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文檔簡介

原子吸收分光光度法(atomicabsorptionspectrophotometry)

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的方法。*一、歷史定義: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)歷了3個發(fā)展階段:1.原子吸收現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)

1802年,W.H.Wollaston在研究太陽連續(xù)光譜時,發(fā)現(xiàn)太陽光譜的暗線。太陽光暗線但當(dāng)時人們并不了解產(chǎn)生這些暗線的原因。原子吸收光譜分析概述*基態(tài)第一激發(fā)態(tài)hNa*

Na+hν(發(fā)射)a.火焰溫度較高區(qū)域第一激發(fā)態(tài)hνNa+hνNa*(吸收)b.火焰溫度較低區(qū)域基態(tài)1859年,Kirchhoff和Bunson在研究堿金屬和堿土金屬的火焰光譜時,發(fā)現(xiàn)Na原子蒸氣發(fā)射的光在通過溫度較低的Na原子蒸氣時,會引起鈉光的吸收,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,證明太陽連續(xù)光譜中的暗線正是大氣圈中的氣態(tài)Na原子對太陽光譜中Na輻射的吸收所引起的,解釋了暗線產(chǎn)生的原因。*原子吸收光譜分析概述火焰空心陰極燈棱鏡光電管2、空心陰極燈(元素?zé)簦┑陌l(fā)明如要測定試液中的鎂離子:*原子吸收光譜分析概述3、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),大大提高了原子吸收的靈敏度。二、原子吸收與分子吸收、原子發(fā)射的比較1.原子吸收與分子吸收相同點:都屬吸收光譜,遵守比爾定律。不同點:吸光物質(zhì)狀態(tài)不同(分光光度法:溶液中的分子或離子;AAS: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。2.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。*原子吸收光譜分析概述三、原子吸收光譜分析的特點1.靈敏度高:在原子吸收實驗條件下,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。其檢出限可達10-9g/ml(某些元素可更高);2.選擇性好: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。分析不同元素時,選用不同元素?zé)?,提高分析的選擇性;3.具有較高的精密度和準確度:因吸收線強度受原子化器溫度的影響比發(fā)射線小。另試樣處理簡單。RSD1~2%,相對誤差0.1~0.5%。缺點:1、工作線性范圍窄;2、使用不方便;不能多元素同時分析。3、某些元素檢出能力差;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。第一節(jié)原子吸收分光光度法的基本原理光譜項(spectralterm)描述核外原子量子能級的形式nMLJ

主量子數(shù)(價電子所處電子層)總角量子數(shù)(電子的軌道形狀,相應(yīng)的符號:S、P、D等)內(nèi)量子數(shù)(光譜支項)光譜項的多重性(分裂能級數(shù)目)原子的量子能級和能級圖原子能級圖光譜學(xué)中將原子所有各種可能的能級狀態(tài)用圖解形式表示??v坐標表示原子的能量E,單位是電子伏特(eV)

或波數(shù)(cm-1)。橫線用光譜支項表示原子實際所處的能級。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)生的譜線稱為共振吸收線。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。原子吸收線一般位于光譜的紫外區(qū)和可見區(qū)。

原子吸收hνM+hνM*(吸收)基態(tài)第一激發(fā)態(tài)第二激發(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行定量分析原子在各能級的分布理論研究和實驗觀測表明,在熱平衡狀態(tài)時,激發(fā)態(tài)原子數(shù)Nj與基態(tài)原子數(shù)No的關(guān)系可用玻爾茲曼(Boltzmann)方程表示一般在原子化溫度(<3000K)大多數(shù)元素的最強共振線都低于600nm,Nj/No值絕大部分在10-3(<1%)即Nj

與No相比,激發(fā)態(tài)原子數(shù)可以忽略。*gj/g0原子吸收線原子吸收過程原子吸收線的輪廓和變寬若將吸收系數(shù)Kv

對頻率v作圖,稱為原子吸收線的輪廓。若將透過光強(I0)對頻率v作圖由圖可見在中心頻率處透過光強度最小。(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。實際上用特征吸收頻率輻射光照射時,獲得一峰形吸收(具有一定寬度)。由:It=I0e-Kvb

,透射光強度It和吸收系數(shù)及輻射頻率有關(guān)。半寬度(halfwidth)指中心頻率()的吸收系數(shù)一半處譜線輪廓上兩點之間的頻率差。吸收線的半寬度主要受下列因素的影響。分兩類:由原子本身的性質(zhì)決定,如譜線的自然寬度和同位素效應(yīng)。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。自然寬度(naturalwidth,)

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。多數(shù)情況下,可忽略不計。多普勒變寬(Dopplerbroadening,)

由無規(guī)則的熱運動產(chǎn)生,所以又稱為熱變寬,是譜線變寬的主要因素。多普勒效應(yīng):一個運動著的原子發(fā)出的光,如果運動方向離開觀察者(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,原子的相對熱運動越劇烈,熱變寬越大。在原子吸收中,原子化溫度一般在2000~3000K,ΔνD一般在10-3~10-2

nm,它是譜線變寬的主要因素。

赫魯茲馬克變寬(Holtsmarkbroadening,)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。濃度高時起作用,在原子吸收中可忽略。壓力變寬(pressurebroadening)

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。勞淪茨變寬(Lorentzbroadening,)

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。自吸變寬光源空心陰極燈發(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。燈電流越大,自吸現(xiàn)象越嚴重。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?。?/p>

在一般分析條件下ΔVo,Lorentz變寬為主。原子吸收值與原子濃度的關(guān)系積分吸收(integratedabsorption)透過光強度服從Lambert定律,數(shù)學(xué)表達式為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。是指在原子吸收光譜中,原子蒸氣所吸收的全部能量,即一條吸收曲線下面所包括的整個面積。積分吸收與基態(tài)原子數(shù)的關(guān)系式為:這是原子吸收法的重要理論基礎(chǔ),如能準確測量積分吸收,即可求得原子濃度。積分吸收系數(shù)Kv

∝基態(tài)原子數(shù)N

峰值吸收法

(peakabsorption)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)計算待測元素的原子數(shù)。K0~N峰值吸收測量的吸光度與試樣中被測組分的濃度呈線性用峰值吸收代替積分吸收進行定量的必要條件銳線光源的發(fā)射線與原子吸收線的中心頻率完全一致。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1/5~1/10。第二節(jié)原子吸收分光光度計 Z-5000原子吸收光譜儀(塞曼偏振)原子吸收分光光度計的主要部件銳線光源、原子化器、單色器和檢測系統(tǒng)作用: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(narrow-linesource)。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度,輻射強度大,穩(wěn)定性好,背景信號低,使用壽命長等。光源

空心陰極燈

(hollowcathodelamp,HCL)

空心陰極燈發(fā)射的光譜主要是陰極元素的光譜,因此用不同的被測元素作陰極材料,可制成各種被測元素的空心陰極燈。缺點是測一種元素換一個燈,使用不便。原子化器

(atomizer)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)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,稱為原子化過程?;鹧嬖踊?/p>

(flameatomization)

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、霧化室和燃燒器三部分。1)霧化器(nebulizer)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。2)霧化室的作用,一是使較大霧粒沉降,凝聚從廢液口排除;二是使霧粒與燃氣,助燃氣均勻混合形成氣溶膠,再進入火焰原子化;三是起緩沖穩(wěn)定混合氣氣壓的作用,以便使燃燒氣產(chǎn)生穩(wěn)定的火焰。主要缺點:霧化效率低。3)燃燒器(burner)的作用是產(chǎn)生火焰,使進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。

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?;鹧鏈囟鹊倪x擇:(a)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;(b)火焰溫度越高,產(chǎn)生的熱激發(fā)態(tài)原子越多;(c)火焰溫度取決于燃氣與助燃氣類型,常用空氣—乙炔最高溫度2600K能測35種元素。**

火焰類型:化學(xué)計量火焰:溫度高,干擾少,穩(wěn)定,背景低,常用。富燃火焰:

還原性火焰,燃燒不完全,測定較易形成難熔氧化物的元素Mo、Cr稀土等。

貧燃火焰:

火焰溫度低,氧化性氣氛,適用于堿金屬測定。**火焰種類及對光的吸收:

選擇火焰時,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:As的共振線193.7nm由圖可見,采用空氣-乙炔火焰時,火焰產(chǎn)生吸收,而選氫-空氣火焰則較好;空氣-乙炔火焰:最常用;可測定30多種元素;N2O-乙炔火焰:火焰溫度高,

可測定的增加到70多種。*石墨爐原子化器

(graphitefurnaceatomizer)

它是一個電加熱器,利用電能加熱盛放試樣的石墨容器,使之達到高溫以實現(xiàn)試樣的蒸發(fā)和原子化。*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,用來保護原子不被氧化,同時排除干燥和灰化過程中產(chǎn)生的蒸汽。(動畫)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)的情況下進行升溫。其最大優(yōu)點是試樣的原子化效率高(幾乎全部原子化)。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碳,所以能夠得到較好的原子化效率。因此,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10~200倍。**(2)原子化過程原子化過程分為干燥、灰化(去除基體)、原子化、凈化(去除殘渣)四個階段,待測元素在高溫下生成基態(tài)原子。(動畫)實際分析中,樣品的原子化程序一般采用四個階段:

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,一般選取的溫度應(yīng)略高于溶劑的沸點。干燥時間取決于樣品體積和其基體組成,一般為10s~40s。

灰化階段:目的是破壞樣品中的有機物質(zhì),盡可能的除去基體成分?;一瘻囟热Q于樣品的基體和待測元素的性質(zhì),最高灰化溫度以不使待測元素揮發(fā)為準則,一般可通過灰化曲線求得?;一瘯r間視樣品的基體成分確定,一般為10~40s。*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曲線或查手冊確定。原子化時間以原子化完全為準,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。

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)。**(3)優(yōu)缺點

優(yōu)點:原子化程度高,試樣用量少(1-100μL),可測固體及粘稠試樣,靈敏度高,檢測極限10-12g/L。

缺點:精密度差,測定速度慢,操作不夠簡便,裝置復(fù)雜。氫化物發(fā)生原子化器

(hydrogengenerationatomizer)原理:一定酸度下,用強還原劑KBH4或NaBH4將As、Sb、Bi、Sn、Ge、Se、Pb、Ti元素還原成極易揮發(fā)與易受熱分解的氫化物。

載氣將這些氫化物送入石英管后,在低溫下即可進行原子化檢測。特點:原子化溫度低,基體干擾和化學(xué)干擾小。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700~900゜C

冷蒸氣發(fā)生器原子化器(汞低溫原子化法)

(coldatomatomizer)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700~900゜C);專門用于汞的測定汞在室溫下,有一定的蒸氣壓,沸點為357oC。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。原理:酸性溶液中,SnCl2或鹽酸羥胺將無機汞化物還原為金屬汞,它在常溫常壓下易形成汞原子蒸氣。用載氣將汞蒸氣導(dǎo)入石英吸收管中進行測定。

特點:常溫測量;靈敏度、準確度較高(可達10-8g)作用:將所需的共振吸收線與鄰近干擾線分離。為了防止原子化時產(chǎn)生的輻射不加選擇地都進入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。單色器中的關(guān)鍵部件是色散元件,現(xiàn)多用光柵。單色器主要由檢測器、放大器、對數(shù)變換器、顯示裝置所組成。檢測器的作用是將單色器分出的光信號進行光電轉(zhuǎn)換,常用光電倍增管。檢測系統(tǒng)原子吸收分光光度計的類型

2.雙光束原子吸收分光光度計1.單光束原子吸收分光光度計第三節(jié)實驗方法1、試樣取樣及處理2、分析線(analyticalline)

為獲得較高的靈敏度、穩(wěn)定性、寬的線性范圍和無干擾測定,須選擇合適的吸收線。通常選擇共振吸收線作為分析線,因共振吸收線是最靈敏的吸收線。一、測定條件的選擇選擇譜線的一般原則:a)靈敏度:一般選擇最靈敏的共振吸收線,測定高含量元素時,可選用次靈敏線。例如在測定高濃度鈉時,不選擇最靈敏線(589.0nm),而選擇次靈敏線(330.2nm)。具體可參考Z-5000分析軟件中提供各元素的譜線信息。

b)干擾譜線:當(dāng)分析線附近有其他非吸收線存在時,將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,Ni230.Om附近有Ni231.98nm、Ni232.14nm、Ni231.6nm非吸收線干擾,因此,可選擇靈敏度稍低的吸收線(341.48nm)作為分析線。而測定銣時,為了消除鉀、鈉的電離干擾,可用798.4nm代替780.0nm。c)儀器條件

大多數(shù)原子吸收分光光度計的波長范圍是190-900nm,并且一般采用光電倍增管作為檢測器,它在紫外區(qū)和可見區(qū)具有較高的靈敏度.因此,對于那些共振線在這些區(qū)域附近或以外的元素,常選用次靈敏線作為分析波長。例如測定鉛時,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217.0nm靈敏線而用283.3nm譜線。*3、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,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,選較大的通帶,反之(如測過渡及稀土金屬),宜選較小通帶。光譜通帶的寬窄直接影響測定的靈敏度與標準曲線的線性范圍。光譜通帶的選擇就是狹縫寬度的選擇,由下式:

光譜通帶

=

線色散率的倒數(shù)×縫寬

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0.1-1.0nm通帶下測定。選擇通帶既要考慮分辨本領(lǐng),也要照顧光強。

一、測定條件的選擇4、空心陰極燈的工作電流在保證放電穩(wěn)定和足夠光強的條件下,盡量選用低的工作電流。

5、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)是保證原子化效率的關(guān)鍵之一。

(1)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。

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,噪聲增大。氧化亞氮-乙炔的主要特點是燃燒速度低,火焰溫度高,適合容易形成難溶氧化物如B、Be、Al、Sc、Y、Ti、Zr、Hf、Nb、Ta等元素的測定。

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,適用于共振線在這一波段的元素,如Zn、Cd、Pb、Sn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。b.燃氣-助燃氣比的選擇

最常用的空氣-乙炔火焰,不同的燃氣-助燃氣比,火焰溫度和氧化還原性質(zhì)也不同。c.觀測高度調(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。(2)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、灰化、原子化和凈化幾個階段,各階段的溫度與持續(xù)時間,均要通過實驗選擇。石墨管的選擇

升溫方式和升溫速率的選擇干燥溫度和時間的選擇灰化溫度和時間的選擇原子化溫度和時間的選擇凈化溫度和時間的選擇載氣類型和流量的選擇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。二、干擾及其抑制1、電離干擾

(ionizationinterference)現(xiàn)象:

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。

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。消除方法:

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(通常為堿金屬元素)。2、基體干擾

(mareixinterference)現(xiàn)象:

試樣在處理、轉(zhuǎn)移、蒸發(fā)和原子化過程中,由于試樣物理特性(如粘度、表面張力、密度和蒸氣壓等)的變化引起吸光度下降。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:可通過控制試液與標準溶液的組成盡量一致的方法來抑制;

或采用標準加入法。3、光學(xué)干擾

(opticalinterference)

原子光譜對分析線的干擾。包括光譜線干擾和非吸收線干擾。1)光譜線干擾現(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分析線相近(吸收線重疊)而產(chǎn)生的干擾,使分析結(jié)果偏高。消除方法:

另選波長或用化學(xué)方法分離干擾元素。2)非吸收線干擾

是一種背景吸收(backgroundabsorption)?,F(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:

鄰近線法、連續(xù)光源(在紫外光區(qū)通常用氘燈)法、塞曼(Zeeman)效應(yīng)法等。*背景干擾校正方法(1)鄰近線背景校正法(2)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:測定的為背景吸收(此時的共振線吸收相對于總吸收可忽略);共振線通過時,測定總吸收;差值為有效吸收;*(3)塞曼(Zeeman)效應(yīng)背景校正法Zeeman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: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時,產(chǎn)生總吸收;當(dāng)垂直磁場的偏振光通過火焰時,只產(chǎn)生背景吸收;見下頁圖示: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:校正能力強(可校正背景A1.2~2.0);可校正波長范圍寬:190~900nm;*4、化學(xué)干擾(主要干擾)

(chemicalinterference)現(xiàn)象:由于在樣品處理及原子化過程中,溶液或氣相中的待測元素與其他共存組分之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)(形成更穩(wěn)定的化合物)而影響待測元素化合物的離解和原子化。致使火焰中基態(tài)原子數(shù)目減少,而產(chǎn)生的干擾?;瘜W(xué)干擾是一種選擇性干擾。消除方法:

加入釋放劑、加保護劑、適當(dāng)提高火焰溫度等。

化學(xué)干擾的抑制

通過在標準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)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:鍶和鑭可有效消除磷酸根對鈣的干擾。(2)保護劑—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EDTA生成EDTA-Ca,避免磷酸根與鈣作用。(3)飽和劑—加入足夠的干擾元素,使干擾趨于穩(wěn)定。

例:用N2O—C2H2火焰測鈦時,在試樣和標準溶液中加入300mgL-1以上的鋁鹽,使鋁對鈦的干擾趨于穩(wěn)定。(4)電離緩沖劑—加入大量易電離的一種緩沖劑以抑制待測元素的電離。

例:加入足量的銫鹽,抑制K、Na的電離。

被測元素濃度含量或改變一個單位,吸光度的變化量。

1、火焰原子吸收法中常用“特征濃度”表達式:三、靈敏度和檢出限

(一)靈敏度(sensitivity)2、非火焰法(石墨爐)中常用“特征質(zhì)量”表示:信號等于空白溶液的測量信號的標準偏差3倍時所對應(yīng)的的濃度(ug/ml)或質(zhì)量(g或ug)來表示。計算公式為:(二)檢出限(detectionlimit)定量分析方法標準曲線法:(A~c

)(同分光光度法)標準加入法:(增量法)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,可以采用此法。待測溶液的濃度可用計算法和作圖法cx+0,

cx+cs,cx+2cs,cx+3cs

,cx+4cs……分別測得吸光度為:A0,A1,A2,A3,A4……。如將直線外推至與橫坐標相交,此時濃度cx即為試樣中被測元素的濃度。外推作圖法按照下表中所示配制標準加入系列溶液,并測量吸光度。容量瓶編號

1234加入試樣體積V1/mL

25.00

25.00

25.00

25.00

加入ρ=100μg/mL銅標液的體積/mL

0.00

0.50

1.00

1.50

定容體積/mL

50.00

50.00

50.00

50.00

銅濃度的增量C(Cu)/μgmL-1

0.00

1.002.003.00吸光度A

Ax

A1

A2

A3

注意:這里使用(2+100)的硝酸定容,目的是避免銅的水解,使其穩(wěn)定

例:標準加入法測定水中微量銅(標準加入法定量)測量溶液的吸光度,繪制A-C標準加入工作曲線。曲線延長線與濃度軸的交點

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