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文檔簡介

第六原子吸收光譜法第六原子吸收光譜法1優(yōu)選第六原子吸收光譜法優(yōu)選第六原子吸收光譜法26.1基本原理一、原子光譜的產(chǎn)生

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)。AEI0IIhvhvhv基態(tài)原子激發(fā)態(tài)原子*6.1基本原理一、原子光譜的產(chǎn)生AEI0I3二、基態(tài)原子數(shù)與激發(fā)態(tài)原子數(shù)的關(guān)系根據(jù)熱力學(xué)的原理,在一定溫度下達到熱平衡時,基態(tài)與激發(fā)態(tài)的原子數(shù)的比例遵循Boltzman分布定律。Ni/N0=gi/g0exp(Ei/kT)激發(fā)態(tài)與基態(tài)原子數(shù)激發(fā)能Boltzman常數(shù)熱力學(xué)溫度統(tǒng)計權(quán)重表示能級的簡并度*二、基態(tài)原子數(shù)與激發(fā)態(tài)原子數(shù)的關(guān)系激發(fā)態(tài)與基態(tài)原子數(shù)激發(fā)能B4溫度越高,Ni/N0值越大,即激發(fā)態(tài)原子數(shù)隨溫度升高而增加,而且按指數(shù)關(guān)系變化;但是,即使在高溫下,Ni/N0值也很低,即蒸氣中基態(tài)原子數(shù)近似地等于總原子數(shù)。如Na589.0nm線,gi/g0=2,Ei=2.104eVK=2000時,Ni/N0=0.99×105K=3000時,Ni/N0=5.83×104在相同的溫度條件下,激發(fā)能越小,吸收線波長越長,Ni/N0值越大。*溫度越高,Ni/N0值越大,即激發(fā)態(tài)原子數(shù)隨溫度升高而5三、原子吸收光譜輪廓原子光譜是線狀光譜為什么原子光譜為線光譜,而分子光譜為連續(xù)光譜?*三、原子吸收光譜輪廓*6原子和離子只存在電子能級分子還振動能級和轉(zhuǎn)動能級*原子和離子只存在電子能級分子還振動能級和轉(zhuǎn)動能級*7

原子吸收光譜并不是嚴格意義上的線狀光譜,也有一定的寬度。吸收強度對頻率作圖,所得曲線為吸收線輪廓。原子吸收線輪廓以原子吸收譜線的中心頻率(或中心波長)和半寬度表征。中心頻率由原子能級決定。半寬度是中心頻率位置,吸收系數(shù)極大值一半處,譜線輪廓上兩點之間頻率或波長的距離。

*原子吸收光譜并不是嚴格意義上的線狀光8譜線具有一定的寬度,主要有兩方面的因素由原子性質(zhì)所決定的,例如,自然寬度;外界影響所引起的,例如,熱變寬、碰撞變寬等。*譜線具有一定的寬度,主要有兩方面的因素*9在實際分析過程中,當(dāng)實驗條件一定時,N正比于待測元素的濃度。0044m/AS(pg或ng)由原子性質(zhì)所決定的,例如,自然寬度;原子吸收光譜并不是嚴格意義上的線狀光譜,也有一定的寬度。根據(jù)熱力學(xué)的原理,在一定溫度下達到熱平衡時,基態(tài)與激發(fā)態(tài)的原子數(shù)的比例遵循Boltzman分布定律。消除的方法是:加入過量消電離劑,所謂的消電離劑,是電離電位較低的元素,加入時,產(chǎn)生大量電子,抑制被測元素電離。由于輻射原子與其它粒子(分子、原子、離子和電子等)間的相互作用而產(chǎn)生的譜線變寬,統(tǒng)稱為壓力變寬。四、原子吸收光譜的測量化學(xué)計量火焰,富燃火焰,貧燃火焰。操作簡單及低的干擾水平等。單色器由入射和出射狹縫、反射鏡和色散元件組成。在實際分析過程中,當(dāng)實驗條件一定時,N正比于待測元素的濃度。(3)加入保護劑DTA、8—羥基喹啉等,即有強的絡(luò)合作用,又易于被破壞掉。(3)加入保護劑DTA、8—羥基喹啉等,即有強的絡(luò)合作用,又易于被破壞掉。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_。半寬度是中心頻率位置,吸收系數(shù)極大值一半處,譜線輪廓上兩點之間頻率或波長的距離。0nm線,gi/g0=2,Ei=2.空心陰極燈發(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,從而使譜線變寬。物理干擾是指試液與標(biāo)準溶液物理性質(zhì)有差異而產(chǎn)生的干擾。陽極:鎢棒裝有鈦、鋯、鉭金屬作成的陽極將試樣注入石墨管中間位置,用大電流通過石墨管以產(chǎn)生高達2000~3000℃的高溫使試樣經(jīng)過干燥、蒸發(fā)和原子化。原子化器的基本要求以一定光強的單色光I0通過原子蒸氣,然后測出被吸收后的光強I,吸收過程符合朗伯比耳定律一般通過減小狹縫寬度與燈電流或另選譜線消除非吸收線干擾。陰極:鎢棒作成圓筒形,筒內(nèi)熔入被測元素即使完全吸收,也只能吸收10%I=I0eKNL靈敏度校正曲線靈敏度、分析靈敏度;非火焰原子化器常用的是石墨爐原子化器。吸光度A可用下式表示根據(jù)熱力學(xué)的原理,在一定溫度下達到熱平衡時,基態(tài)與激發(fā)態(tài)的原子數(shù)的比例遵循Boltzman分布定律。(3)原子化器內(nèi)直流發(fā)射干擾單色器由入射和出射狹縫、反射鏡和色散元件組成。四、原子吸收光譜的測量陽極:鎢棒裝有鈦、鋯、鉭金屬作成的陽極交點至坐標(biāo)原點的距離Cx即是被測元素經(jīng)稀釋后的濃度。相對靈敏度(特征濃度)0044/S=0.1、自然寬度沒有外界影響,譜線仍有一定的寬度稱為自然寬度。它與激發(fā)態(tài)原子的平均壽命有關(guān),平均壽命越長,譜線寬度越窄,通常為105nm數(shù)量級。2、多普勒變寬原子處于無規(guī)則的熱運動狀態(tài),熱運動與觀測器兩者間形成相對位移運動,從而發(fā)生多普勒效應(yīng),使譜線變寬。這種譜線的所謂多普勒變寬,是由于熱運動產(chǎn)生的,所以又稱為熱變寬,一般可達103nm,是譜線變寬的主要因素。*在實際分析過程中,當(dāng)實驗條件一定時,N正比于待測元素的濃度。103、壓力變寬由于輻射原子與其它粒子(分子、原子、離子和電子等)間的相互作用而產(chǎn)生的譜線變寬,統(tǒng)稱為壓力變寬。壓力變寬通常隨壓力增大而增大。

同種粒子碰撞引起的變寬叫Holtzmark(赫爾茲馬克)變寬;凡是由異種粒子引起的變寬叫Lorentz(羅倫茲)變寬。此外,在外電場或磁場作用下,能引起能級的分裂,從而導(dǎo)致譜線變寬,這種變寬稱為場致變寬。*3、壓力變寬*114、自吸變寬由自吸現(xiàn)象而引起的譜線變寬稱為自吸變寬??招年帢O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,從而使譜線變寬。*4、自吸變寬*12濺射出的被測元素原子大量聚集在空心陰極內(nèi),與其它粒子碰撞而被激發(fā),發(fā)射出相應(yīng)元素的特征譜線。富燃火焰指燃氣大于化學(xué)元素計量的火焰。濺射出的被測元素原子大量聚集在空心陰極內(nèi),與其它粒子碰撞而被激發(fā),發(fā)射出相應(yīng)元素的特征譜線。Ca2++2eCa陽極:鎢棒裝有鈦、鋯、鉭金屬作成的陽極外界影響所引起的,例如,熱變寬、碰撞變寬等。式中K為吸收系數(shù),N為自由原子總數(shù)(基態(tài)原子數(shù)),L為吸收層厚度。空心陰極燈發(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,從而使譜線變寬。光源發(fā)射線的中心頻率與吸收線的中心頻率一致,而且發(fā)射線的半寬度比吸收線的半寬度小得多時,則發(fā)射線光源叫做銳線光源。統(tǒng)計權(quán)重表示能級的簡并度0nm線,gi/g0=2,Ei=2.相對靈敏度(特征濃度)若試樣溶液的濃度高,還可采用稀釋法。為什么原子光譜為線光譜,而分子光譜為連續(xù)光譜?在原子吸收光度法中,習(xí)慣于用1%吸收靈敏度。將試樣注入石墨管中間位置,用大電流通過石墨管以產(chǎn)生高達2000~3000℃的高溫使試樣經(jīng)過干燥、蒸發(fā)和原子化。(3)原子化器內(nèi)直流發(fā)射干擾0044/A(g.0044m/AS(pg或ng)原子化器的基本要求基態(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。這種譜線的所謂多普勒變寬,是由于熱運動產(chǎn)生的,所以又稱為熱變寬,一般可達103nm,是譜線變寬的主要因素。1、分析線,查手冊,隨空心陰極燈確定。四、原子吸收光譜的測量

1、積分吸收與原子蒸氣中吸收輻射的原子數(shù)成正比。譜線寬度10-3nm,需要分辨率非常高的色散儀器。若色散儀器分辨率為0.01nm(500.000-500.010),而吸收寬度為10-3nm(500.000-500.001),即使完全吸收,也只能吸收10%*濺射出的被測元素原子大量聚集在空心陰極內(nèi),與其它粒子碰撞而132、峰值吸收采用發(fā)射線半寬度比吸收線半寬度小得多的銳線光源,并且發(fā)射線的中心與吸收線中心頻率一致。這樣就不需要用高分辨率的單色器,而只要將其與其它譜線分離,就能測出峰值吸收系數(shù)。*2、峰值吸收*143、銳線光源

光源發(fā)射線的中心頻率與吸收線的中心頻率一致,而且發(fā)射線的半寬度比吸收線的半寬度小得多時,則發(fā)射線光源叫做銳線光源。

如空心陰極燈。半寬度很小中心頻率一致*3、銳線光源*154、實際測量以一定光強的單色光I0通過原子蒸氣,然后測出被吸收后的光強I,吸收過程符合朗伯比耳定律I=I0eKNL式中K為吸收系數(shù),N為自由原子總數(shù)(基態(tài)原子數(shù)),L為吸收層厚度。吸光度A可用下式表示A=lgI0/I=2.303KNL在實際分析過程中,當(dāng)實驗條件一定時,N正比于待測元素的濃度。*4、實際測量*166.2儀器裝置

原子吸收光譜儀又稱原子吸收分光光度計,由光源、原子化器、單色器和檢測器等四部分組成。單道單光束單道雙光束*6.2儀器裝置原子吸收光譜儀又稱原子吸收17檢測顯示系統(tǒng)光源原子化器單色器原子化系統(tǒng)霧化器樣品液廢液切光器助燃氣燃氣*檢測顯示系統(tǒng)光源原子化器單色器原子化系統(tǒng)霧化器樣品液廢液切光18**19一、光源(空心陰極燈)1、構(gòu)造陰極:鎢棒作成圓筒形,筒內(nèi)熔入被測元素陽極:鎢棒裝有鈦、鋯、鉭金屬作成的陽極管內(nèi)充氣氬或氖稱載氣極間加壓500300伏,要求穩(wěn)流電源供電。2、銳線光產(chǎn)生原理濺射出的被測元素原子大量聚集在空心陰極內(nèi),與其它粒子碰撞而被激發(fā),發(fā)射出相應(yīng)元素的特征譜線。*一、光源(空心陰極燈)2、銳線光產(chǎn)生原理*20**213、對光源的要求輻射強度大穩(wěn)定性高銳線性背景小要用被測元素做陰極材料*3、對光源的要求*22二、原子化器原子化器的功能是提供能量,使試樣干燥、蒸發(fā)和原子化。入射光束在這里被基態(tài)原子吸收,因此也可把它視為“吸收池”。原子化器的基本要求足夠高的原子化效率;良好的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性;操作簡單及低的干擾水平等?;鹧嬖踊骱头腔鹧嬖踊?。*二、原子化器*231、火焰原子化器

構(gòu)造三部分噴霧器,霧化器,燃燒器噴霧器:不銹鋼聚四氟乙烯霧化室:不銹鋼燃燒器:單縫三縫*1、火焰原子化器

構(gòu)造三部分噴霧器,霧化器,燃燒器噴霧器24**25火焰的基本特性(Ⅰ)燃燒速度,是指火焰由著火點向可燃混凝氣其他點傳播的速度,供氣速度過大,導(dǎo)致吹滅,供氣速度不足將會引起回火。(Ⅱ)火焰溫度。(Ⅲ)火焰的燃氣與助燃氣比例??蓪⒒鹧娣譃槿惢瘜W(xué)計量火焰,富燃火焰,貧燃火焰。*火焰的基本特性*26化學(xué)計量火焰由于燃氣與助燃氣之比與化學(xué)計量反應(yīng)關(guān)系相近,又稱為中性火焰,這類火焰,溫度高、穩(wěn)定、干擾小背景低,適合于許多元素的測定。富燃火焰指燃氣大于化學(xué)元素計量的火焰。其特點是燃燒不完全,溫度略低于化學(xué)火焰,具有還原性,適合于易形成難解離氧化物的元素測定;干擾較多,背景高。貧燃火焰指助燃氣大于化學(xué)計量的火焰,它的溫度較低,有較強的氧化性,有利于測定易解離,易電離元素,如堿金屬。*化學(xué)計量火焰由于燃氣與助燃氣之比與化學(xué)計量反應(yīng)關(guān)系相近,又稱27常用火焰乙炔—空氣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(2500K),對大多數(shù)元素有足夠高的靈敏度,但它在短波紫外區(qū)有較大的吸收。氫—空氣火焰是氧化性火焰,燃燒速度較乙炔空氣火焰高,但溫度較低(2300K),優(yōu)點是背景發(fā)射較弱,透射性能好。乙炔—一氧化二氮火焰的優(yōu)點是火焰溫度高(3000K),而燃燒速度并不快,適用于難原子化元素的測定,用它可測定70多種元素。*常用火焰乙炔—空氣火焰是原子吸收測定中最常用的火焰,282、非火焰原子化器非火焰原子化器常用的是石墨爐原子化器。將試樣注入石墨管中間位置,用大電流通過石墨管以產(chǎn)生高達2000~3000℃的高溫使試樣經(jīng)過干燥、蒸發(fā)和原子化。優(yōu)點絕對靈敏度高,檢出限達10121014g原子化效率高。缺點基體效應(yīng),背景大,化學(xué)干擾多,重現(xiàn)性比火焰差。*2、非火焰原子化器*290044)信號時所對應(yīng)的被測元素的濃度。根據(jù)熱力學(xué)的原理,在一定溫度下達到熱平衡時,基態(tài)與激發(fā)態(tài)的原子數(shù)的比例遵循Boltzman分布定律。1、分析線,查手冊,隨空心陰極燈確定。陰極:鎢棒作成圓筒形,筒內(nèi)熔入被測元素絕對靈敏度(特征質(zhì)量)如工作電壓過高、照射的光過強或光照時間過長,都會引起疲勞效應(yīng)。C0=CX×0.原子處于無規(guī)則的熱運動狀態(tài),熱運動與觀測器兩者間形成相對位移運動,從而發(fā)生多普勒效應(yīng),使譜線變寬。原子化器的功能是提供能量,使試樣干燥、蒸發(fā)和原子化。(3)原子化器內(nèi)直流發(fā)射干擾基態(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?;鹧嬖踊骱头腔鹧嬖踊?。(3)加入保護劑DTA、8—羥基喹啉等,即有強的絡(luò)合作用,又易于被破壞掉。外界影響所引起的,例如,熱變寬、碰撞變寬等。優(yōu)點絕對靈敏度高,檢出限達10121014g原子化效率高。譜線寬度10-3nm,需要分辨率非常高的色散儀器。由原子性質(zhì)所決定的,例如,自然寬度;在原子吸收光度法中,習(xí)慣于用1%吸收靈敏度。*0044)信號時所對應(yīng)的被測元素的濃度。*30**313、低溫原子化器低溫原子化法又稱化學(xué)原子化法,其原子化溫度為室溫至攝氏數(shù)百度。常用的有汞低溫原子化法及氫化法。(1)汞低溫原子化法汞在室溫下,有一定的蒸氣壓,沸點為357C。只要對試樣進行化學(xué)預(yù)處理還原出汞原子,由載氣(Ar或N2)將汞蒸氣送入吸收池內(nèi)測定。*3、低溫原子化器*32(2)氫化物原子化法

適用于Ge、Sn、Pb、As、Sb、Bi、Se和Te等元素。在一定的酸度下,將被測元素還原成極易揮發(fā)與分解的氫化物,如AsH3

、SnH4

、BiH3等。這些氫化物經(jīng)載氣送入石英管后,進行原子化與測定。*(2)氫化物原子化法*33三、單色器單色器由入射和出射狹縫、反射鏡和色散元件組成。色散元件一般為光柵。單色器可將被測元素的共振吸收線與鄰近譜線分開。四、檢測器原子吸收光譜法中檢測器通常使用光電倍增管。光電倍增管的工作電源應(yīng)有較高的穩(wěn)定性。如工作電壓過高、照射的光過強或光照時間過長,都會引起疲勞效應(yīng)。*三、單色器*346.3干擾及其消除方法一、物理干擾物理干擾是指試液與標(biāo)準溶液物理性質(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)準溶液或采用標(biāo)準加入法。若試樣溶液的濃度高,還可采用稀釋法。*6.3干擾及其消除方法一、物理干擾*35二、化學(xué)干擾

化學(xué)干擾是由于被測元素原子與共存組分發(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。

化學(xué)干擾具有選擇性,對試樣中各種元素的影響各不相同。*二、化學(xué)干擾*36消除化學(xué)干擾的方法(1)選擇合適的原子化方法提高原子化溫度,化學(xué)干擾會減小,在高溫火焰中PO43不干擾鈣的測定。(2)加入釋放劑鑭、鍶鹽(廣泛應(yīng)用)(3)加入保護劑DTA、8—羥基喹啉等,即有強的絡(luò)合作用,又易于被破壞掉。(4)加基體改進劑(5)分離法*消除化學(xué)干擾的方法*37三、電離干擾在高溫下原子會電離使基態(tài)原子數(shù)減少,吸收下降,稱電離干擾。消除的方法是:加入過量消電離劑,所謂的消電離劑,是電離電位較低的元素,加入時,產(chǎn)生大量電子,抑制被測元素電離。

K

K++eCa2++2e

Ca*三、電離干擾*38四、光譜干擾譜線干擾(1)吸收線重疊共存元素吸收線與被測元素分析線波長很接近時,兩譜線重疊或部分重疊,會使結(jié)果偏高。(2)光譜通帶內(nèi)存在的非吸收線非吸收線可能是被測元素的其它共振線與非共振線,也可能是光源中雜質(zhì)的譜線。一般通過減小狹縫寬度與燈電流或另選譜線消除非吸收線干擾。(3)原子化器內(nèi)直流發(fā)射干擾*四、光譜干擾*39若試樣溶液的濃度高,還可采用稀釋法。優(yōu)選第六原子吸收光譜法分子吸收與光散射是形成光譜背景的主要因素。統(tǒng)計權(quán)重表示能級的簡并度采用發(fā)射線半寬度比吸收線半寬度小得多的銳線光源,并且發(fā)射線的中心與吸收線中心頻率一致。0044)信號時所對應(yīng)的被測元素的濃度。半寬度是中心頻率位置,吸收系數(shù)極大值一半處,譜線輪廓上兩點之間頻率或波長的距離。外界影響所引起的,例如,熱變寬、碰撞變寬等。繪制吸光度對濃度的校準曲線,再將該曲線外推至與濃度軸相交。相對靈敏度(特征濃度)1、分析線,查手冊,隨空心陰極燈確定。0044m/AS(pg或ng)低溫原子化法又稱化學(xué)原子化法,其原子化溫度為室溫至攝氏數(shù)百度。1、分析線,查手冊,隨空心陰極燈確定。濺射出的被測元素原子大量聚集在空心陰極內(nèi),與其它粒子碰撞而被激發(fā),發(fā)射出相應(yīng)元素的特征譜線。檢出限的定義為以特定的分析方法,以適當(dāng)?shù)闹眯潘奖粰z出的最低濃度或最小量。由原子性質(zhì)所決定的,例如,自然寬度;CX表示待測元素的濃度;背景干擾背景干擾也是一種光譜干擾。分子吸收與光散射是形成光譜背景的主要因素。分子吸收是指在原子化過程中生成的分子對輻射的吸收。分子吸收是帶狀光譜,會在一定的波長范圍內(nèi)形成干擾。校正方法用鄰近非共振線校正背景連續(xù)光源校正背景Zeaman效應(yīng)校正背景自吸效應(yīng)校正背景*若試樣溶液的濃度高,還可采用稀釋法。背景干擾*406.4分析方法一、測量條件選擇1、分析線,查手冊,隨空心陰極燈確定。2、狹縫寬度W=DS沒有干擾情況下,盡量增加W,增強輻射能。3、燈電流,按燈制造說明書要求使用。4、原子化條件。5、進樣量(主要指非火焰方法)。*6.4分析方法一、測量條件選擇*41二、分析方法1.校準曲線法標(biāo)準溶液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值。繪制吸光度對濃度的校準曲線,根據(jù)試樣的吸光度直接求出被測元素的含量。*二、分析方法*422.標(biāo)準加入法分別取幾份相同量的被測試液,分別加入濃度為0,Cs、2Cs、3Cs…

的標(biāo)準溶液然后分別測定它們的吸光度。繪制吸光度對濃度的校準曲線,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Cx即是被測元素經(jīng)稀釋后的濃度。*2.標(biāo)準加入法*43待測樣品待測樣品+C1標(biāo)液待測樣品+C2標(biāo)液待測樣品+C3標(biāo)液待測樣品濃度*待測待測樣品待測樣品待測樣品待測樣品*44空心陰極燈發(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,從而使譜線變寬。但是,即使在高溫下,Ni/N0值也很低,即蒸氣中基態(tài)原子數(shù)近似地等于總原子數(shù)。采用發(fā)射線半寬度比吸收線半寬度小得多的銳線光源,并且發(fā)射線的中心與吸收線中心頻率一致。0044)信號時所對應(yīng)的被測元素的濃度。特征濃度或特征質(zhì)量越小,靈敏度越高。良好的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性;原子吸收光譜位于光譜的紫外區(qū)和可見區(qū)。將試樣注入石墨管中間位置,用大電流通過石墨管以產(chǎn)生高達2000~3000℃的高溫使試樣經(jīng)過干燥、蒸發(fā)和原子化。(3)原子化器內(nèi)直流發(fā)射干擾原子吸收線輪廓以原子吸收譜線的中心頻率(或中心波長)和半寬度表征。單色器由入射和出射狹縫、反射鏡和色散元件組成。適用于Ge、Sn、Pb、As、Sb、Bi、Se和Te等元素。若試樣溶液的濃度高,還可采用稀釋法。0044/A(g.石墨爐原子吸收法常用絕對量表示,特征質(zhì)量的計算公式為(3)原子化器內(nèi)直流發(fā)射干擾根據(jù)熱力學(xué)的原理,在一定溫度下達到熱平衡時,基態(tài)與激發(fā)態(tài)的原子數(shù)的比例遵循Boltzman分布定律。陽極:鎢棒裝有鈦、鋯、鉭金屬作成的陽極原子化器的功能是提供能量,使試樣干燥、蒸發(fā)和原子化。采用發(fā)射線半寬度比吸收線半寬度小得多的銳線光源,并且發(fā)射線的中心與吸收線中心頻率一致。Ni/N0=gi/g0exp(Ei/kT)一般通過減小狹縫寬度與燈電流或另選譜線消除非吸收線干擾。對分析方法的評判靈敏度校正曲線靈敏度、分析靈敏度;檢出限3(RSN)blank;精密度絕對偏差、RSD(相對偏差)線性范圍選擇性誤差*空心陰極燈發(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,456.5靈敏度與檢出限一、靈敏度靈敏度S的定義是分析標(biāo)準函數(shù)

X=f(c)的一次導(dǎo)數(shù)S=dx/dc。在實際的測量中,靈敏度S等于標(biāo)準曲線的斜率。*6.5靈敏度與檢出限一、靈敏度*461.相對靈敏度(特征濃度)在原子吸收光度法中,習(xí)慣于用1%吸收靈敏度。特征濃度定義為能產(chǎn)生1%吸收(即吸光度值為0.0044)信號時所對應(yīng)的被測元素的濃度。C0=CX×0.0044/A(g.cm3)

CX表示待測元素的濃度;A為多次測量的吸光度值。*1.相對靈敏度(特征濃度)*472.絕對靈敏度(特征質(zhì)量)石墨爐原子吸收法常用絕對量表示,特征質(zhì)量的計算公式為

m0=0.0044/S=0.0044m/AS(pg或ng)式中m為分析物質(zhì)量,單位為pg或ng,AS為峰面積積分吸光度。特征濃度或特征質(zhì)量越小,靈敏度越高。*2.絕對靈敏度(特征質(zhì)量)*48CX表示待測元素的濃度;良好的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性;用鄰近非共振線校正背景原子和離子只存在電子能級以一定光強的單色光I0通過原子蒸氣,然后測出被吸收后的光強I,吸收過程符合朗伯比耳定律統(tǒng)計權(quán)重表示能級的簡并度(1)選擇合適的原子化方法提高原子化溫度,化學(xué)干擾會減小,在高溫火焰中PO43不干擾鈣的測定。非火焰原子化器常用的是石墨爐原子化器。單色器由入射和出射狹縫、反射鏡和色散元件組成。陽極:鎢棒裝有鈦、鋯、鉭金屬作成的陽極汞在室溫下,有一定的蒸氣壓,沸點為357C。由自吸現(xiàn)象而引起的譜線變寬稱為自吸變寬。原子和離子只存在電子能級在高溫下原子會電離使基態(tài)原子數(shù)減少,吸收下降,稱電離干擾。原子化器的功能是提供能量,使試樣干燥、蒸發(fā)和原子化。特征濃度定義為能產(chǎn)生1%吸收(即吸光度值為0.(2)加入釋放劑鑭、鍶鹽(廣泛應(yīng)用)由于輻射原子與其它粒子(分子、原子、離子和電子等)間的相互作用而產(chǎn)生的譜線變寬,統(tǒng)稱為壓力變寬。(1)選擇合適的原子化方法提高原子化溫度,化學(xué)干擾會減小,在高溫火焰中PO43不干擾鈣的測定。0044/A(g.富燃火焰指燃氣大于化學(xué)元素計量的火焰。Ca2++2eCa若色散儀器分辨率為0.非火焰原子化器常用的是石墨爐原子化器。非火焰原子化器常用的是石墨爐原子化器。特征濃度或特征質(zhì)量越小,靈敏度越高。陰極:鎢棒作成圓筒形,筒內(nèi)熔入被測元素非火焰原子化器常用的是石墨爐原子化器。單色器由入射和出射狹縫、反射鏡和色散元件組成。式中K為吸收系數(shù),N為自由原子總數(shù)(基態(tài)原子數(shù)),L為吸收層厚度??招年帢O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,從而使譜線變寬。這樣就不需要用高分辨率的單色器,而只要將其與其它譜線分離,就能測出峰值吸收系數(shù)。0044/A(g.原子吸收光譜并不是嚴格意義上的線狀光譜,也有一定的寬度。非吸收線可能是被測元素的其它共振線與非共振線,也可能是光源中雜質(zhì)的譜線。2、狹縫寬度W=DS沒有干擾情況下,盡量增加W,增強輻射能。一、原子光譜的產(chǎn)生半寬度是中心頻率位置,吸收系數(shù)極大值一半處,譜線輪廓上兩點之間頻率或波長的距離。原子吸收線輪廓以原子吸收譜線的中心頻率(或中心波長)和半寬度表征。特征濃度定義為能產(chǎn)生1%吸收(即吸光度值為0.同種粒子碰撞引起的變寬叫Holtzmark(赫爾茲馬克)變寬;其特點是燃燒不完全,溫度略低于化學(xué)火焰,具有還原性,適合于易形成難解離氧化物的元素測定;陰極:鎢棒作成圓筒形,筒內(nèi)熔入被測元素基態(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。在實際分析過程中,當(dāng)實驗條件一定時,N正比于待測元素的濃度。原子光譜是線狀光譜即使完全吸收,也只能吸收10%原子吸收光譜法中檢測器通常使用光電倍增管。Ca2++2eCa若試樣溶液的濃度高,還可采用稀釋法。石墨爐原子吸收法常用絕對量表示,特征質(zhì)量的計算公式為Ca2++2eCa這些氫化物經(jīng)載氣送入石英管后,進行原子化與測定。半寬度是中心頻率位置,吸收系數(shù)極大值一半處,譜線輪廓上兩點之間頻率或波長的距離。乙炔—空氣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(2500K),對大多數(shù)元素有足夠高的靈敏度,但它在短波紫外區(qū)有較大的吸收。非火焰原子化器常用的是石墨爐原子化器。特征濃度或特征質(zhì)量越小,靈敏度越高。適用于Ge、Sn、Pb、As、Sb、Bi、Se和Te等元素。0044m/AS(pg或ng)(Ⅰ)燃燒速度,是指火焰由著火點向可燃混凝氣其他點傳播的速度,供氣速度過大,導(dǎo)致吹滅,供氣速度不足將會引起回火。二、檢出限(D.L.)檢出限的定義為以特定的分析方法,以適當(dāng)?shù)闹眯潘奖粰z出的最低濃度或最小量。一般定義為能給出信號強度等于2倍噪聲信號強度標(biāo)注偏差時所對應(yīng)的元素濃度或質(zhì)量。其計算式為

*CX表示待測元素的濃度;(1)選擇合適的原子化方法提高49第六原子吸收光譜法第六原子吸收光譜法50優(yōu)選第六原子吸收光譜法優(yōu)選第六原子吸收光譜法516.1基本原理一、原子光譜的產(chǎn)生

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)。AEI0IIhvhvhv基態(tài)原子激發(fā)態(tài)原子*6.1基本原理一、原子光譜的產(chǎn)生AEI0I52二、基態(tài)原子數(shù)與激發(fā)態(tài)原子數(shù)的關(guān)系根據(jù)熱力學(xué)的原理,在一定溫度下達到熱平衡時,基態(tài)與激發(fā)態(tài)的原子數(shù)的比例遵循Boltzman分布定律。Ni/N0=gi/g0exp(Ei/kT)激發(fā)態(tài)與基態(tài)原子數(shù)激發(fā)能Boltzman常數(shù)熱力學(xué)溫度統(tǒng)計權(quán)重表示能級的簡并度*二、基態(tài)原子數(shù)與激發(fā)態(tài)原子數(shù)的關(guān)系激發(fā)態(tài)與基態(tài)原子數(shù)激發(fā)能B53溫度越高,Ni/N0值越大,即激發(fā)態(tài)原子數(shù)隨溫度升高而增加,而且按指數(shù)關(guān)系變化;但是,即使在高溫下,Ni/N0值也很低,即蒸氣中基態(tài)原子數(shù)近似地等于總原子數(shù)。如Na589.0nm線,gi/g0=2,Ei=2.104eVK=2000時,Ni/N0=0.99×105K=3000時,Ni/N0=5.83×104在相同的溫度條件下,激發(fā)能越小,吸收線波長越長,Ni/N0值越大。*溫度越高,Ni/N0值越大,即激發(fā)態(tài)原子數(shù)隨溫度升高而54三、原子吸收光譜輪廓原子光譜是線狀光譜為什么原子光譜為線光譜,而分子光譜為連續(xù)光譜?*三、原子吸收光譜輪廓*55原子和離子只存在電子能級分子還振動能級和轉(zhuǎn)動能級*原子和離子只存在電子能級分子還振動能級和轉(zhuǎn)動能級*56

原子吸收光譜并不是嚴格意義上的線狀光譜,也有一定的寬度。吸收強度對頻率作圖,所得曲線為吸收線輪廓。原子吸收線輪廓以原子吸收譜線的中心頻率(或中心波長)和半寬度表征。中心頻率由原子能級決定。半寬度是中心頻率位置,吸收系數(shù)極大值一半處,譜線輪廓上兩點之間頻率或波長的距離。

*原子吸收光譜并不是嚴格意義上的線狀光57譜線具有一定的寬度,主要有兩方面的因素由原子性質(zhì)所決定的,例如,自然寬度;外界影響所引起的,例如,熱變寬、碰撞變寬等。*譜線具有一定的寬度,主要有兩方面的因素*58在實際分析過程中,當(dāng)實驗條件一定時,N正比于待測元素的濃度。0044m/AS(pg或ng)由原子性質(zhì)所決定的,例如,自然寬度;原子吸收光譜并不是嚴格意義上的線狀光譜,也有一定的寬度。根據(jù)熱力學(xué)的原理,在一定溫度下達到熱平衡時,基態(tài)與激發(fā)態(tài)的原子數(shù)的比例遵循Boltzman分布定律。消除的方法是:加入過量消電離劑,所謂的消電離劑,是電離電位較低的元素,加入時,產(chǎn)生大量電子,抑制被測元素電離。由于輻射原子與其它粒子(分子、原子、離子和電子等)間的相互作用而產(chǎn)生的譜線變寬,統(tǒng)稱為壓力變寬。四、原子吸收光譜的測量化學(xué)計量火焰,富燃火焰,貧燃火焰。操作簡單及低的干擾水平等。單色器由入射和出射狹縫、反射鏡和色散元件組成。在實際分析過程中,當(dāng)實驗條件一定時,N正比于待測元素的濃度。(3)加入保護劑DTA、8—羥基喹啉等,即有強的絡(luò)合作用,又易于被破壞掉。(3)加入保護劑DTA、8—羥基喹啉等,即有強的絡(luò)合作用,又易于被破壞掉。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_。半寬度是中心頻率位置,吸收系數(shù)極大值一半處,譜線輪廓上兩點之間頻率或波長的距離。0nm線,gi/g0=2,Ei=2.空心陰極燈發(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,從而使譜線變寬。物理干擾是指試液與標(biāo)準溶液物理性質(zhì)有差異而產(chǎn)生的干擾。陽極:鎢棒裝有鈦、鋯、鉭金屬作成的陽極將試樣注入石墨管中間位置,用大電流通過石墨管以產(chǎn)生高達2000~3000℃的高溫使試樣經(jīng)過干燥、蒸發(fā)和原子化。原子化器的基本要求以一定光強的單色光I0通過原子蒸氣,然后測出被吸收后的光強I,吸收過程符合朗伯比耳定律一般通過減小狹縫寬度與燈電流或另選譜線消除非吸收線干擾。陰極:鎢棒作成圓筒形,筒內(nèi)熔入被測元素即使完全吸收,也只能吸收10%I=I0eKNL靈敏度校正曲線靈敏度、分析靈敏度;非火焰原子化器常用的是石墨爐原子化器。吸光度A可用下式表示根據(jù)熱力學(xué)的原理,在一定溫度下達到熱平衡時,基態(tài)與激發(fā)態(tài)的原子數(shù)的比例遵循Boltzman分布定律。(3)原子化器內(nèi)直流發(fā)射干擾單色器由入射和出射狹縫、反射鏡和色散元件組成。四、原子吸收光譜的測量陽極:鎢棒裝有鈦、鋯、鉭金屬作成的陽極交點至坐標(biāo)原點的距離Cx即是被測元素經(jīng)稀釋后的濃度。相對靈敏度(特征濃度)0044/S=0.1、自然寬度沒有外界影響,譜線仍有一定的寬度稱為自然寬度。它與激發(fā)態(tài)原子的平均壽命有關(guān),平均壽命越長,譜線寬度越窄,通常為105nm數(shù)量級。2、多普勒變寬原子處于無規(guī)則的熱運動狀態(tài),熱運動與觀測器兩者間形成相對位移運動,從而發(fā)生多普勒效應(yīng),使譜線變寬。這種譜線的所謂多普勒變寬,是由于熱運動產(chǎn)生的,所以又稱為熱變寬,一般可達103nm,是譜線變寬的主要因素。*在實際分析過程中,當(dāng)實驗條件一定時,N正比于待測元素的濃度。593、壓力變寬由于輻射原子與其它粒子(分子、原子、離子和電子等)間的相互作用而產(chǎn)生的譜線變寬,統(tǒng)稱為壓力變寬。壓力變寬通常隨壓力增大而增大。

同種粒子碰撞引起的變寬叫Holtzmark(赫爾茲馬克)變寬;凡是由異種粒子引起的變寬叫Lorentz(羅倫茲)變寬。此外,在外電場或磁場作用下,能引起能級的分裂,從而導(dǎo)致譜線變寬,這種變寬稱為場致變寬。*3、壓力變寬*604、自吸變寬由自吸現(xiàn)象而引起的譜線變寬稱為自吸變寬。空心陰極燈發(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,從而使譜線變寬。*4、自吸變寬*61濺射出的被測元素原子大量聚集在空心陰極內(nèi),與其它粒子碰撞而被激發(fā),發(fā)射出相應(yīng)元素的特征譜線。富燃火焰指燃氣大于化學(xué)元素計量的火焰。濺射出的被測元素原子大量聚集在空心陰極內(nèi),與其它粒子碰撞而被激發(fā),發(fā)射出相應(yīng)元素的特征譜線。Ca2++2eCa陽極:鎢棒裝有鈦、鋯、鉭金屬作成的陽極外界影響所引起的,例如,熱變寬、碰撞變寬等。式中K為吸收系數(shù),N為自由原子總數(shù)(基態(tài)原子數(shù)),L為吸收層厚度??招年帢O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,從而使譜線變寬。光源發(fā)射線的中心頻率與吸收線的中心頻率一致,而且發(fā)射線的半寬度比吸收線的半寬度小得多時,則發(fā)射線光源叫做銳線光源。統(tǒng)計權(quán)重表示能級的簡并度0nm線,gi/g0=2,Ei=2.相對靈敏度(特征濃度)若試樣溶液的濃度高,還可采用稀釋法。為什么原子光譜為線光譜,而分子光譜為連續(xù)光譜?在原子吸收光度法中,習(xí)慣于用1%吸收靈敏度。將試樣注入石墨管中間位置,用大電流通過石墨管以產(chǎn)生高達2000~3000℃的高溫使試樣經(jīng)過干燥、蒸發(fā)和原子化。(3)原子化器內(nèi)直流發(fā)射干擾0044/A(g.0044m/AS(pg或ng)原子化器的基本要求基態(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。這種譜線的所謂多普勒變寬,是由于熱運動產(chǎn)生的,所以又稱為熱變寬,一般可達103nm,是譜線變寬的主要因素。1、分析線,查手冊,隨空心陰極燈確定。四、原子吸收光譜的測量

1、積分吸收與原子蒸氣中吸收輻射的原子數(shù)成正比。譜線寬度10-3nm,需要分辨率非常高的色散儀器。若色散儀器分辨率為0.01nm(500.000-500.010),而吸收寬度為10-3nm(500.000-500.001),即使完全吸收,也只能吸收10%*濺射出的被測元素原子大量聚集在空心陰極內(nèi),與其它粒子碰撞而622、峰值吸收采用發(fā)射線半寬度比吸收線半寬度小得多的銳線光源,并且發(fā)射線的中心與吸收線中心頻率一致。這樣就不需要用高分辨率的單色器,而只要將其與其它譜線分離,就能測出峰值吸收系數(shù)。*2、峰值吸收*633、銳線光源

光源發(fā)射線的中心頻率與吸收線的中心頻率一致,而且發(fā)射線的半寬度比吸收線的半寬度小得多時,則發(fā)射線光源叫做銳線光源。

如空心陰極燈。半寬度很小中心頻率一致*3、銳線光源*644、實際測量以一定光強的單色光I0通過原子蒸氣,然后測出被吸收后的光強I,吸收過程符合朗伯比耳定律I=I0eKNL式中K為吸收系數(shù),N為自由原子總數(shù)(基態(tài)原子數(shù)),L為吸收層厚度。吸光度A可用下式表示A=lgI0/I=2.303KNL在實際分析過程中,當(dāng)實驗條件一定時,N正比于待測元素的濃度。*4、實際測量*656.2儀器裝置

原子吸收光譜儀又稱原子吸收分光光度計,由光源、原子化器、單色器和檢測器等四部分組成。單道單光束單道雙光束*6.2儀器裝置原子吸收光譜儀又稱原子吸收66檢測顯示系統(tǒng)光源原子化器單色器原子化系統(tǒng)霧化器樣品液廢液切光器助燃氣燃氣*檢測顯示系統(tǒng)光源原子化器單色器原子化系統(tǒng)霧化器樣品液廢液切光67**68一、光源(空心陰極燈)1、構(gòu)造陰極:鎢棒作成圓筒形,筒內(nèi)熔入被測元素陽極:鎢棒裝有鈦、鋯、鉭金屬作成的陽極管內(nèi)充氣氬或氖稱載氣極間加壓500300伏,要求穩(wěn)流電源供電。2、銳線光產(chǎn)生原理濺射出的被測元素原子大量聚集在空心陰極內(nèi),與其它粒子碰撞而被激發(fā),發(fā)射出相應(yīng)元素的特征譜線。*一、光源(空心陰極燈)2、銳線光產(chǎn)生原理*69**703、對光源的要求輻射強度大穩(wěn)定性高銳線性背景小要用被測元素做陰極材料*3、對光源的要求*71二、原子化器原子化器的功能是提供能量,使試樣干燥、蒸發(fā)和原子化。入射光束在這里被基態(tài)原子吸收,因此也可把它視為“吸收池”。原子化器的基本要求足夠高的原子化效率;良好的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性;操作簡單及低的干擾水平等?;鹧嬖踊骱头腔鹧嬖踊?。*二、原子化器*721、火焰原子化器

構(gòu)造三部分噴霧器,霧化器,燃燒器噴霧器:不銹鋼聚四氟乙烯霧化室:不銹鋼燃燒器:單縫三縫*1、火焰原子化器

構(gòu)造三部分噴霧器,霧化器,燃燒器噴霧器73**74火焰的基本特性(Ⅰ)燃燒速度,是指火焰由著火點向可燃混凝氣其他點傳播的速度,供氣速度過大,導(dǎo)致吹滅,供氣速度不足將會引起回火。(Ⅱ)火焰溫度。(Ⅲ)火焰的燃氣與助燃氣比例。可將火焰分為三類化學(xué)計量火焰,富燃火焰,貧燃火焰。*火焰的基本特性*75化學(xué)計量火焰由于燃氣與助燃氣之比與化學(xué)計量反應(yīng)關(guān)系相近,又稱為中性火焰,這類火焰,溫度高、穩(wěn)定、干擾小背景低,適合于許多元素的測定。富燃火焰指燃氣大于化學(xué)元素計量的火焰。其特點是燃燒不完全,溫度略低于化學(xué)火焰,具有還原性,適合于易形成難解離氧化物的元素測定;干擾較多,背景高。貧燃火焰指助燃氣大于化學(xué)計量的火焰,它的溫度較低,有較強的氧化性,有利于測定易解離,易電離元素,如堿金屬。*化學(xué)計量火焰由于燃氣與助燃氣之比與化學(xué)計量反應(yīng)關(guān)系相近,又稱76常用火焰乙炔—空氣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(2500K),對大多數(shù)元素有足夠高的靈敏度,但它在短波紫外區(qū)有較大的吸收。氫—空氣火焰是氧化性火焰,燃燒速度較乙炔空氣火焰高,但溫度較低(2300K),優(yōu)點是背景發(fā)射較弱,透射性能好。乙炔—一氧化二氮火焰的優(yōu)點是火焰溫度高(3000K),而燃燒速度并不快,適用于難原子化元素的測定,用它可測定70多種元素。*常用火焰乙炔—空氣火焰是原子吸收測定中最常用的火焰,772、非火焰原子化器非火焰原子化器常用的是石墨爐原子化器。將試樣注入石墨管中間位置,用大電流通過石墨管以產(chǎn)生高達2000~3000℃的高溫使試樣經(jīng)過干燥、蒸發(fā)和原子化。優(yōu)點絕對靈敏度高,檢出限達10121014g原子化效率高。缺點基體效應(yīng),背景大,化學(xué)干擾多,重現(xiàn)性比火焰差。*2、非火焰原子化器*780044)信號時所對應(yīng)的被測元素的濃度。根據(jù)熱力學(xué)的原理,在一定溫度下達到熱平衡時,基態(tài)與激發(fā)態(tài)的原子數(shù)的比例遵循Boltzman分布定律。1、分析線,查手冊,隨空心陰極燈確定。陰極:鎢棒作成圓筒形,筒內(nèi)熔入被測元素絕對靈敏度(特征質(zhì)量)如工作電壓過高、照射的光過強或光照時間過長,都會引起疲勞效應(yīng)。C0=CX×0.原子處于無規(guī)則的熱運動狀態(tài),熱運動與觀測器兩者間形成相對位移運動,從而發(fā)生多普勒效應(yīng),使譜線變寬。原子化器的功能是提供能量,使試樣干燥、蒸發(fā)和原子化。(3)原子化器內(nèi)直流發(fā)射干擾基態(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?;鹧嬖踊骱头腔鹧嬖踊?。(3)加入保護劑DTA、8—羥基喹啉等,即有強的絡(luò)合作用,又易于被破壞掉。外界影響所引起的,例如,熱變寬、碰撞變寬等。優(yōu)點絕對靈敏度高,檢出限達10121014g原子化效率高。譜線寬度10-3nm,需要分辨率非常高的色散儀器。由原子性質(zhì)所決定的,例如,自然寬度;在原子吸收光度法中,習(xí)慣于用1%吸收靈敏度。*0044)信號時所對應(yīng)的被測元素的濃度。*79**803、低溫原子化器低溫原子化法又稱化學(xué)原子化法,其原子化溫度為室溫至攝氏數(shù)百度。常用的有汞低溫原子化法及氫化法。(1)汞低溫原子化法汞在室溫下,有一定的蒸氣壓,沸點為357C。只要對試樣進行化學(xué)預(yù)處理還原出汞原子,由載氣(Ar或N2)將汞蒸氣送入吸收池內(nèi)測定。*3、低溫原子化器*81(2)氫化物原子化法

適用于Ge、Sn、Pb、As、Sb、Bi、Se和Te等元素。在一定的酸度下,將被測元素還原成極易揮發(fā)與分解的氫化物,如AsH3

、SnH4

、BiH3等。這些氫化物經(jīng)載氣送入石英管后,進行原子化與測定。*(2)氫化物原子化法*82三、單色器單色器由入射和出射狹縫、反射鏡和色散元件組成。色散元件一般為光柵。單色器可將被測元素的共振吸收線與鄰近譜線分開。四、檢測器原子吸收光譜法中檢測器通常使用光電倍增管。光電倍增管的工作電源應(yīng)有較高的穩(wěn)定性。如工作電壓過高、照射的光過強或光照時間過長,都會引起疲勞效應(yīng)。*三、單色器*836.3干擾及其消除方法一、物理干擾物理干擾是指試液與標(biāo)準溶液物理性質(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)準溶液或采用標(biāo)準加入法。若試樣溶液的濃度高,還可采用稀釋法。*6.3干擾及其消除方法一、物理干擾*84二、化學(xué)干擾

化學(xué)干擾是由于被測元素原子與共存組分發(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。

化學(xué)干擾具有選擇性,對試樣中各種元素的影響各不相同。*二、化學(xué)干擾*85消除化學(xué)干擾的方法(1)選擇合適的原子化方法提高原子化溫度,化學(xué)干擾會減小,在高溫火焰中PO43不干擾鈣的測定。(2)加入釋放劑鑭、鍶鹽(廣泛應(yīng)用)(3)加入保護劑DTA、8—羥基喹啉等,即有強的絡(luò)合作用,又易于被破壞掉。(4)加基體改進劑(5)分離法*消除化學(xué)干擾的方法*86三、電離干擾在高溫下原子會電離使基態(tài)原子數(shù)減少,吸收下降,稱電離干擾。消除的方法是:加入過量消電離劑,所謂的消電離劑,是電離電位較低的元素,加入時,產(chǎn)生大量電子,抑制被測元素電離。

K

K++eCa2++2e

Ca*三、電離干擾*87四、光譜干擾譜線干擾(1)吸收線重疊共存元素吸收線與被測元素分析線波長很接近時,兩譜線重疊或部分重疊,會使結(jié)果偏高。(2)光譜通帶內(nèi)存在的非吸收線非吸收線可能是被測元素的其它共振線與非共振線,也可能是光源中雜質(zhì)的譜線。一般通過減小狹縫寬度與燈電流或另選譜線消除非吸收線干擾。(3)原子化器內(nèi)直流發(fā)射干擾*四、光譜干擾*88若試樣溶液的濃度高,還可采用稀釋法。優(yōu)選第六原子吸收光譜法分子吸收與光散射是形成光譜背景的主要因素。統(tǒng)計權(quán)重表示能級的簡并度采用發(fā)射線半寬度比吸收線半寬度小得多的銳線光源,并且發(fā)射線的中心與吸收線中心頻率一致。0044)信號時所對應(yīng)的被測元素的濃度。半寬度是中心頻率位置,吸收系數(shù)極大值一半處,譜線輪廓上兩點之間頻率或波長的距離。外界影響所引起的,例如,熱變寬、碰撞變寬等。繪制吸光度對濃度的校準曲線,再將該曲線外推至與濃度軸相交。相對靈敏度(特征濃度)1、分析線,查手冊,隨空心陰極燈確定。0044m/AS(pg或ng)低溫原子化法又稱化學(xué)原子化法,其原子化溫度為室溫至攝氏數(shù)百度。1、分析線,查手冊,隨空心陰極燈確定。濺射出的被測元素原子大量聚集在空心陰極內(nèi),與其它粒子碰撞而被激發(fā),發(fā)射出相應(yīng)元素的特征譜線。檢出限的定義為以特定的分析方法,以適當(dāng)?shù)闹眯潘奖粰z出的最低濃度或最小量。由原子性質(zhì)所決定的,例如,自然寬度;CX表示待測元素的濃度;背景干擾背景干擾也是一種光譜干擾。分子吸收與光散射是形成光譜背景的主要因素。分子吸收是指在原子化過程中生成的分子對輻射的吸收。分子吸收是帶狀光譜,會在一定的波長范圍內(nèi)形成干擾。校正方法用鄰近非共振線校正背景連續(xù)光源校正背景Zeaman效應(yīng)校正背景自吸效應(yīng)校正背景*若試樣溶液的濃度高,還可采用稀釋法。背景干擾*896.4分析方法一、測量條件選擇1、分析線,查手冊,隨空心陰極燈確定。2、狹縫寬度W=DS沒有干擾情況下,盡量增加W,增強輻射能。3、燈電流,按燈制造說明書要求使用。4、原子化條件。5、進樣量(主要指非火焰方法)。*6.4分析方法一、測量條件選擇*90二、分析方法1.校準曲線法標(biāo)準溶液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值。繪制吸光度對濃度的校準曲線,根據(jù)試樣的吸光度直接求出被測元素的含量。*二、分析方法*912.標(biāo)準加入法分別取幾份相同量的被測試液,分別加入濃度為0,Cs、2Cs、3Cs…

的標(biāo)準溶液然后分別測定它們的吸光度。繪制吸光度對濃度的校準曲線,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Cx即是被測元素經(jīng)稀釋后的濃度。*2.標(biāo)準加入法*92待測樣品待測樣品+C1標(biāo)液待測樣品+C2標(biāo)液待測樣品+C3標(biāo)液待測樣品濃度*待測待測樣品待測樣品待測樣品待測樣品*93空心陰極燈發(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,從而使譜線變寬。但是,即使在高溫下,Ni/N0值也很低,即蒸氣中基態(tài)原子數(shù)近似地等于總原子數(shù)。采用發(fā)射線半寬度比吸收線半寬度小得多的銳線光源,并且發(fā)射線的中心與吸收線中心頻率一致。0044)信號時所對應(yīng)的被測元素的濃度。特征濃度或特征質(zhì)量越小,靈敏度越高。良好的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性;原子吸收光譜位于光譜的紫外區(qū)和可見區(qū)。將試樣注入石墨管中間位置,用大電流通過石墨管以產(chǎn)生高達2000~3000℃的高溫使試樣經(jīng)過干燥、蒸發(fā)和原子化。(3)原子化器內(nèi)直流發(fā)射干擾原子吸收線輪廓以原子吸收譜線的中心頻率(或中心波長)和半寬度表征。單色器由入射和出射狹縫、反射鏡和色散元件組成。適用于Ge、Sn、Pb、As、Sb、Bi、Se和Te等元素。若試樣溶液的濃度高,還可采用稀釋法。0044/A(g.石墨爐原子吸收法常用絕對量表示,特征質(zhì)量的計算公式為(3)原子化器內(nèi)直流發(fā)射干擾根據(jù)熱力學(xué)的原理,在一定溫度下達到熱平衡時,基態(tài)與激發(fā)態(tài)的原子數(shù)的比例遵循Boltzman分布定律。陽極:鎢棒裝有鈦、鋯、鉭金屬作成的陽極原子化器的功能是提供能量,使試樣干燥、蒸發(fā)和原子化。采用發(fā)射線半寬度比吸收線半寬度小得多的銳線光源,并且發(fā)射線的中心與吸收線中心頻率一致。Ni/N0=gi/g0exp(Ei/kT)一般通過減小狹縫寬度與燈電流或另選譜線消除非吸收線干擾。對分析方法的評

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