾是試樣中共存元素的吸收線與待測元素的分析線相近（吸收線重疊）而產(chǎn)生的干擾分析線相近（吸收線重疊）而產(chǎn)生的干擾，使分析結(jié)，使分析結(jié)果偏高。果偏高。 消除方法：消

53、除方法： 另選波長或用化學(xué)方法分離干擾元素。另選波長或用化學(xué)方法分離干擾元素。第十三章第十三章 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法2 2）非吸收線干擾非吸收線干擾是一種背景吸收（是一種背景吸收（background absorptionbackground absorption）。）?，F(xiàn)象：現(xiàn)象： 原子化過程中生成的氣體分子、氧化物、鹽類等對共振線原子化過程中生成的氣體分子、氧化物、鹽類等對共振線的吸收及微小固體顆粒使光產(chǎn)生散射而引起的干擾。的吸收及微小固體顆粒使光產(chǎn)生散射而引起的干擾。消除方法：消除方法： 鄰近線法、連續(xù)光源（在紫外光區(qū)通常用氘燈）法、塞鄰近線法、連續(xù)光源（在紫外光區(qū)通常用

54、氘燈）法、塞曼（曼（ZeemanZeeman）效應(yīng)法等。）效應(yīng)法等。*背景干擾校正方法背景干擾校正方法(1) (1) 鄰近線背景校正法鄰近線背景校正法（2 2）氘燈連續(xù)光譜背景校正）氘燈連續(xù)光譜背景校正旋轉(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火焰；連續(xù)光譜通過時(shí)：測定的為背景吸收(此時(shí)的共振線吸收相對于總吸收可忽略)；共振線通過時(shí)，測定總吸收；差值為有效吸收；*（3）塞曼）塞曼(Zeeman)效應(yīng)背景校正法效應(yīng)背景校正法ZeemanZeeman效應(yīng)效應(yīng)：在磁場作用下簡并的譜線發(fā)生裂分的現(xiàn)象；校正原理校正原理：原子化器加磁場后，隨旋轉(zhuǎn)偏振器的轉(zhuǎn)動，當(dāng)平行磁場的偏振光通過火焰

55、時(shí)，產(chǎn)生總吸收；當(dāng)垂直磁場的偏振光通過火焰時(shí)，只產(chǎn)生背景吸收；見下頁圖示：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調(diào)制方式和可變磁場調(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）；可校正波長范圍寬：190 900nm ；*第十三章第十三章 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法4 4、化學(xué)干擾化學(xué)干擾（主要干擾）（主要干擾）（chemical interferencechemical interference）現(xiàn)象：現(xiàn)象： 由于在樣品處理及原子化過程中，由于在樣品處理及原子化過程中，溶液或氣相中溶液或氣相中的的待測元待測元素與其他共存組分之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)素與

56、其他共存組分之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)（形成更穩(wěn)定的化合（形成更穩(wěn)定的化合物）物）而影響待測元素化合物的離解和原子化而影響待測元素化合物的離解和原子化。致使火焰中。致使火焰中基態(tài)原子數(shù)目減少，而產(chǎn)生的干擾?；鶓B(tài)原子數(shù)目減少，而產(chǎn)生的干擾。 化學(xué)干擾是一種選擇性干擾。化學(xué)干擾是一種選擇性干擾。消除方法：消除方法： 加入釋放劑加入釋放劑、加保護(hù)劑加保護(hù)劑、適當(dāng)提高火焰溫度適當(dāng)提高火焰溫度等。等。第十三章第十三章 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法 化學(xué)干擾的抑制 通過在標(biāo)準(zhǔn)溶液和試液中加入某種光譜化學(xué)緩沖劑來抑制或減少化學(xué)干擾：（1 1）釋放劑）釋放劑與干擾元素生成更穩(wěn)定化合物使待測元素釋放出來。 例：鍶

57、和鑭可有效消除磷酸根對鈣的干擾。例：鍶和鑭可有效消除磷酸根對鈣的干擾。（2 2）保護(hù)劑）保護(hù)劑與待測元素形成穩(wěn)定的絡(luò)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。（3 3）飽和劑）飽和劑加入足夠的干擾元素，使干擾趨于穩(wěn)定。 例：用例：用N N2 2O OC C2 2H H2 2火焰測鈦時(shí)，在試樣和標(biāo)準(zhǔn)溶液中加火焰測鈦時(shí)，在試樣和標(biāo)準(zhǔn)溶液中加入入300300mgLmgL-1-1以上的鋁鹽，使鋁對鈦的干擾趨于穩(wěn)定。以上的鋁鹽，使鋁對鈦的干擾趨于穩(wěn)定。（4 4）電離緩沖劑）電離緩沖劑加入大量易電離的一種緩沖

58、劑以抑制待測元素的電離。 例：加入足量的銫鹽，抑制例：加入足量的銫鹽，抑制K、Na的電離。的電離。 第十三章第十三章 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法被測元素濃度含量或改變一個(gè)單位，吸光度的變化量。被測元素濃度含量或改變一個(gè)單位，吸光度的變化量。 1 1、火焰原子吸收法中常用火焰原子吸收法中常用“特征濃度特征濃度”表達(dá)式：表達(dá)式： ）（%10044.0g/ml/xcAcS）或（%1/%10044. 00044. 0gg/xxmAVcAmS三、靈敏度和檢出限三、靈敏度和檢出限（一）靈敏度（一）靈敏度（sensitivitysensitivity）2 2、非火焰法、非火焰法( (石墨爐石墨爐)

59、 )中常用中常用“特征質(zhì)量特征質(zhì)量”表示表示 ：第十三章第十三章 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法信號等于空白溶液的測量信號的標(biāo)準(zhǔn)偏差信號等于空白溶液的測量信號的標(biāo)準(zhǔn)偏差3 3倍時(shí)所對應(yīng)的倍時(shí)所對應(yīng)的的濃度（的濃度（ug/mlug/ml）或質(zhì)量（）或質(zhì)量（g g或或ugug）來表示。）來表示。 計(jì)算公式為：計(jì)算公式為：）（mlgxC/3AcD（二）檢出限（二）檢出限（detection limitdetection limit）第十三章第十三章 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法定量分析方法定量分析方法n 標(biāo)準(zhǔn)曲線法：標(biāo)準(zhǔn)曲線法： （A Ac c ）( ( 同分光光度法同分光光度法 )

60、)n 標(biāo)準(zhǔn)加入法：（標(biāo)準(zhǔn)加入法：（增量法）增量法） 當(dāng)試樣基體影響較大，又沒有純凈的基體空白，當(dāng)試樣基體影響較大，又沒有純凈的基體空白，或測定純物質(zhì)中極微量的元素時(shí)，可以采用此法?；驕y定純物質(zhì)中極微量的元素時(shí)，可以采用此法。 待測溶液的濃度可用計(jì)算法和作圖法待測溶液的濃度可用計(jì)算法和作圖法第十三章第十三章 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法cx+0， cx+cs ， cx +2cs ， cx +3cs ， cx +4cs分別測得吸光度為：分別測得吸光度為：A0，A1，A2，A3，A4。 如將直線外推至與橫坐如將直線外推至與橫坐標(biāo)相交，此時(shí)濃度標(biāo)相交，此時(shí)濃度c cx即即為試樣中被測元素的濃為