第六章原子吸收光谱分析卫化课件

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1、牛奶事件牛奶事件 牛奶营养丰富、容易消化吸收、物美价廉、食用方便, 是最“接近完美的食品”, 人称“白色血液” 。 但是在加工、贮存、运输过程中如果使用了含铅器皿, 或者使用了受铅污染的水源等, 将会导导致致牛牛奶奶中中铅铅含含量量的的增加增加, , 甚至超过我国卫生食品标准甚至超过我国卫生食品标准。 铅铅是是一一种种具具有有蓄蓄积积性性、多多亲亲和和性性的的有有毒毒物物质质, 主要损害神经系统、造血系统、消化系统和肾脏, 还损害人体的免疫系统。对市售牛奶的铅含量进行测定意义重大。对市售牛奶的铅含量进行测定意义重大。SK-事件 SK-护肤洁面霜、SK-活肤抗皱修护膜、SK-净白精华液分别检出铬

2、、钕铬、钕等有毒金属。 v第一节第一节 原子吸收光谱的产生原子吸收光谱的产生v第二节第二节 原子吸收光谱仪及主要部件原子吸收光谱仪及主要部件v第三节第三节 原子吸收分光光度法实验技术原子吸收分光光度法实验技术v第一节第一节 原子吸收光谱的产生原子吸收光谱的产生v 概述vgeneralizationv一、原子吸收光谱的产生vformation of AASv二、谱线轮廓与谱线变宽vshape and broadening of absorption linev三、积分吸收与峰值吸收vintegrated absorption and absorption in peak maxv四、基态原子数与

3、原子化温度vrelation of atomic amount in ground with temperature of atomizationv五、定量基础vquantitativev原子吸收现象:原子蒸气对其原子共振辐射吸收的原子吸收现象:原子蒸气对其原子共振辐射吸收的现象;现象;v1802年被人们发现年被人们发现;此前此前一直未用于分析化学一直未用于分析化学v1955年年澳大利亚物理学家澳大利亚物理学家WalshA(瓦尔西)发(瓦尔西)发表了著名论文:原子吸收光谱法在分析化学中的表了著名论文:原子吸收光谱法在分析化学中的应用奠定了原子吸收光谱法的基础,之后迅速发应用奠定了原子吸收光谱法

4、的基础,之后迅速发展。展。v特点特点:v(1)检出限低,检出限低,10-1010-14g;v(2)准确度高,准确度高,1%5%;v(3)选择性好,一般情况下共存元素不干扰;选择性好,一般情况下共存元素不干扰;v(4)应用广,可测定应用广,可测定70多个元素(各种样品中);多个元素(各种样品中);v局限性局限性:难熔元素、非金属元素测定困难、不能同:难熔元素、非金属元素测定困难、不能同时多元素测定时多元素测定概述 generalization原原子子吸吸收收光光谱谱法法是是基基于于被被测测元元素素基基态态原原子子在在蒸蒸气气状状态态对对其其特特征征辐辐射射的的吸吸收收进进行行元元素素定定量量分析

5、的方法。分析的方法。原子的量子能级和能级图原子的量子能级和能级图v原子由原子核及核外电子组成。v原子核的外层电子按一定规律分布在各能级上,每个电子的能量是由它所处的能级所决定。v不同能级间的能量差是不同的,而且是量子化的。v原子光谱是由原子最外层电子的跃迁所产生的。第一节第一节基本原理基本原理v被测元素的基态原子吸收其共振辐射,外层电子由基态跃迁至激发被测元素的基态原子吸收其共振辐射,外层电子由基态跃迁至激发态而产生原子吸收光谱。原子吸收光谱位于光谱的紫外区和可见区。态而产生原子吸收光谱。原子吸收光谱位于光谱的紫外区和可见区。v原子的能级与跃迁原子的能级与跃迁v基态基态第一激发态第一激发态,吸

6、收一定频率的辐射能量。吸收一定频率的辐射能量。v产生共振吸收线(简称共振线)产生共振吸收线(简称共振线)吸收光谱吸收光谱v激发态激发态基态,基态,发射出一定频率的辐射。发射出一定频率的辐射。v产生发射线产生发射线发射光谱发射光谱v第一激发态第一激发态基态基态产生共振发射线(也简称共振线)产生共振发射线(也简称共振线)一、原子吸收线的产生一、原子吸收线的产生(一)原子吸收线的产生 当通过基态原子的光辐射具有的能量 h 恰好等于原子由基态 激发态所含有的能量E时,基态原子吸收光辐射产生原子吸收光谱(线) E=h=hc/ 不同种类的原子有不同的原子结构,由基态 激发态所需的能量差不同,吸收的光辐射的

7、频率或波长不同。 Na(基态)吸收波长为589.0 nm Mg(基态)吸收波长为285.2 nm共振吸收线共振吸收线v一般由基态跃迁至第一激发态所需能量最低,产生的吸收谱线称为共振吸收线。v特征线v灵敏线(二)原子吸收线的轮廓与变宽u原子结构较分子结构简单,理论上应产生线状光谱吸收线。u实际上用特征吸收频率辐射光照射时,获得一峰形吸收。所得到的原子吸收谱线尽管很窄,但不是严格的几何线,有一定的宽度和轮廓。u以吸收系数Kv对辐射频率 作图:原子吸收线的轮廓原子吸收线的谱线轮廓原子吸收线的谱线轮廓l原子吸收线的特点表征:频率、半宽度、强度原子吸收线的特点表征:频率、半宽度、强度l中心频率由原子能级

8、分布决定中心频率由原子能级分布决定l吸收线强度由两个能级之间的跃迁几率决定吸收线强度由两个能级之间的跃迁几率决定二、吸收线宽度的影响因素二、吸收线宽度的影响因素(吸收线变宽原因)(吸收线变宽原因)v吸吸收收线线的的宽宽度度受受多多种种因因素素影影响响,一一类类是是由由原原子性质所决定,另一类是外界因素。子性质所决定,另一类是外界因素。1.自然宽度自然宽度v无外界因素影响时,谱线固有的宽度叫自然无外界因素影响时,谱线固有的宽度叫自然宽度。自然宽度与激发态原子的平均寿命、宽度。自然宽度与激发态原子的平均寿命、能级宽度有关。寿命越短,能级宽度越宽,能级宽度有关。寿命越短,能级宽度越宽,谱线宽度越大。

9、一般约谱线宽度越大。一般约10-5nm。v与其他变宽相比可完全忽略。与其他变宽相比可完全忽略。2. .热变宽(多普勒变宽)热变宽(多普勒变宽)v热热变变宽宽引引起起的的宽宽度度为为10-3nm数数量量级级,是是谱谱线线变变宽的一种主要因素宽的一种主要因素v多普勒效应:多普勒效应:v由由于于基基态态原原子子受受热热后后无无规规则则运运动动引引起起的的,这这种种效效应应无无论论是是在在空空心心阴阴极极灯灯中中发发光光原原子子还还是是原原子子化器中被测基态原子都存在。化器中被测基态原子都存在。l从从上上式式看看出出,多多普普勒勒变变宽宽与与吸吸收收原原子子自自身身的的相相对对原原子子质质量量的的平平

10、方方根根成成反反比比,与与火火焰焰的的温温度度平平方根成正比,与谱线频率有关。方根成正比,与谱线频率有关。l被测元素的原子量越小,被测温度越高,被测元素的原子量越小,被测温度越高,变宽程度变宽程度越高越高3. .碰撞展宽(碰撞展宽(压力变宽)(注意两种变宽的区别)压力变宽)(注意两种变宽的区别)v随着气体压力增大,粒子定向碰撞机会增多,使随着气体压力增大,粒子定向碰撞机会增多,使原子的能级稍有变化,能量发生变化,吸收频率原子的能级稍有变化,能量发生变化,吸收频率发生变化,从而引起谱线变宽。发生变化,从而引起谱线变宽。v洛伦兹变宽洛伦兹变宽非同类原子或粒子非同类原子或粒子间碰撞所产生间碰撞所产生

11、的谱线变宽。待测原子与其它粒子相互碰撞。的谱线变宽。待测原子与其它粒子相互碰撞。v赫鲁兹马克变宽(共振变宽)赫鲁兹马克变宽(共振变宽)同类原子或粒同类原子或粒子子间碰撞所产生的谱线变宽,又称共振展宽。待间碰撞所产生的谱线变宽,又称共振展宽。待测原子间相互碰撞。只有在待测元素浓度很高时测原子间相互碰撞。只有在待测元素浓度很高时才出现。才出现。在在一一定定条条件件下下,谱谱线线变变宽宽主主要要受受热热变变宽宽和和压压力力变变宽宽的的影影响响。当当气气相相中中与与待待测测原原子子共共存存的的其其它它粒粒子子浓浓度度很小时,以热变宽为主。很小时,以热变宽为主。三、原子吸收值与原子浓度的关系三、原子吸收

12、值与原子浓度的关系1.1.积分吸收积分吸收与与分分子子吸吸收收不不同同的的是是,原原子子吸吸收收轮轮廓廓是是同同种种基基态态原原子子在在吸吸收收其其共共振振辐辐射射时时被被展展宽宽的的吸吸收收带带,原原子子吸吸收收线线轮轮廓廓上上的的任任意意一一点点都都与与相相同同的的能能级级跃跃迁迁相相联联系系。因因此此,在在原原子子吸吸收收光光谱谱分分析析中中,原原子子吸吸收收值值是是指指测测量量气气态态原原子子吸吸收收共振线的总能量,即积分吸收。共振线的总能量,即积分吸收。 如如果果将将公公式式左左边边求求出出,即即谱谱线线下下所所围围面面积积测测量量出出(积积分分吸吸收收)。即即可可得得到到单单位位体

13、体积积原原子子蒸蒸气气中中吸吸收收辐辐射射的的基基态态原原子子数数N0。这是一种绝对测量方法,现在的分光装置无法实现。这是一种绝对测量方法,现在的分光装置无法实现。 l l=10=10-3-3nmnm,若若l l取取600600nmnm,单色器分辨率单色器分辨率R=R=l l/ /l l=610=6105 5钨钨丝丝灯灯光光源源和和氘氘灯灯,经经分分光光后后,光光谱谱通通带带0.2nm。而而原原子子吸吸收收线半宽度:线半宽度:10-3nm。如图:如图:能否提供共振辐射(锐线光能否提供共振辐射(锐线光源),测定峰值吸收?源),测定峰值吸收?2.锐线光源l1955年年澳澳大大利利亚亚物物理理学学家

14、家Walsh提提出出采采用用锐锐线线光光源源作作为为辐辐射射源,用峰值吸收代替积分吸收。源,用峰值吸收代替积分吸收。l在原子吸收分析中需使用锐线光源,测量谱线的峰值吸收在原子吸收分析中需使用锐线光源,测量谱线的峰值吸收l锐线光源需要满足的条件:锐线光源需要满足的条件:1)光源的发射线与吸收线的)光源的发射线与吸收线的 0一致一致2)发射线的)发射线的 1/2小于吸收线的小于吸收线的 1/2l提供锐线光源的方法:提供锐线光源的方法:空心阴极灯空心阴极灯l(待测元素的纯物质作为光源的阴极)(待测元素的纯物质作为光源的阴极)3.峰值吸收 峰值吸收法是直接测量吸收线轮廓的中心频率或中心波长所对应的峰值

15、吸收系数(K0),从而确定蒸气中原子的浓度。采采用用锐锐线线光光源源进进行行测测量量,在在辐辐射射线线宽宽度度范范围围内内,K可近似认为不变,并近似等于峰值时的吸收系数可近似认为不变,并近似等于峰值时的吸收系数K0根据经典理论,可推导得到:根据经典理论,可推导得到:4.原子吸收值与待测元素浓度的关系v需需要要考考虑虑原原子子化化过过程程中中,原原子子蒸蒸气气中中基基态态原原子与待测元素原子总数之间的定量关系。子与待测元素原子总数之间的定量关系。v热热力力学学平平衡衡时时,两两者者符符合合Boltzmann分分布布定定律。律。Boltzmann方程方程gj、g0:激发态和基态的统计权重:激发态和

16、基态的统计权重Ej:激发能:激发能T:绝对温度:绝对温度K:波尔茨曼常数(:波尔茨曼常数(1.3810-23J/K)某些元素在不同温度下的共振激发态与基态原子数比某些元素在不同温度下的共振激发态与基态原子数比某些元素在不同温度下的共振激发态与基态原子数比某些元素在不同温度下的共振激发态与基态原子数比原子在各能级分布情况的影响因素原子在各能级分布情况的影响因素1、激发能、激发能相同温度下,激发能越小,相同温度下,激发能越小,Nj/N0越大。越大。2、温度、温度原子化温度越高,原子化温度越高,Nj/N0越大。越大。l在在原原子子吸吸收收分分光光光光度度法法中中,原原子子化化温温度度一一般般小小于于

17、3000K,大大多多数数元元素素的的最最强强共共振振线线都都低低于于600nm,Nj/N0值值绝绝大大部部分分在在10-3以以下下,即即与与基基态态原原子子数数相相比比,激激发发态态原原子子数数可可以以忽忽略略。也也可可以以认认为为所所有有的的吸吸收收都都是是在在基基态态进进行行的的,大大大大减减少少了了原原子子吸吸收收线线的的数数目目,这这是是原原子子吸吸收收分分光光光光度度法法灵灵敏敏度度高高,抗干扰能力强的一个重要原因。抗干扰能力强的一个重要原因。定量基础A = k N0 lN0 Nc(N0:基态原子数,基态原子数,N:吸收辐射的吸收辐射的原子总数,原子总数,c 待测待测元素浓度),所以

18、:元素浓度),所以:A=lg(IO/I)=K c 峰值吸收系数:峰值吸收系数:当使用锐线光源时,可用当使用锐线光源时,可用K0代替代替Kv,则:则:第二节 原子吸收分光光度计原子吸收分光光度计又叫原子吸收光谱仪。原子吸收分光光度计又叫原子吸收光谱仪。火焰原子化火焰原子化原子化方式原子化方式 非火焰原子化非火焰原子化按入射光束按入射光束单光束原子吸收分光光度计单光束原子吸收分光光度计双光束原子吸收分光光度计双光束原子吸收分光光度计一、流程一、流程特点特点(1)采用锐线光源采用锐线光源(2)原子化系统原子化系统(3)单单色色器器在在原原子子化化系系统统与与检检测测器器之间之间(一)、光源(一)、光

19、源1.作用作用 提供待测元素的特征光谱。获得较高的灵敏度和准确度。提供待测元素的特征光谱。获得较高的灵敏度和准确度。光源应满足如下要求;光源应满足如下要求;(1)能发射待测元素的共振线;)能发射待测元素的共振线;(2)能发射锐线;)能发射锐线;(3)辐射光强度大,稳定性好。)辐射光强度大,稳定性好。l常常用用的的有有空空心心阴阴极极灯灯,无无极极放放电电灯灯等等。空空心心阴阴极极灯灯发发光光强强度度大大,输输出出光光谱谱稳稳定定,结结构构简简单单,操操作作方方便便,获获得得广广泛泛的的应应用。用。 它它是是一一个个封封闭的的气气体体放放电管管。用用被被测元元素素纯金金属属或或合合金金制制成成圆

20、柱柱形形空空心心阴阴极极,用用钨、钛或或锆做做成成阳阳极极。灯灯内内充充NeNe或或ArAr惰惰性性气气体体,压力力为数数百百帕帕。发射射线波波长在在370.0nm370.0nm以以下下的的用用石石英英窗窗口口,370.0nm370.0nm以以上的用光学玻璃窗口。上的用光学玻璃窗口。空心阴极灯结构空心阴极灯结构: 空心阴极灯的原理 施加适当电压时,电子将从空心阴极内壁流向阳极施加适当电压时,电子将从空心阴极内壁流向阳极; ; 与与充充入入的的惰惰性性气气体体碰碰撞撞而而使使之之电电离离,产产生生正正电电荷荷,其其在电场作用下,向阴极内壁猛烈轰击在电场作用下,向阴极内壁猛烈轰击; ; 使使阴阴极

21、极表表面面的的金金属属原原子子溅溅射射出出来来,溅溅射射出出来来的的金金属属原原子子再再与与电电子子、惰惰性性气气体体原原子子及及离离子子发发生生撞撞碰碰而而被被激激发发,于于是是阴阴极极内内辉辉光光中中便便出出现现了了阴阴极极物物质质和和内内充充惰惰性性气气体体的的光谱。光谱。优缺点优缺点:(1)辐射光强度大,稳定,谱线窄,灯容易更换。)辐射光强度大,稳定,谱线窄,灯容易更换。(2)每测一种元素需更换相应的灯。)每测一种元素需更换相应的灯。可可制制成成单单元元素素灯灯、多多元元素素灯灯,但但多多元元素素灯灯谱谱线线干扰大,价格贵使用受限制。干扰大,价格贵使用受限制。灯灯电电流流:空空心心阴阴

22、极极灯灯的的光光强强度度和和稳稳定定性性与与灯灯电电流流有有关关,增增大大灯灯的的工工作作电电流流,可可增增加加发发射射强强度度,但但太太大大,温温度度上上升升,热热变变宽宽增增加加,谱谱线线变变宽宽,寿寿命命缩缩短短;灯灯电电流流过过低低,光光强强度度减减弱弱,导导致致稳稳定定性性信信噪噪比比下降。下降。灯灯工工作作电电流流一一般般在在120mA,根根据据情情况况选选择择合合适适的的灯灯电电流流,满满足足要要求求的的情情况况下下,选选用用较较低低的的工工作电流。作电流。(二)、原子化器(二)、原子化器原原子子化化器器的的作作用用:提提供供一一定定的的能能量量,使使试试样样中中的的待待测测元元

23、素素转转变变为为基基态态原原子子蒸蒸气气,并并使使其其进进入入光光源源的的辐辐射射光光程。程。原子化器的要求原子化器的要求v原子化效率高,产生基态原子数尽可能多。原子化效率高,产生基态原子数尽可能多。vN0与与C成比例,且不应改变成比例,且不应改变v记忆效应小记忆效应小原子化方法原子化方法火焰原子化法火焰原子化法非火焰原子化法非火焰原子化法 前者具有前者具有简单,快速,快速,对大多数元素有大多数元素有较高的灵敏度和高的灵敏度和检测限的限的优点,因而至今使用仍点,因而至今使用仍最广泛。但近年来,无火焰原子化技最广泛。但近年来,无火焰原子化技术有了很有了很大改大改进,它比火焰原子化技,它比火焰原子

24、化技术具有具有较高的原子高的原子化效率、灵敏度和化效率、灵敏度和检测限,因而限,因而发展很快展很快。v全全消消耗耗型型原原子子化化器器,将将试试样样直接喷入火焰直接喷入火焰v预混型原子化器预混型原子化器v主要讨论预混型原子化器主要讨论预混型原子化器1.1.火焰原子化装置火焰原子化装置预混合型原子化器包括:雾化器、雾化室,燃烧器雾化器、雾化室,燃烧器 (1)雾化器)雾化器它的作用是将试液雾化它的作用是将试液雾化对对雾雾化化器器的的要要求求:雾雾化化效效率率高高(一一般般为为10%-12%),雾滴细,喷雾稳定。雾滴细,喷雾稳定。当当助助燃燃气气以以一一定定压压力力高高速速从从喷喷嘴嘴中中喷喷出出时

25、时,毛毛细细管管尖尖端端产产生生负负压压,将将试试液液吸吸上上来来经经喷喷雾雾器器形形成成雾雾珠珠,较较大大的的雾雾珠珠在在撞撞击击球球上上撞撞成成更更小小的的雾雾珠珠,较较小小的的雾雾珠珠在在混混合合器器中中与与助助燃燃气气、燃燃气气混混合合后后进进入入燃燃烧烧器器燃燃烧烧,大大的的雾雾珠珠冷凝后沿废液管流出冷凝后沿废液管流出n 主要缺点:雾主要缺点:雾化效率低化效率低。(2)雾化室)雾化室使较大雾粒沉降,凝聚从废液口排出使较大雾粒沉降,凝聚从废液口排出使使雾雾粒粒与与燃燃气气、助助燃燃气气均均匀匀混混合合形形成成气气溶溶胶胶,再再进入火焰原子化区进入火焰原子化区起起缓缓冲冲稳稳定定混混和和

26、气气压压的的作作用用,以以便便使使燃燃烧烧器器产产生生稳定的火焰稳定的火焰(3)燃烧器:是将雾珠中的待测元素原子化燃烧器:是将雾珠中的待测元素原子化v雾化后试样进入火焰雾化后试样进入火焰蒸发蒸发汽化成气态汽化成气态离解成基态原子离解成基态原子(4)火焰火焰进行原子化的能源进行原子化的能源v试试样样的的脱脱水水、汽汽化化、离离解解成成基基态态原原子子直直接接影影响响原原子化程序。子化程序。v温温度度过过高高,会会使使试试样样原原子子激激发发或或电电离离,基基态态原原子子数数减减少少,吸吸光光度度下下降降。温温度度过过低低,不不能能使使试试样样中中盐盐类类解解离离或或解解离离太太小小。测测定定的的

27、灵灵敏敏度度会会受受影影响响。因此根据情况选择合适的火焰温度。因此根据情况选择合适的火焰温度。火焰温度的选择火焰温度的选择: (a)保保证证待待测测元元素素充充分分离离解解为为基基态态原原子子的的前前提提下下,尽尽量量采采用低温火焰;用低温火焰;(b)火焰温度越高,产生的热激发态原子越多;火焰温度越高,产生的热激发态原子越多;(c)火火焰焰温温度度取取决决于于燃燃气气与与助助燃燃气气类类型型,常常用用空空气气乙乙炔炔最高温度最高温度2600K能测能测35种元素。种元素。常见类型火焰及温度常见类型火焰及温度2.石墨炉原子化装置原子化过程原原子子化化过过程程分分为为干干燥燥、灰灰化化(去去除除基基

28、体体)、原原子子化化、净净化化(去除残渣)(去除残渣)四个阶段四个阶段,待测元素在,待测元素在高温下生成基态原子高温下生成基态原子。 干干燥燥:目目的的是是蒸蒸发除除去去溶溶剂,或或样品品中中挥发性性较大的大的组分。分。 灰灰化化:目目的的是是在在不不损失失被被测元元素素的的前前提提下下,将将沸沸点点较高高的的基基体体蒸蒸发除除去去,或或是是对脂脂肪肪和和油油等等基基体物体物质进行行热解。解。 原原子子化化:施施加加大大功功率率于于石石墨墨炉炉上上,使使待待测残残渣渣受到突然的功率脉冲,从而原子化。受到突然的功率脉冲,从而原子化。 净化化:用较高温度除去残留在管内的残渣。:用较高温度除去残留在

29、管内的残渣。 石墨炉原子化器自动进样系统3.氢化物发生原子化器v原子化温度700900 C ;v 主要应用于主要应用于:As、Sb、Bi、Sn、Ge、Se、Pb、Ti等元素v 原理原理: 在酸性介质中,与强还原剂硼氢化钠反应生成气态氢化物。例v AsCl3 +4NaBH4 + HCl +8H2O = AsH3 +4NaCl +4HBO2+13H2v 将待测试样在专门的氢化物生成器中产生氢化物,送入原子化器中检测。v 特点特点:原子化温度低 ;v 灵敏度高(对砷、硒可达10-9g);v基体干扰和化学干扰小;4.4.冷原子化法冷原子化法v低温原子化方法(一般700900C);v 主要应用于主要应用

30、于:各种试样中Hg元素的测量;v 原理原理: 将试样中的汞离子用SnCl2或盐酸羟胺完全还原为金属汞后,用气流将汞蒸气带入具有石英窗的气体测量管中进行吸光度测量。v 特点特点:常温测量;v 灵敏度、准确度较高(可达10-8g汞);v( (三三) )、单色器、单色器 1.1.作用作用 将待测元素的共振线与邻近线分开。 2.2.组件组件 色散元件(棱镜、光栅),凹凸镜、狭缝等。 (四)、检测系统(四)、检测系统主要由检测器、放大器、对数变换器、显示记录装置组成。主要由检测器、放大器、对数变换器、显示记录装置组成。1.1.检测器检测器:将单色器分出的光信号转变成电信号。:将单色器分出的光信号转变成电

31、信号。如:光电池、光电倍增管、光敏晶体管等。如:光电池、光电倍增管、光敏晶体管等。 2.2.放放大大器器:将将光光电电倍倍增增管管输输出出的的较较弱弱信信号号,经经电电子子线线路路进进一一步放大。步放大。 3. 3.对数变换器对数变换器:光强度与吸光度之间的转换。:光强度与吸光度之间的转换。 4. 4.显示、记录显示、记录新仪器配置:原子吸收计算机工作站新仪器配置:原子吸收计算机工作站六、仪器的类型六、仪器的类型单光束与双光束型原子吸收分光光度计单光束与双光束型原子吸收分光光度计一、测定条件的选择v分分析析方方法法的的精精密密度度和和准准确确度度除除了了与与仪仪器器的的性性能能有有关外,还与测

32、定条件有关,注意选择:关外,还与测定条件有关,注意选择:1、试样取量及处理、试样取量及处理火焰法:达到最大吸光度的试样喷雾量火焰法:达到最大吸光度的试样喷雾量石石墨墨炉炉法法:依依赖赖于于石石墨墨管管的的大大小小,固固体体0.1-10mg,液体,液体1-5ul2、分析线选择、分析线选择v无无干干扰扰,选选共共振振线线,激激发发能能低低,灵灵敏敏度度高高。若若主主共共振振线线附附近近有有干干扰扰线线,为为避避免免干干扰扰,可可选选择择灵灵敏敏度稍低的其它共振线为分析线度稍低的其它共振线为分析线v测高含量元素时,可用元素次灵敏线作分析线。测高含量元素时,可用元素次灵敏线作分析线。第三节第三节实验方

33、法实验方法3、单色器光谱通带选择、单色器光谱通带选择狭缝宽度狭缝宽度v以以排排除除光光谱谱干干扰扰和和具具有有一一定定透透光光强强度度为为原原则则进进行行选选择择v对对于于谱谱线线简简单单的的元元素素,如如碱碱金金属属,碱碱土土金金属属,通通带带可可大大些些;以以便便提提高高信信噪噪比比和和测测量量精精密密度度,降降低低检检出出限限v对对于于谱谱线线复复杂杂的的元元素素,如如过过渡渡金金属属、稀稀土土金金属属用用较较小小的的通通带带。以以便便提提高高仪仪器器的的分分辨辨率率,改改善善线线性性范范围围,提高灵敏度提高灵敏度4灯电流的选择灯电流的选择v在在保保证证光光强强度度和和稳稳定定情情况况下

34、下,尽尽量量选选用用低低工工作作电电流流16mA。v灯灯电电流流过过小小时时,光光强强不不足足,影影响响精精密密度度,灯灯电电流流过大,灵敏度下降,灯寿命缩短过大,灵敏度下降,灯寿命缩短5原子化条件选择原子化条件选择v(1)火火焰焰原原子子吸吸收收法法中中,调调整整喷喷雾雾器器最最佳佳雾雾化化状状态态,改改变变燃燃助助比比选选择择最最佳佳火火焰焰类类型型和和状状态态,调调节节燃烧器高度,从原子密度最大处通过入射光。燃烧器高度,从原子密度最大处通过入射光。v(2)石石墨墨炉炉原原子子吸吸收收法法:原原子子化化程程序序要要经经过过干干燥燥,灰灰化化,原原子子化化,除除残残四四阶阶段段,各各阶阶段段

35、的的温温度度及及持持续时间要通过实验选择。续时间要通过实验选择。二、原子吸收光谱法的干扰及其抑制二、原子吸收光谱法的干扰及其抑制原原子子吸吸收收光光谱谱法法由由于于采采用用锐锐线线光光源源,干干扰扰较少,但是在某些情况下,干扰不能忽略。较少,但是在某些情况下,干扰不能忽略。按干扰的性质和产生原因分为按干扰的性质和产生原因分为u 物理干扰物理干扰u 化学干扰化学干扰u电离干扰电离干扰u 光谱干扰光谱干扰(一)物理干扰及其抑制(一)物理干扰及其抑制v物理干物理干扰试样的的物理性物理性质对试样的的雾化、蒸化、蒸发和原子化和原子化过程中引起的吸收信号下降的效程中引起的吸收信号下降的效应。v非非选择性干

36、性干扰v这些物理性些物理性质是指是指溶液的粘度、蒸气溶液的粘度、蒸气压和表面和表面张力力。n 在在火火焰焰原原子子化化法法中中,试试液液的的粘粘度度、表表面面张张力力的的变变化化和和雾雾化化气气压压的的变变化化,会会影影响响进进样样速速度度和和雾雾化化效率,从而影响吸光度。效率,从而影响吸光度。消除物理干扰的最常用方法:消除物理干扰的最常用方法:待待测测液液与与标标准准溶溶液液组组成成相相似似,当当试试液液组组成成不不完完全全知知道道时时,也也可可用用标标准准加加入入法法来来消消除除物物理理干干扰扰。避避免免用用粘粘度度较较大大的的H2SO4、H3PO4处处理理试试样,用有机溶剂样,用有机溶剂

37、(二)化学干扰及其抑制(二)化学干扰及其抑制主要干扰主要干扰v在在溶溶液液或或原原子子化化过过程程中中待待测测元元素素与与其其他他共共存存物物质质发发生生化化学学反反应应,生生成成高高熔熔点点、难难挥挥发发、难难离离解解的的化化合合物物,给给测测定定结结果果带带来来影影响响,使使基基态态原原子子浓浓度度降降低低,A减小。减小。v选择性干扰选择性干扰v化化学学干干扰扰是是主主要要干干扰扰,产产生生干干扰扰的的原原因因较较复复杂杂,实实验验时时根根据据具具体体情情况况采采取取适适当当措措施施加加以以消消除除,最最常常用用的方法是加入的方法是加入释放剂、保护剂释放剂、保护剂消除化学干扰的常用方法:消

38、除化学干扰的常用方法:(1)提高火焰温度提高火焰温度v适当提高火焰温度使难挥发、难解离的化适当提高火焰温度使难挥发、难解离的化合物较易原子化,采用合物较易原子化,采用N2O-乙炔火焰,乙炔火焰,T高,高,提高原子化效率,用于难挥发、难解离的提高原子化效率,用于难挥发、难解离的金属盐类,氧化物,氢氧化物金属盐类,氧化物,氢氧化物(2)加入释放剂)加入释放剂加加入入释释放放剂剂与与干干扰扰物物质质生生成成更更稳稳定定或或更更难难挥挥发发的化合物,使待测元素释放出来,从而排除干扰。的化合物,使待测元素释放出来,从而排除干扰。例:例:Ca2+Ca2P2O7焦磷酸钙焦磷酸钙加入加入LaCl3作为释放剂作

39、为释放剂LaCl3+H3PO4=LaPO4+3HClPO43-高温高温 POPO4 43-3-生生生生成成成成更更更更稳稳稳稳定定定定的的的的LaPOLaPO4 4,抑抑抑抑制制制制了了了了POPO4 43-3-对对对对CaCa2+2+的的的的化化化化学学学学干干干干扰扰扰扰, CaCa2+2+被被被被释释释释放放放放出出出出来来来来,提提提提高高高高了了了了测测测测定定定定的的的的灵灵灵灵敏度。常用的释放剂:敏度。常用的释放剂:敏度。常用的释放剂:敏度。常用的释放剂:LaClLaCl3 3、Sr(NOSr(NO3 3) )2 2等。等。等。等。(3)加入保护剂)加入保护剂 保保护护剂剂(通通

40、常常是是配配位位剂剂)与与待待测测元元素素形形成成更更稳稳定定的的更更易易原原子子化化的的化化合合物物,把把待待测测元元素素保保护护起起来来,使使干扰元素不能与待测元素结合。干扰元素不能与待测元素结合。v例例:Al3+干干扰扰Mg2+的的测测定定,它它们们在在火火焰焰中中生生成成MgOAl2O3,加加入入保保护护剂剂8羟羟基基喹喹啉啉,与与干干扰扰元元素素Al生生成成对对热热稳稳定定性性较较强强的的配配合合物物,抑抑制制了了Al对对Mg的干扰的干扰v例例:为为消消除除PO43-对对Ca2+测测定定的的干干扰扰,可可加加入入过过量量EDTA,EDTA与与Ca2+生生成成稳稳定定的的配配合合物物,

41、CaY2-,它它在在火火焰焰中中易易解解离离和和原原子子化化,抑抑制制了了PO43-对对Ca2+测测定的干扰定的干扰v此此外外还还可可采采用用萃萃取取、沉沉淀淀、离离子子交交换换等等分分离离方方法法提提前前把把干干扰扰离离子子与与待待测测元元素素分分离离,然然后后再测定。还可利用加入缓冲剂消除干扰。再测定。还可利用加入缓冲剂消除干扰。v待待测测元元素素在在原原子子化化器器中中转转化化为为基基态态原原子子后后继继续续电电离离,生生成成离离子子不不产产生生共共振振吸吸收收,使使基基态态原原子子浓浓度度下下降降,A下降,引起误差,应避免原子电离。下降,引起误差,应避免原子电离。v火火焰焰温温度度越越

42、高高,待待测测元元素素的的电电离离能能越越低低,电电离离程程度度越大,电离干扰越大。越大,电离干扰越大。v减少干扰:减少干扰:.选择合适的火焰温度,选择燃气、助燃气选择合适的火焰温度,选择燃气、助燃气.加加入入消消电电离离剂剂:加加入入的的消消电电离离剂剂,电电离离电电位位越越低低越越好好,至至于于加加入入量量要要根根据据实实验验来来决决定定,不不能能无无限限量量增增加加。加加入入的的易易电电离离的的物物质质,抑抑制制待待测测元元素素电电离离。碱金属常作为消电离剂:碱金属常作为消电离剂:CaCl2、KCl、NaCl等等(三)电离干扰及其抑制(三)电离干扰及其抑制例例如如:钙钙电电离离,在在溶溶

43、液液中中加加入入大大量量易易电电离离的的钾钾或或铯铯,有有大大量量电电子子存存在在,抑抑制制钙钙的的电电离离,提提高高测定灵敏度。测定灵敏度。 K-K+eCa2+2e-Ca(四)光谱干扰及其抑制(四)光谱干扰及其抑制光谱干扰主要有光谱干扰主要有谱线干扰和背景干扰谱线干扰和背景干扰两种两种1、谱线干扰和抑制、谱线干扰和抑制v通通常常选选择择最最灵灵敏敏的的共共振振线线做做分分析析线线,分分析析线线附附近近有有单单色色器器不不能能分分离离掉掉的的其其它它特特征征谱谱线线,将将产产生生干干扰,灵敏度下降,工作曲线弯曲扰,灵敏度下降,工作曲线弯曲.v例如例如Ni共振线共振线232.0nm附近有附近有2

44、31.6nm的特征谱线的特征谱线v一般可用减少狭缝宽度可减少这种干扰一般可用减少狭缝宽度可减少这种干扰2、背景吸收和抑制、背景吸收和抑制来来自自于于原原子子化化器器的的一一种种光光谱谱干干扰扰,它它包包括括分分子子吸收和光散射吸收和光散射引起的干扰。引起的干扰。(1)分分子子吸吸收收:在在原原子子化化过过程程中中所所产产生生的的气气体体分分子子,氢氢氧氧化化物物,难难解解离离的的盐盐类类,难难熔熔氧氧化化物物等等分分子子对对待待测测元元素素共共振振线线的的吸吸收收而而产产生生干干扰扰,带带光光谱谱。产产生生正正误差。误差。v例例:在在空空气气-乙乙炔炔焰焰中中,Ca形形成成CaOH在在5305

45、60nm有一个吸收带,干扰有一个吸收带,干扰Ba553.6nm的测定的测定v碱碱金金属属、碱碱土土金金属属的的盐盐类类分分子子的的吸吸收收NaCl,KCl,CaCl2在在nm以以下下的的紫紫外外区区有有很很强强的的分分子子吸吸收收带,干扰带,干扰Zn,Cd,Ni等元素的测定。等元素的测定。v无无 机机 酸酸 的的 分分 子子 吸吸 收收 : H2SO4、 H3PO4在在250nm以以下下有有强强的的分分子子吸吸收收,测测定定在在紫紫外外吸吸收收的的元元素素时时,一一般般用用HNO3,HCl,王王水水处处理样品,而不用理样品,而不用H2SO4、H3PO4火火焰焰气气体体的的吸吸收收。火火焰焰成成

46、分分有有N2、OH、CO2、CN、C、H,它它们都都会会出出现分分子子吸吸收收,但但火火焰焰点点燃燃后后,通通过“调零零”方方法法即即能能克服克服这些影响。些影响。(2)光散射及折射)光散射及折射v原原子子化化过过程程中中产产生生的的固固体体微微粒粒导导致致光光的的散散射与折射,造成虚假吸收,使吸光度升高。射与折射,造成虚假吸收,使吸光度升高。I0I微微粒粒散散射射与与折折射射都都是是带带光光谱,产生虚假吸收。谱,产生虚假吸收。 (3)扣除背景吸收方法)扣除背景吸收方法原原子子吸吸收收分分析析仪仪都都配配有有扣扣除除背背景景吸吸收收的的装装置置,通通常常用用氘氘灯灯校校正正、塞塞曼曼效效应应校

47、校正正等方法消除背景吸收。等方法消除背景吸收。v氘灯校正背景装置简单,可校正吸光度为氘灯校正背景装置简单,可校正吸光度为0.5以下的以下的背景干扰,提高测定灵敏度背景干扰,提高测定灵敏度许多仪器带有氘灯校正、但只适用于许多仪器带有氘灯校正、但只适用于190350nm波段的背景吸收的扣除,自动扣除背景吸收。波段的背景吸收的扣除,自动扣除背景吸收。v塞曼效塞曼效应扣背景扣背景:是近年来是近年来发展起来的新技展起来的新技术,它,它克服了克服了氘灯法扣背景的局限性,适用波灯法扣背景的局限性,适用波长范范围宽(190900nm190900nm),扣除准确,扣除能力),扣除准确,扣除能力强强,价格贵。价格

48、贵。第四节第四节原子吸收光谱定量分析原子吸收光谱定量分析一、定量分析方法一、定量分析方法 定量分析的基础是朗伯比尔定律。定量分析的基础是朗伯比尔定律。A=KC,在在一定条件下,一定条件下,A与与C呈线形关系,可采用标准曲线法呈线形关系,可采用标准曲线法和标准加入法。和标准加入法。(一)标准曲线法(一)标准曲线法 配配一一系系列列基基体体相相同同的的不不同同浓浓度度的的标标准准溶溶液液,以以空空白白溶溶液液为为参参比比,在在选选定定的的条条件件下下测测标标准准溶溶液液的的吸吸光光度度。以以A A为为纵纵坐坐标标,c c为为横横坐坐标标,绘绘制制A Ac c标标准准曲曲线线,在在相相同同条条件件下

49、下,测测样样品品的的Ax,Ax,从从标标准准曲曲线线求求出出未未知样品中待测元素的含量。知样品中待测元素的含量。 标准曲线法标准曲线法 1 2 3 4 5 样品标液 C1 C2 C3 C4 C5 CX A A1 A2 A3 A4 A5 AXACXAXCv为保证测定结果的准确性,应注意以下几点:为保证测定结果的准确性,应注意以下几点:()标标准准溶溶液液与与样样品品的的基基体体组组成成应应尽尽可可能能一一致致,基体元素不同可能带来影响。基体元素不同可能带来影响。()标标准准溶溶液液浓浓度度应应使使AC在在直直线线的的范范围围内内,C不能太大,一般控制不能太大,一般控制A在在0.10.8之间。之间

50、。()()测定过程中应保持测定条件不变。测定过程中应保持测定条件不变。v标标准准曲曲线线法法简简便便、快快速速,适适用用于于组组分分比比较较简简单单的的样样品品,适适用用于于大大批批量量的的样样品品分分析析。但但样样品品的的情情况况不不清清或或很很复复杂杂时时分分析析误误差差较较大大,可可用用其其他他方方法法定定量。量。(二)标准加入法(二)标准加入法12345未知液未知液CXCXCXCXCX标液标液C0C1C2C3C4A1A2A3A4A5CX0AC取取几几份份相相同同体体积积的的试试液液,除除第第一一份份外外,其其余余加加入入不不同同量量的的待待测测元元素素的的标标准准液液CS,在在相相同同

51、条条件件下下测测A,以以加加入入待待测测元元素素的的标标准准量量为为横横坐坐标标,测测得得的的A为为纵纵坐坐标标,作作ACs标标准准曲曲线线,将将此此直直线线外外推推至至零零吸吸收收,与与横横坐坐标标相相交交点点与与原原点点的的距距离离为为稀稀释释后后样样品品中中待测元素的待测元素的Cx.优优点点:可可最最大大限限度度的的消消除除基基体体的的影影响响,还还消消除除化化学学干干扰扰和和电电离离干干扰扰的的影影响响。适适用用于于基基体体未未知知,成成分复杂的样品分复杂的样品不适于大批量的测定。不能消除分子干扰不适于大批量的测定。不能消除分子干扰v注意:注意:(1)测定应在直线范围内进行,)测定应在

52、直线范围内进行,只能测低含量的样品只能测低含量的样品(2)加加入入标标准准与与待待测测物物的的浓浓度度要要在在同同一一数数量量级级内内,否则斜率过大或过小将引起很大的误差。否则斜率过大或过小将引起很大的误差。(3)适合于测定样品数目不多的情况。)适合于测定样品数目不多的情况。标准加入法标准加入法二、灵敏度与检出限二、灵敏度与检出限 (一一)灵灵敏敏度度:19751975年年,国国际纯粹粹和和应用用化化学学联合合会会(IUPACIUPAC)建建议把把校校正正曲曲线的的斜斜率率S S称称为灵灵敏敏度度,即即S= S= A/ A/ c c。灵灵敏敏度度指指在在一一定定浓浓度度时时,当当被被测元元素素

53、浓度度或或含含量量改改变一一个个单位位时,吸吸光光度度的的变化化量量。S S 越越大,灵敏度越高。大,灵敏度越高。(二)检出限(二)检出限v指指仪仪器器能能以以适适当当的的置置信信度度检检出出元元素素的的最最低低浓浓度度或或最最低低质质量量。检检出出限限越越低低,说说明明仪仪器器的的性性能能越越好好,对元素的检出能力越强。对元素的检出能力越强。习题习题一、选择题一、选择题v1、由于原子无规则的热运动产生的谱线变宽称为(、由于原子无规则的热运动产生的谱线变宽称为():): A、自然变宽 B、多普勒变宽 C、洛伦兹变宽 D、霍尔兹马克变宽v2、双光束原子吸收分光光度计与单光束原子吸收分光光度计、双

54、光束原子吸收分光光度计与单光束原子吸收分光光度计相比,其突出的优点是(相比,其突出的优点是():): A、可以扩大波长的应用范围; B、便于采用最大的狭缝宽度; C、允许采用较小的光谱通带; D、可以抵消因光源的变化而产生的误差。v3、专门用于测定汞的原子化器为(、专门用于测定汞的原子化器为() A、火焰原子化器 B、石墨炉原子化器 C、氢化物发生原子化法 D、冷原子吸收法v4、在火焰原子化法测定中样品的处理应避免使用(、在火焰原子化法测定中样品的处理应避免使用():): A、HNO3 B、H2SO4 C、H2O2 D、HClO4 v5、原子吸收的定量方法、原子吸收的定量方法-标准加入法,消除

55、了下列哪种干扰标准加入法,消除了下列哪种干扰?(?():): A、分子吸收 B、背景吸收 C、光散射 D、基体效应v6、原子吸收分光光度计常用的光源有(、原子吸收分光光度计常用的光源有() A、空心阴极灯 B、氙灯 C、氘灯 D、钨灯 v7、原子吸收光谱产生是由(、原子吸收光谱产生是由() A、气态物质中基态原子的外层电子 B、固态物质中原子的内层电子 C、气态物质中激发态原子的外层电子 D、液体物质中原子的外层电子v8、原子吸收光谱分析过程中,被测元素的灵敏度,准确度、原子吸收光谱分析过程中,被测元素的灵敏度,准确度在很大程度上取决于(在很大程度上取决于() A、空心阴极灯 B、火焰 C、原

56、子化系统 D、分光系统v9、在火焰法测定时加入高浓度的钾盐的目的是(、在火焰法测定时加入高浓度的钾盐的目的是() A、消除物理干扰 B、消除化学干扰 C、消除电离干扰 D、消除光源干扰v10、原子吸收光谱分析中,若被测元素的原子质量越小,温、原子吸收光谱分析中,若被测元素的原子质量越小,温度越高,则谱线的热变宽将是(度越高,则谱线的热变宽将是() A、越不严重 B、越严重 C、基本不变 D、无法判断 v11、在原子吸收光谱分析中,若组分较为复杂且被测组分含、在原子吸收光谱分析中,若组分较为复杂且被测组分含水量较低时,为了简便准确地进行分析,一般最先选用何种水量较低时,为了简便准确地进行分析,一

57、般最先选用何种方法进行分析(方法进行分析() A、标准曲线法 B、内标法 C、标准加入法 D、间接加入法v12、当原子浓度很小时,原子吸收线的宽度主要是由下列哪、当原子浓度很小时,原子吸收线的宽度主要是由下列哪些因素引起的(些因素引起的() A、自然变宽 B、劳伦斯变宽 C、多普勒变宽 D、斯塔克变宽v13、关于原子吸收分光光度计下列何者说法不对(、关于原子吸收分光光度计下列何者说法不对() A、光源采用空心阴极灯 B、分光系统在原子化器前面 C、常用检测器一般为光电倍增管 D、常用原子化器为石墨原子化器和火焰原子化器v14、双光束原子吸收光度法不能消除的不稳定因素、双光束原子吸收光度法不能消

58、除的不稳定因素是(是() A、光源 B、原子化器 C、电源 D、检测器二、填空题二、填空题 1、原子吸收分光光度法是通过测量 吸收程度进行定性和定量分析。 2、共振吸收线是 。 3、表征谱线轮廓的参数 和 。 4、引起谱线变宽因素有 、 、 等 。 5、吸收线所包括全部面积,称为 吸收;它包括 所吸收全部能量。 6、峰值吸收替代积分吸收应具备的条件 是: 和 。 7、原子吸收分光光度计类型很多,其基本结构相 同,主要由 、 、 、 和 组成。8、火焰原子化器一般由、火焰原子化器一般由、和和组成。组成。9、石墨炉原子化器工作过程分为、石墨炉原子化器工作过程分为、和和四个阶段程序升温。四个阶段程序

59、升温。10、原子吸收分光光度法定量分析依据、原子吸收分光光度法定量分析依据,定量分析,定量分析方法有方法有和和。11原子吸收分光光度法干扰有原子吸收分光光度法干扰有、。12、原子吸收分光光度法分析条件的选择、原子吸收分光光度法分析条件的选择、。13、在原子吸收分光光度法中,常常选择共振线作为分析、在原子吸收分光光度法中,常常选择共振线作为分析线的原因线的原因。 三、问答题三、问答题1、试述原子吸收分光光度法的基本原理。、试述原子吸收分光光度法的基本原理。2、试述空心阴极灯的构造和工作原理。、试述空心阴极灯的构造和工作原理。3、为什么紫外可见分光光度计的分光系统放在、为什么紫外可见分光光度计的分

60、光系统放在吸收池的前面,而原子吸收分光光度计的吸收池的前面,而原子吸收分光光度计的分光系统放在原子化系统的后面?分光系统放在原子化系统的后面?4、何为锐线光源?为什么原子吸收分光光度法、何为锐线光源?为什么原子吸收分光光度法需用锐线光源?需用锐线光源?5、原子吸收分光光度法主要干扰有哪些?如何、原子吸收分光光度法主要干扰有哪些?如何消除或减少这些干扰?消除或减少这些干扰?v答案:答案:v二、填空题二、填空题v1、样品原子蒸气对共振吸收线、样品原子蒸气对共振吸收线v2、原子最外层电子由基态跃迁到第一激发态所吸收的谱线、原子最外层电子由基态跃迁到第一激发态所吸收的谱线v3、中心频率、中心频率0,半

61、宽度,半宽度v4、自然变宽,多普勒变宽,压力变宽、自然变宽,多普勒变宽,压力变宽v5、积分,气态原子、积分,气态原子v6、锐线光源发射线的中心频率与原子共振吸收线的中心频率一致,锐、锐线光源发射线的中心频率与原子共振吸收线的中心频率一致,锐线光源的发射线的半峰宽比原子共振吸收线的半峰宽窄线光源的发射线的半峰宽比原子共振吸收线的半峰宽窄v7、空心阴极灯,原子化系统,单色器,检测器,记录器、空心阴极灯,原子化系统,单色器,检测器,记录器v8、雾化器,雾化室、雾化器,雾化室(或混合室或混合室),燃烧器,燃烧器v9、干燥、灰化、原子化、净化、干燥、灰化、原子化、净化v10、吸收强度与原子蒸气(样品浓度

62、)一定范围内成比例,校正曲线法,、吸收强度与原子蒸气(样品浓度)一定范围内成比例,校正曲线法,标准加入法标准加入法v11、物理干扰,化学干扰,电离干扰,光学干扰、物理干扰,化学干扰,电离干扰,光学干扰v12、分析线的选取,狭缝宽度选择,空心阴极灯的工作电流选择,原子、分析线的选取,狭缝宽度选择,空心阴极灯的工作电流选择,原子化条件的选择化条件的选择v13、共振吸收线最为灵敏、共振吸收线最为灵敏 三、简答题三、简答题v1、被测样品经原子化系统原子化后,吸收空心阴极灯发射、被测样品经原子化系统原子化后,吸收空心阴极灯发射的共振发射线,产生共振吸收,其积分吸收与原子的数目的共振发射线,产生共振吸收,

63、其积分吸收与原子的数目(样品浓度(样品浓度C)成正比,在满足条件()成正比,在满足条件(1)锐线光源发射线的)锐线光源发射线的中心频率与原子共振吸收线的中心频率一致,和(中心频率与原子共振吸收线的中心频率一致,和(2)锐线)锐线光源的发射线的半峰宽比原子共振吸收线的半峰宽窄的情况光源的发射线的半峰宽比原子共振吸收线的半峰宽窄的情况下,其峰值吸收下,其峰值吸收A=KC。v2、空心阴极灯主要由一个阳极(乌棒)和一个空心圆筒形、空心阴极灯主要由一个阳极(乌棒)和一个空心圆筒形阴极(由待测元素的金属或合金化合物构成),阴极和阳极阴极(由待测元素的金属或合金化合物构成),阴极和阳极密封在带有光学窗口的玻

64、璃管内,内充低压惰性气体。密封在带有光学窗口的玻璃管内,内充低压惰性气体。工作时,在电场作用下,空心阴极灯开始辉光放电,阴工作时,在电场作用下,空心阴极灯开始辉光放电,阴极发出的电子向阳极加速过程中,与载气的原子发生碰撞使极发出的电子向阳极加速过程中,与载气的原子发生碰撞使之电离,产生的正电子在电场的作用下轰击阴极,将阴极材之电离,产生的正电子在电场的作用下轰击阴极,将阴极材料的原子从晶格中溅射出来,溅射出来的原子再与电子、原料的原子从晶格中溅射出来,溅射出来的原子再与电子、原子、离子等碰撞,其中一部分原子被激发,在他们返回基态子、离子等碰撞,其中一部分原子被激发,在他们返回基态时发射出相应元

65、素的特征共振线。时发射出相应元素的特征共振线。v3、紫外可见分光光度计的分光系统放在吸收池的前面,是、紫外可见分光光度计的分光系统放在吸收池的前面,是因为其使用的是连续光源,产生的是连续光谱,要获得一定因为其使用的是连续光源,产生的是连续光谱,要获得一定波长的单色光穿过吸收池,则必须要有单色器在吸收池前单波长的单色光穿过吸收池,则必须要有单色器在吸收池前单色。而,原子吸收分光光度计的光源是锐线特征光源,产生色。而,原子吸收分光光度计的光源是锐线特征光源,产生的是待测元素的特征谱线,光源产生的光直接穿过原子化系的是待测元素的特征谱线,光源产生的光直接穿过原子化系统后,由于有干扰吸收和杂散光,因此

66、,检测器前,即原子统后,由于有干扰吸收和杂散光,因此,检测器前,即原子化系统后,要放置单色器消除干扰。化系统后,要放置单色器消除干扰。v4、发射被测元素基态原子所吸收的特征共振线的光源称为、发射被测元素基态原子所吸收的特征共振线的光源称为锐线光源。原子的电子能级跃迁的谱线很简单,只能吸收共锐线光源。原子的电子能级跃迁的谱线很简单,只能吸收共振谱线。振谱线。v5、主要有物理干扰,化学干扰,电离干扰,光学干扰等、主要有物理干扰,化学干扰,电离干扰,光学干扰等(1)物理干扰消除方法:配制与被测试样组成相近的溶液)物理干扰消除方法:配制与被测试样组成相近的溶液或采用标准加入法或采用标准加入法(2)化学干扰消除方法:加入释放剂、加入保护剂或适当提)化学干扰消除方法:加入释放剂、加入保护剂或适当提高火焰温度高火焰温度(3)电离干扰消除方法:加入消电离剂碱金属元素)电离干扰消除方法:加入消电离剂碱金属元素(4)光学干扰消除方法:光谱线干扰可另选波长或化学方法)光学干扰消除方法:光谱线干扰可另选波长或化学方法分离干扰元素;非光谱线干扰可采用仪器调零吸收、邻近非分离干扰元素;非光谱线干扰可采用仪器调零吸收、邻近非共振线校正、连续光源背景校正、塞曼效应背景校正等。共振线校正、连续光源背景校正、塞曼效应背景校正等。

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