石墨炉原子吸收分光光度方法通则

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1、MV_RR_CNJ_0023 石墨炉原子吸收分光光度方法通则 1. 石墨炉原子吸收分光光度方法通则的说明 编号 JY/T 0231996JY/T 0231996 名称 (中文) 石墨炉原子吸收分光光度方法通则 ( 英 文 ) General rules for graphite furnace atomic absorption spectrophotometry 归口单位 国家教育委员会 起草单位 国家教育委员会 主要起草人 邓 勃 批准日期 1997 年 1 月 22 日 实施日期 1997 年 4 月 1 日 替代规程号 无 适用范围 本标准规定了石墨炉原子吸收分光光度法，适于用新购置的

2、和在 用的各种类型的石墨炉原子吸收分光光度计。 主要技术要求 1. 方法原理 2. 试剂和材料 3. 仪器 4. 样品分析步骤 5. 分析结果的表述 是否分级 无 检定周期(年) 附录数目 无 出版单位 科学技术文献出版社 检定用标准物质 相关技术文件 备注 2. 石墨炉原子吸收分光光度方法通则的摘要 本标准规定了石墨炉原子吸收分光光度法， 适于用新购置的和在用的各种类型的石墨炉 原子吸收分光光度计。 3 方法原理方法原理 原子吸收分光光度法是基于蒸气相中被测元素的基态原子对来自光源的特性辐射的共 振吸收。石墨炉原子吸收分光光度法是以电热石墨炉为原子化器进行原子吸收测定的方法。 原子吸收的大小

3、以吸光度表示， 吸光度与试样中被测组分浓度之间的关系， 遵循光吸收定律： A lg I I 0 KcL (1) 式中 A吸光度(其单位为A) I0入射辐射(光)强度 I透射辐射(光)强度 K摩尔吸光系数 c试样中被测组分的浓度 L光通过石墨炉原子化器的光程 4 试剂和材料试剂和材料 实验中所用的制剂和溶液按GB/T602化学试剂杂质测定用标准溶液的制备和GB/T603 化学试剂试验方法中所用制剂和样品的制备中所规定的方法配制。去离子水应符合 GB/T6682中实验用水二级水规格。 5 仪器仪器 石墨炉原子吸收分光光度计应有锐线光源， 石墨炉电热原子化系统、 光学系统、 检测器、 背景校正系统与

4、数据处理系统等主要部件。 5.1 锐线光源 锐线光源是发射被测元素特征的锐线辐射。常用的锐线光源是空心阴极灯与无极放电 灯。 5.2 石墨炉原子化系统 石墨炉原子化系统应有石墨炉原子化器、冷却水箱、内外保护气气路与供电电路。石墨 炉原子化器是提供能量， 使被测元素化合物解离与实现原子化。 石墨炉电热原子化器有管式 原子化器和杯式原子化器及组合式原子化器。 石墨炉电热原子化系统应设有慢速斜坡升温与 快速升温两种方式。在实际工作中，采用何种升温方式取决于试样的性质。 5.3 光学系统 光学系统应有入射狭缝，准光镜，色散元件，成像物镜与出射狭缝，分光系统的核心部 件是光栅。光栅应具有中等分辨能力，1

5、90nm900nm光谱范围。 5.4 检测器 广泛使用的检测器是光电倍增管，光电倍增管的增益应达到106倍，暗电流小到10 10A。 5.5 背景校正系统 背景校正系统应有连续光源、或塞曼效应、或自吸效应校正背景装置。 5.5.1 连续光源校正背景是先用锐线光源测得分析线与背景吸收的总吸光度， 再用连续光源 (在紫外区用氘灯，在可见区用碘钨灯)在同一波长测量背景吸收的吸收值，两次测得的吸光 度值相减， 得到校正背景后的分析线的吸光度值。 它测得的背景是光谱带宽范围内的平均背 景，只能校正低背景吸收，不能校正精细结构与光谱干扰引起的背景。 5.5.3 塞曼效应校正背景是基于光的偏振特性。 目前在

6、商品仪器中采用吸收线调制法， 调制 方式有恒定磁场与可变磁场调制两种方式。 5.5.4 自吸效应校正背景是基于高电流脉冲供电时空心阴极灯发射线的自吸效应。 5.5.5 5.6 数据处理系统 由检测器阳极输出的信号经前置放大器放大， 阻抗转换， 锁相放大器滤波， 对数变换等， 最后用检流计指示出来， 或用记录仪记录， 或在CRT上显示。 现代化的仪器还设有自动调零、 自动曲线校直、背景校正，数据统计处理及数据库等多种多样的功能，整个仪器的操作由计 算机控制与管理。 6 样品样品 实验室供分析用的试样与试料，应具有充分的代表性。 6.1.1 在预处理过程中，要防止玷污试样和试料与丢失被测组分。 6

7、.1.2 在样品、试样或试料的保存过程中，要采取必要的措施，防止其特性发生变化。易挥 发性样品，应低温密封保存；光敏样品要避光保存；容易发生水解的样品，应在一定酸度下 保存样品。 6.1.3 鉴于实验室样品种类的多样性， 应根据实验室样品的特性选择合适的预处理方法。 取 样量的大小应根据分析方法的精度和所要求的分析精度确定。 7 分析步骤分析步骤 7.1 开机 严格按照仪器操作说明书的要求和规定程序启动仪器。 7.2 工作条件的选择 7.2.1 在痕量分析中， 一般选用共振吸收线作为分析线。 所选择的分析线不得受到其它谱线 的干扰。 7.2.2 在痕量分析中，通常要选择获得最大吸收值的光谱带宽

8、，当可能有其它光谱干扰时， 则应选择较窄的光谱带宽。 7.2.3 应选用空心阴极灯上所标示的最佳工作电流。 若空心阴极灯上只标有最大允许使用电 流，则用空心阴极灯上所示的最大电流的1/21/3作为工作电流。或者根据实验确定最佳工 作电流。 7.2.4 原子化条件的选择包括干燥温度与时间、灰化温度与时间、原子化温度与时间、空烧 清洗温度与时间以及保护气体流量。 干燥的目的是蒸发去除溶剂， 选用的干燥温度应略低于溶剂的沸点， 适于选择斜坡 升温方式。 干燥时间的选择要与干燥温度相配合， 且随样品性质不同而不同， 应由实验决定。 灰化的目的是破坏与除去试样的基体以及有机物。 在保证被测元素没有损失的

9、前提 下，应尽量使用较高的灰化的温度。灰化时间要根据灰化曲线决定。当被测元素与基体挥发 性接近时，要考虑使用基体改进剂。 原子化的目的是使被测元素完全原子化。 最佳的原子化温度应根据原子化曲线来决 定。要综合考虑灵敏度和石墨炉原子化器使用寿命的要求。 7.2.5 空烧清洗温度与时间 空烧的目的是除掉残留在原子化器内的被分析物， 消除记忆效 应，空烧温度要高于原子化温度，合适的空烧时间由实验确定。 7.3 分析方法 7.3.1 标准曲线法，配制46个标准溶液样品，用微量进样器吸取一定量(通常为10l20 l)的标准溶液注入石墨炉原子化器中，在所选择的最佳分析条件下，用峰高或峰面积法(国 际上推荐

10、用峰面积法)测定各标准溶液的吸光度值A，用最小二乘法按线性回归拟合标准工 作曲线，求出标准工作曲线的截距a与斜率b。 a 1 n i = n 1 Aib 1 n i = n 1 ciA bc - (2) i i = n 1 ciAi 1 n ( i i = n 1 ci) ( i i = n 1 Ai) b i = n 1 c2i 1 n ( i i = n 1 ci)2 (3) 式中 ci浓度 c - 浓度平均值 Ai吸光度 A - - 吸光度平均值 在同样的条件下测定未知溶液的吸光度值， 根据测得的吸光度值由拟合的回归方程计算 或由标准工作曲线查出未知溶液的浓度。 测定结果必须扣除空白与校

11、正背景， 应逐日制作标 准工作曲线，或用标准溶液对原有的标准工作曲线进行检查与校正。 7.3.2 标准加入法， 对于标准溶液试料难予匹配的基体复杂的未知样品， 应用标准加入法测 定。在未知试样中分别加入零和不同已知量的标准溶液，配制4个6个溶液试样。加入量的 大小，应以能明显区分加入已知量标准溶液前后的分析信号来决定(一般说，最小加入量应 与未知试样的浓度在同一数量级)。在所选择的最佳分析条件下，测定已加入标准溶液的试 料与未加入标准溶液的空白吸光度值。扣除空白的吸光度值之后，用最小二乘法按 线性回归拟合净吸光度值与标准溶液加入量的工作曲线，根据公式(2)与(3)分别求出标准工 作曲线的截距a

12、与斜率b，由a、b求出未知样品溶液的浓度。或者，用吸光度值对标准溶液加 入量绘制工作曲线， 将工作曲线向低浓方向延长至与横坐标相交， 交点至坐标系原点距离所 相应的加入浓度，即为未知溶液试样的浓度。用该法测定时，必须扣除空白与校正背景，而 且只有工作曲线的斜率b，不随加入浓度而改变时，该法才能应用。 7.4 干扰试验 在实际样品分析中，当有干扰时，应对干扰进行校正，或采取适当措施消除其干扰。 7.5 质量控制 在测试过程中，应进行全程质量控制。要测定与校正全程空白值，在分析未知样品时， 应同时分析质控样品。为保证量值的溯源性，应用标准物质配制标准溶液，无标准物质可供 使用时，应用能满足具体工作

13、要求的相应纯度的物质配制标准溶液。 8 分析结果的表述分析结果的表述 8.1 分析方法与分析结果的评价 分析方法用检测能力、精密度、准确度与适用性来评定，检测能力以检出限，测定结果 的精密度用标准偏差或相对标准差， 准确度用误差或相对误差表示， 适用性当指它所适用的 被测组分的浓度范围时，用工作曲线的线性范围来衡量；当指对不同组成试样的适用性时， 用它的抗干扰能力来说明。 8.1.1 检出限 检出限是指能用该分析方法以适当置信度(通常取置信度99.7)检出被测组分的最小量 (qL)或最小浓度(cL)， ALAb3sb qL b b (4) ALAb3sb cL b b (5) 式中 b在检出限

14、水平附近低浓度区校正曲线的斜率 AL浓度为检出限时的平均吸光度 Ab空白样品进行足够多次(比如20次)测定的平均吸光度 sb测定空白样品的标准偏差，按(6)式计算 i i = n 1 (AiAb)2 s n1 (6) 式中 Ai空白样品吸光度单次测定值 Ab同(5)式 n测定次数 8.1.2 精密度 精密度是指多次重复测定同一量时各测定值之间彼此相符合的程度。 用标准差或相对标 准差表示。精密度同浓度有关，报告精密度时应该指明获得该精密度的浓度。将(6)式中的 Ai、Ab分别以浓度ci和浓度平均值c - -代替，即可计算标准偏差s c，然后按(7)式计算相对标准差 (RSD)。 RSD - c

15、 s (7) 8.1.3 准确度 准确度是表示在一定精密度条件下多次测定平均值和被测定的(约定)真值相符合的程 度。准确度用绝对误差或相对误差RE表示。在实际工作中，用标准样品或标准方法进行 对照试验， 或加入被测定组分的纯物质进行回收试验来估计与确定准确度。 当用回收试验来 估计准确度时，以回收率R表征准确度。 c (8) RE (9) 式中 c测定值 真值 在误差较小时，多次平行测定的平均值c - -接近于真值，故在实际工作中常将c- -作为的估计 值，以代替(9)式中的真值使用。 c3tc0 R ca (10) 式中 c0初始测定值 ca加入量 ct加入ca后的测定值 8.2 分析结果计算 分析结果用它的精密度、 准确度、 置信区间来评定。 精密度、 准确度按8.1.2和8.1.3计算。 在消除系统误差的条件下，置信区间由测定平均值c - -与随机不确定度t fsc综合表示，随机 不确定度是在一定置信度下对被测定的真值所处量值范围的评定，真值的置信区间按(11)式 计算。 c - - c - -t fsc (11) 式中 tf置信度为95、自由度为f (fn1)的置信系数，由t分布表查得 n测定次数 sc残余标准偏差(亦称剩余标准偏差)，按(12)式计算 (A0A - )2 sc s b 1 p 1 n b2 i = n 1 (cic - )2 (12)