原子吸收光譜法ppt課件.ppt

一 原子吸收光譜法的發(fā)展和特點(diǎn) 二 原子吸收光譜的基本原理簡(jiǎn)介 三 PE原子吸收光譜儀的組成 四 原子吸收光譜分析的應(yīng)用 五 樣品處理方法 原子吸收光譜法 原子吸收光譜法 亦稱(chēng)原子吸收分光光度法 是基于蒸氣相中待測(cè)元素的基態(tài)原子對(duì)其共振輻射的吸收強(qiáng)度來(lái)測(cè)定試樣中該元素含量的一種儀器分析方法 它是測(cè)定痕量和超痕量元素的有效方法 石墨爐原子吸收光譜法 質(zhì)譜法和中子活化法被公認(rèn)為測(cè)定超痕量元素的三種主要方法 一 原子吸收光譜法的發(fā)展和特點(diǎn) 原子吸收光譜分析法作為一種化學(xué)分析方法 誕生于1955年 澳大利亞科學(xué)家瓦爾西 AlanWalsh 開(kāi)創(chuàng)了火焰原子吸收光譜法 鑒于瓦爾西在建立和發(fā)展原子吸收光譜分析法方面的歷史功勛 1991年在挪威卑爾根召開(kāi)的第27屆國(guó)際光譜學(xué)大會(huì) CSI 上授予他第一屆CSI獎(jiǎng) 一 原子吸收光譜法的發(fā)展 AlanWalsh 一 原子吸收光譜法的發(fā)展 1959年俄羅斯里沃夫 開(kāi)創(chuàng)了石墨爐電熱原子吸收光譜法 為表彰里沃夫?qū)﹂_(kāi)創(chuàng)和發(fā)展石墨爐原子吸收光譜分析法方面所做出的杰出貢獻(xiàn) 1997年在澳大利亞墨爾本召開(kāi)的第30屆國(guó)際光譜學(xué)大會(huì)上授予他第二屆CSI獎(jiǎng) 一 原子吸收光譜法的發(fā)展 美國(guó)Perkin Elmer公司1961年推出了世界上第一臺(tái)火焰原子吸收分光光度計(jì)商品儀 1970年生產(chǎn)了世界上第一臺(tái)HGA 70型石墨爐原子吸收光譜儀 1976年日本日立公司推出了第一臺(tái)塞曼效應(yīng)校正背景的原子吸收光譜儀 1987年美國(guó)Analyte公司推出第一臺(tái)帶有陰極濺射原子化器的商品儀器 1997年LeemanLabs公司在上海多國(guó)儀器展覽會(huì)上展出了用陰極濺射原子化器的A30型原子吸收光譜儀 可快速程序分析30個(gè)元素 一 原子吸收光譜法的發(fā)展 一 原子吸收光譜法的發(fā)展 1989年日立公司推出了Z9000型原子吸收光譜儀 采用四通道系統(tǒng) 能同時(shí)測(cè)定4個(gè)元素 1990年美國(guó)Perkin Elmer公司又生產(chǎn)了世界上第一臺(tái)PE4100ZL型橫向加熱縱向磁場(chǎng)調(diào)制石墨爐原子吸收光譜儀 1994年P(guān)erkin Elmer公司推出SIMAA6000型多元素同時(shí)測(cè)定原子吸收光譜儀 使用中階梯光柵和固體檢測(cè)器 獲得了二維色散的光譜圖 一 原子吸收光譜法的發(fā)展 2004年德國(guó)AnalytikjenaAG公司首先推出ContrAA300型順序掃描連續(xù)光源原子吸收光譜儀 高聚焦短弧氙燈連續(xù)光源 波長(zhǎng)覆蓋原子吸收全部波長(zhǎng)范圍 采用石英棱鏡高分辨率的大面積中階梯光柵雙單色器 帶寬0 003nm 高靈敏度CCD檢測(cè)器增大量子效率 同時(shí)測(cè)量樣品光束和參考光束 獲得分析信號(hào)和背景信號(hào) 扣除背景效果好 一 原子吸收光譜法的發(fā)展 二 原子吸收光譜分析在我國(guó)的發(fā)展 1963年首先是黃本立和張展霞分別著文 向國(guó)內(nèi)同行介紹了原子吸收光譜法 1964年 黃本立等將蔡司 型濾光片式火焰光度計(jì)改裝為一臺(tái)簡(jiǎn)易原子吸收光譜裝置 測(cè)定了溶液中的鈉 發(fā)表了最早的原子吸收光譜分析的研究論文 二 原子吸收光譜分析在我國(guó)的發(fā)展 吳庭照等1965年利用自制的同心型氣動(dòng)玻璃霧化器 預(yù)混合金屬層流燃燒器 鎂空心陰極燈 英國(guó)HilgerH700火焰分光光度計(jì)的單色器 10cm長(zhǎng)不銹鋼平頭水冷燃燒器的預(yù)混合型火焰原子化器組裝了原子吸收光譜儀器 完成了鋰中微量鎂的測(cè)定 1965年上海復(fù)旦大學(xué)陳樹(shù)喬等組裝成功了實(shí)驗(yàn)室型原子吸收光譜儀器 用于教學(xué)實(shí)驗(yàn) 二 原子吸收光譜分析在我國(guó)的發(fā)展 1969年北京礦冶研究院 北京有色研究院與北京科學(xué)儀器廠合作研制了WFD Y1型單光束火焰原子吸收分光光度計(jì) 1970年WFD Y1儀器全體設(shè)計(jì)裝調(diào)人員轉(zhuǎn)入北京第二光學(xué)儀器廠 今北京瑞利儀器公司的前身 并于當(dāng)年實(shí)現(xiàn)了我國(guó)第一臺(tái)火焰原子吸收分光光度計(jì)上市 1971年地質(zhì)部地礦局南京儀器室與地質(zhì)部地礦所8室合作生產(chǎn)了單光束火焰原子吸收分光光度計(jì) 北京第二光學(xué)儀器廠與中國(guó)科學(xué)院環(huán)境化學(xué)研究所馬怡載 北京礦冶研究院陶繼華和于家翹等合作 研制WFD Y3型儀器 配上馬怡載等研制出的石墨原子化器及其控制電源 于1975年開(kāi)發(fā)了WFD Y3型單光束數(shù)字式火焰石墨爐兩用原子吸收分光光度計(jì) 該儀器榮獲了1978年全國(guó)科技大會(huì)獎(jiǎng) 二 原子吸收光譜分析在我國(guó)的發(fā)展 二 原子吸收光譜分析在我國(guó)的發(fā)展 1972年吳廷照等研制完成管式石墨爐原子吸收裝置 并用該裝置測(cè)定了核純鋯中的鎘 絕對(duì)靈敏度達(dá)到10 11g數(shù)量級(jí) 相對(duì)靈敏度達(dá)到10 6 數(shù)量級(jí) 1984年 馬怡載等研制成了我國(guó)第一臺(tái)ZM 型塞曼效應(yīng)原子吸收光譜儀 1986年何華焜等研制了交流塞曼原子吸收光譜儀 日本日立公司推出世界上第一臺(tái)塞曼效應(yīng)校正背景的原子吸收光譜儀器是1980年 三 原子吸收光譜分析的優(yōu)點(diǎn) 1 檢出限低 火焰原子吸收法的檢出限可達(dá)到ng mL量級(jí) 石墨爐原子吸收光譜法的檢出限可達(dá)到10 13 10 14g 2 選擇性好 3 精密度高 原子吸收光譜法的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差一般達(dá)到1 沒(méi)有困難 最好時(shí)可以達(dá)到0 3 或更好 三 原子吸收光譜分析的優(yōu)點(diǎn) 4 抗干擾能力強(qiáng) 原子吸收線數(shù)目少 一般不存在共存元素的光譜重疊干擾 干擾主要來(lái)自化學(xué)干擾 5 應(yīng)用范圍廣 適用分析的元素范圍廣 可分析周期表中絕大多數(shù)的金屬與非金屬元素 三 原子吸收光譜分析的優(yōu)點(diǎn) 6 儀器設(shè)備相對(duì)比較簡(jiǎn)單 操作簡(jiǎn)便 易于掌握 7 主要用于單元素的定量分析 四 原子吸收光譜分析的局限性 1 不能進(jìn)行多元素分析 原吸法測(cè)定一個(gè)元素得換一個(gè)空心陰極燈作為銳線光源 雖然 目前已研制成新的光源 多元素?zé)?但多元素?zé)舻姆€(wěn)定性 光源強(qiáng)度受到一定的限制 應(yīng)用不是很廣 四 原子吸收光譜分析的局限性 2 不能作結(jié)構(gòu)分析 和原子發(fā)射一樣它只能作組份分析 不能作結(jié)構(gòu)分析 二 原子吸收光譜的基本原理簡(jiǎn)介 原子吸收光譜工作原理 是根據(jù)被測(cè)元素基態(tài)原子對(duì)共振輻射的吸收程度 來(lái)確定試樣中被測(cè)元素的濃度 原子吸收光譜儀的結(jié)構(gòu)示意圖 原子吸收光譜分析是基于原子外層電子的躍遷 原子由原子核和繞核運(yùn)動(dòng)的核外電子組成 不同的元素其核外電子的數(shù)目各不相同 通常情況下 原子的核外電子都是在一些特定的軌道上運(yùn)動(dòng) 這種穩(wěn)定狀態(tài)下的原子稱(chēng)為基態(tài)原子 基態(tài)原子吸收一定能量之后躍遷到較高的能量狀態(tài) 這種狀態(tài)被稱(chēng)為激發(fā)態(tài) 激發(fā)態(tài)原子是不穩(wěn)定的 原子最終將會(huì)返回到基態(tài) 同時(shí)放出能量 原子吸收 基態(tài)原子 原子能量的吸收和發(fā)射 基態(tài) 激發(fā)態(tài) h 吸收能量 外層電子 h 放出能量 能級(jí)圖 電子能級(jí)躍遷 Eo E2 E3 E1 1 2 3 4 E4 5 6 共振線來(lái)自于基態(tài)原子 Eo 原子吸收過(guò)程 基態(tài)原子吸收共振線 能量躍遷 Eo E2 E3 E1 太陽(yáng)外層大氣壓 陽(yáng)光 1 2 3 4 1 2 3 4 Pb的能級(jí)躍遷圖 電子能量躍遷 Eo E2 E3 E1 202 2 E4 217 0 261 4 283 3 波長(zhǎng) nm 吸收能量圖 每個(gè)元素的吸收線較少 abcd Eo基態(tài) 激發(fā)態(tài) 激發(fā) 能量 b a c E3 E2 E1 E 離子化 發(fā)射能量圖 每個(gè)元素有較多的發(fā)射線 abcd Eo基態(tài) 激發(fā)態(tài) 發(fā)射 能量 b a c E3 E2 E1 E 離子化 吸收與濃度的關(guān)系 在原子的吸收和發(fā)射過(guò)程中 所放出的能量和所接收到的能量與輻射或吸收的電磁波 光是特殊波長(zhǎng)范圍內(nèi)的電磁波 的波長(zhǎng)有著嚴(yán)格的一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系 即 E h 式中 E 兩狀態(tài)的能量差 h 普朗克常量 輻射的電磁波頻率 定量依據(jù) 通過(guò)測(cè)量輻射光源的吸收程度 可以定量確定分析物的含量 朗伯 比爾吸收定律 透光率T 與吸光度 ABS 的關(guān)系 透光率 T吸光度 A100 010 11 20 1 3 朗伯 比耳定律 實(shí)際 理論曲線 吸收值 ABS 濃度 A abc 火焰原子化分析曲線線性可達(dá)2個(gè)數(shù)量級(jí)而石墨爐則較窄 通常只有一個(gè)數(shù)量級(jí)吸收定律 假設(shè) 基態(tài)原子對(duì)光的吸收 只存在鑒定的電子躍遷 而無(wú)復(fù)雜的次級(jí)過(guò)程 在整個(gè)吸收層中吸收系數(shù)不變 激發(fā)處理關(guān)系式進(jìn)行了近似簡(jiǎn)化 校正曲線彎曲的原因 光吸收的最簡(jiǎn)式A KC 只適用于均勻稀薄的蒸汽原子 隨著吸收層中原子濃度的增加 上述簡(jiǎn)化關(guān)系不成立 在高濃度下 分子不成比例地分解 結(jié)果 相對(duì)于穩(wěn)定的原子溫度 較高濃度下給出的自由原子比率較低 校正曲線彎曲的原因 1 由于有不被吸收的輻射 雜散光 因?yàn)楸仨毴抗獗晃盏酵怀潭炔拍鼙３志€性 2 由于光源的老化或使用高的燈電流引起的空心燈譜線擴(kuò)寬 3 由于單色器狹縫太寬 則傳送到檢測(cè)器去的譜線會(huì)超過(guò)一條 校正曲線表現(xiàn)出更大的彎曲 定量分析方法原子吸收光譜是一種相對(duì)分析方法 用校正曲線進(jìn)行定量 常用的定量方法有標(biāo)準(zhǔn)曲線法和標(biāo)準(zhǔn)加入法 標(biāo)準(zhǔn)曲線法是最基本的定量方法 是其他定量方法的基礎(chǔ) 標(biāo)準(zhǔn)曲線法成功應(yīng)用的基本條件在于 標(biāo)準(zhǔn)系列與被分析樣品組成的精確匹配 標(biāo)樣濃度的準(zhǔn)確標(biāo)定 吸光度值的準(zhǔn)確測(cè)定與校正曲線的正確繪制和使用 標(biāo)準(zhǔn)曲線法 用標(biāo)準(zhǔn)溶液配制標(biāo)準(zhǔn)系列 分別測(cè)定其吸光度 以測(cè)得的吸光度為縱坐標(biāo) 元素濃度為橫坐標(biāo) 建立校正曲線A f c 在相同的實(shí)驗(yàn)條件下 測(cè)定樣品試樣溶液的吸光度Ax 根據(jù)測(cè)得的吸光度Ax從校正曲線上求出樣品中待測(cè)元素的含量cx 優(yōu)點(diǎn) 簡(jiǎn)單 快速缺點(diǎn) 僅適用于組成簡(jiǎn)單 干擾較少的樣品 標(biāo)準(zhǔn)加入法分析結(jié)果的準(zhǔn)確性直接依賴與標(biāo)準(zhǔn)系列與被分析樣品組成的精確匹配 在實(shí)際分析過(guò)程中所遇到的樣品的基體 組成和濃度千變?nèi)f化 要找到完全與被分析樣品組成相匹配的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)是不容易的 標(biāo)準(zhǔn)加入法是在幾份等量的被分析試樣中分別加入0 c1 c2 c3 c4等不同量的被測(cè)定元素的標(biāo)準(zhǔn)溶液 依次測(cè)定其吸光度值A(chǔ)0 A1 A2 A3 A4 建立吸光度值A(chǔ)i對(duì)加入量ci的校正曲線 其延長(zhǎng)線與橫坐標(biāo)軸的交點(diǎn)到原點(diǎn)的距離相應(yīng)的濃度為原始試樣中待測(cè)元素的濃度cx 因?yàn)榛w組成是相同的 可以自動(dòng)補(bǔ)償樣品基體的物理和化學(xué)干擾 提高測(cè)定的準(zhǔn)確度 三 PE原子吸收光譜儀的組成 原子吸收光譜儀由以下五大部分組成 1 光源 能夠發(fā)射待測(cè)元素的特征光譜 2 原子化器 將樣品中待測(cè)元素轉(zhuǎn)化為原子蒸氣 如 火焰 石墨爐等 3 單色器 將元素?zé)羲a(chǎn)生的特定被分析元素的特征譜線從其它非特征譜線中分離出來(lái) 4 檢測(cè)器 將單色器分出的光信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換 5 數(shù)據(jù)處理輸出系統(tǒng) 將檢測(cè)器的相應(yīng)值轉(zhuǎn)換成有用的分析測(cè)量值 其中光源和原子化器是儀器的核心 下面將做詳細(xì)介紹 一 光源因?yàn)樵又晃仗囟úㄩL(zhǎng)的光 因此原子吸收光譜中通常使用的光源為銳線光源 目前主要使用的銳線光源為空心陰極燈 HCL 和無(wú)極放電燈 EDL 1 HCL空心陰級(jí)燈基本結(jié)構(gòu) 由被測(cè)元素材料制成的空心陰極和一個(gè)由鈦 鋯 鉭或其它材料制作的陽(yáng)極 陰極和陽(yáng)極封閉在帶有光學(xué)窗口的硬質(zhì)玻璃管內(nèi) 管內(nèi)充有壓強(qiáng)為2 10mmHg的惰性氣體氖或氬 其作用是產(chǎn)生離子撞擊陰極 使陰極材料發(fā)光 HCL的安裝 2 EDL無(wú)線放電燈對(duì)于大多數(shù)元素來(lái)說(shuō) 空心陰極燈已經(jīng)可以滿足原子吸收光譜儀器測(cè)定要求 但是另外還有少量元素 主要是那些測(cè)量波長(zhǎng)特別短 蒸氣壓比較高的元素 代表性的如As193 7nm Se196 0nm等 它們的空心陰極燈不能提供足夠高的能量用于吸收分析 特別是在測(cè)定低含量的樣品時(shí) 在這種情況下 無(wú)極放電燈 EDL 是一個(gè)更好的選擇 上圖顯示了PerkinElmer無(wú)極放電燈的結(jié)構(gòu) 通過(guò)在驅(qū)動(dòng)器提供的高頻電場(chǎng)中 由高頻電場(chǎng)能量使石英管內(nèi)產(chǎn)生氣體放電 并將管內(nèi)惰性氣體原子激發(fā) 隨著放電的進(jìn)行 石英管溫度升高 使金屬鹵化物蒸發(fā)和解離 待分析元素原子與被激發(fā)的惰性氣體原子之間發(fā)生非彈性碰撞而被激發(fā)發(fā)射特征輻射光譜 優(yōu)點(diǎn) 工作效率高 輸入功率轉(zhuǎn)化為輻射的效率高 特征輻射強(qiáng)度大 更高靈敏度 更低檢出限 有效使用壽命更長(zhǎng) 注意 EDL使用前需預(yù)熱30 45min 需要配備單獨(dú)的電源 二 原子化器在原子吸收光譜儀中 原子化器的作用就是將樣品中的目標(biāo)元素從原來(lái)的分子狀態(tài) 離子狀態(tài)變成為處于基態(tài)的自由原子 而這個(gè)過(guò)程是原子吸收光譜儀器最重要和最關(guān)鍵的部件 是直接決定儀器分析靈敏度的關(guān)鍵因素 常用的原子化器有火焰原子化器和非火焰原子化器 1 火焰原子化器 火焰原子化器是由霧化器 霧化室和燃燒頭三部分組成 用火焰使試樣原子化是目前廣泛應(yīng)用的一種方式 它是將液體試樣經(jīng)噴霧器形成霧粒 這些霧粒在霧化室中與氣體 燃?xì)馀c助燃?xì)?均勻混合 除去大液滴后 再進(jìn)入燃燒器形成火焰 此時(shí) 試液在火焰中產(chǎn)生原子蒸氣 火焰警示標(biāo)簽 a 表面高溫警示 b 存在紫外線傷害 避免肉眼直接觀測(cè)火焰 c 點(diǎn)燃火焰后不要將門(mén)打開(kāi) 1 燃燒頭PerkinElmer火焰原子吸收的燃燒頭是由耐腐蝕性的鈦制成 其中包含配合空氣 乙炔使用的10cm燃燒頭 和笑氣 乙炔使用的5cm燃燒頭 同時(shí)燃燒頭可以轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度 以降低測(cè)定的靈敏度 隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng) 燃燒頭需要定期進(jìn)行清潔維護(hù) 特別是在測(cè)定一些常見(jiàn)元素如K Na Ca Zn等時(shí) 尤其要注意燃燒頭的清潔 清潔時(shí)將燃燒頭取下 使用工具中配備的清潔鋼片 在去離子水中進(jìn)行沖洗 2 火焰空氣 乙炔火焰空氣 乙炔火焰是原子吸收測(cè)定中最常用的火焰 溫度約為2300 該火焰燃燒穩(wěn)定 使用安全 重現(xiàn)性好 噪聲低 對(duì)大多數(shù)元素有足夠高的靈敏度 常用的焊接級(jí)乙炔就可以達(dá)到使用要求 但是由于焊接級(jí)乙炔通常存放在丙酮溶液中 當(dāng)儲(chǔ)氣瓶?jī)?nèi)壓力減小時(shí) 進(jìn)入火焰中的丙酮濃度增加 如果分析元素需要富燃型火焰時(shí) 丙酮濃度的增加可能會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的結(jié)果 同樣 當(dāng)丙酮流進(jìn)氣體控制盒時(shí) 可能會(huì)損壞閥門(mén)和管道 因此 當(dāng)儲(chǔ)氣瓶壓力下降到520KPa以下時(shí) 應(yīng)該更換乙炔儲(chǔ)氣瓶 乙炔儲(chǔ)氣瓶在儲(chǔ)存和使用時(shí)都應(yīng)該保持豎直的狀態(tài) 這樣可以避免液體丙酮流到儲(chǔ)氣瓶的閥門(mén)上 如果你發(fā)現(xiàn)你的原子吸收實(shí)驗(yàn)中 焊接級(jí)乙炔氣不符合要求 你可以使用原子吸收級(jí)的乙炔氣 或者在氣源上使用除去丙酮的乙炔過(guò)濾器 氮氧化物 乙炔火焰氮氧化物 乙炔火焰所能提供的最高溫度為2900 這種火焰主要用來(lái)測(cè)定能形成難熔氧化物 難原子化的元素 儀器能夠自動(dòng)識(shí)別燃燒頭種類(lèi) 使用該火焰要注意操作安全 在點(diǎn)燃氮氧化物 乙炔火焰前儀器將先點(diǎn)燃空氣 乙炔再切換到N2O C2H2 關(guān)閉火焰時(shí) 也會(huì)將N2O C2H2火焰切換到空氣 乙炔火焰再熄滅 3 霧化器為滿足不的分析要求 可以選擇不同種類(lèi)的霧化器 常見(jiàn)的有高靈敏度霧化器和不銹鋼標(biāo)準(zhǔn)霧化器 擾流器是與霧化器一齊配套使用的部件 擾流器被固定地安放在預(yù)混合室內(nèi) 它的作用是將噴向它的氣溶膠中較大顆粒擋住 不讓它們進(jìn)入到火焰中 這樣 進(jìn)入到后面火焰中的顆粒更小 更均勻 有利于改善測(cè)定重復(fù)性 高靈敏度霧化器含有一個(gè)陶瓷撞擊球 其作用是 由噴霧口噴出的液滴高速撞擊到用玻璃或耐腐蝕的陶瓷材料做成的小球上 液滴被粉碎成許多更小的顆粒 提高了霧化效率 從而提高測(cè)定靈敏度 所有PerkinElmer霧化器都是可調(diào)的 并且可以輕松的拆卸下來(lái)進(jìn)行清洗 而且如果需要的話 每個(gè)部件都可以進(jìn)行替換 火焰原子化 優(yōu)點(diǎn) 便于使用 可靠和受記憶效應(yīng)的影響小 燃燒器系統(tǒng)小巧 耐用 價(jià)格低廉 可獲得足夠的信噪比 精密度高 線性范圍較石墨爐寬 缺點(diǎn) 樣品量需要較多 霧化效率低 一般5 10 不能或難以直接分析固體或黏度高的液體樣品 靈敏度低 因?yàn)槿細(xì)夂椭細(xì)怏w將樣品大量稀釋 因而靈敏度受到限制 2 石墨爐原子化器 石墨爐原子化法的過(guò)程是將試樣注入石墨管中間位置 用大電流通過(guò)石墨管產(chǎn)生高溫使試樣經(jīng)過(guò)干燥 灰化和原子化 與火焰原子化法相比 石墨爐原子化法具有如下特點(diǎn) a 靈敏度高 檢測(cè)限低 b 用樣量少 c 試樣直接注入原子化器 從而減少溶液一些物理性質(zhì)差異帶來(lái)的干擾 石墨爐警示標(biāo)簽 1 帶有心臟起搏器的人員不能靠近2 注意和石墨爐保持0 6m的距離3 強(qiáng)磁場(chǎng)輻射警示4 表面高溫警示 石墨爐自動(dòng)進(jìn)樣器 石墨爐一定量的樣品加入到石墨爐 一般為石墨材質(zhì) 內(nèi) 電加熱經(jīng)幾個(gè)步驟 最后在一個(gè)較高的溫度下 被迅速地原子化 從而產(chǎn)生與被測(cè)元素的含量成正比的原子數(shù)量 突出的優(yōu)點(diǎn) 靈敏度高 檢出限低進(jìn)樣量少重要的問(wèn)題 分析速度慢 一般每次分析2 3分鐘 精度差原子化機(jī)理復(fù)雜 導(dǎo)致背景問(wèn)題 Mn Tc Re Fe Ru Os Co Rh Ir Zn Pd Pt Cu Ag Au Zn Cd Hg B Al Ga In Tl C Si Ge Sn Pb N P As Sb Bi O S Se Te Po F Cl Br I At He Ne Ar Kr Xe Rn H Li Na K Rb Cs Fr Be Mg Ca Sr Ba Ra Sc Y La Ac Ti Zr Hf V Nb Ta Cr Mo w 火焰石墨爐和火焰 周期表 Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Tm 火焰和石墨爐原子吸收AAS 標(biāo)準(zhǔn)火焰石墨爐元素6748靈敏度ppmppt ppb精度好不錯(cuò)干擾少多速度快慢操作方便程度容易較復(fù)雜火焰的毒害性是無(wú)自動(dòng)化可行性是是操作費(fèi)用低中等 三 單色器 1 作用 將待測(cè)元素的共振線與鄰近線分開(kāi) 2 組件 色散元件 棱鏡 光柵 凹凸鏡 狹縫等 四 檢測(cè)系統(tǒng) 主要由檢測(cè)器 放大器 對(duì)數(shù)變換器 顯示記錄裝置組成 1 檢測(cè)器 將單色器分出的光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào) 如 光電倍增管等 2 放大器 將光電倍增管輸出的較弱信號(hào) 經(jīng)電子線路進(jìn)一步放大 3 對(duì)數(shù)變換器 光強(qiáng)度與吸光度之間的轉(zhuǎn)換 4 顯示 記錄新儀器配置 原子吸收計(jì)算機(jī)工作站 一 在環(huán)境分析領(lǐng)域中的應(yīng)用火焰法可測(cè)定水 海水 冶金廢水及土壤消解液和固體廢物浸出液的Cu Zn Pb Cd Cr Fe Co Ni Mn Ag等重金屬及堿金屬 堿土金屬元素 石墨爐法多用于地表水 飲用水源地表水及大氣顆粒物中重金屬元素的監(jiān)測(cè)分析 四 原子吸收光譜分析的應(yīng)用 二 在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用用于測(cè)定土壤 植物 水果 蔬菜 食品 飼料和水產(chǎn)品中的微量元素和重金屬元素 如K Na Ca Mg Cu Mn Zn Fe Mo等 三 在冶金工業(yè)方面的應(yīng)用鋼鐵中除分析線處于真空紫外區(qū)的C S P元素外 其它元素幾乎都可以用原子吸收方法測(cè)定 鋼鐵及高溫合金鋼中的有害雜質(zhì)元素 如Pb Bi As Sb Sn等 可以采用氫化物發(fā)生一原子吸收法進(jìn)行測(cè)定 四 在石油工業(yè)方面的應(yīng)用可以用于原油 中間產(chǎn)品 最終產(chǎn)品和添加劑中金屬及潤(rùn)滑油中的金屬雜質(zhì)的分析 五 在生物組織方面的應(yīng)用生物組織樣品包括血液 尿 指甲 人發(fā)及軟組織 膽汁 內(nèi)臟等 根據(jù)樣品元素的含量 可采用火焰及無(wú)火焰兩種方法測(cè)定 主要用來(lái)測(cè)定Ca Mg Fe Cu Zn Pb Cr Mn Ni Cd K等 五 樣品處理方法 一 土壤Cu Zn Pb Cd Cr Ni等重金屬的前處理 1 土樣 約500g 用四分法縮分至100g 2 自然風(fēng)干后除雜 研磨后過(guò)2mm 10目尼龍篩 2mm 10目 0 84mm 20目 0 25mm 60目 0 149mm 100目 再研磨后過(guò)100目的尼龍篩 混勻后密封保存 待分析 二 土樣的消解 1 電熱板消解 取0 2 0 5g 精確稱(chēng)量至0 0001 的土樣 用水潤(rùn)濕一下 加10mL鹽酸 低溫加熱至3mL 再加5mL硝酸 5mL氫氟酸 3mL高氯酸中溫加熱1h 看消解效果的程度 適當(dāng)重復(fù)上述消解過(guò)程 當(dāng)白煙基本冒盡且坩堝內(nèi)容物成粘稠狀時(shí) 可取下稍冷 用去離子水沖洗坩堝內(nèi)壁 2 微波消解 參照HJ491 2009 準(zhǔn)確稱(chēng)取0 1 0 2g試樣于微波消解罐中 用少量水潤(rùn)濕后 加6mL硝酸 2mL氫氟酸 按照一定的升溫程序進(jìn)行消解 升溫程序參考見(jiàn)下表 冷卻后轉(zhuǎn)移至聚四氟乙烯坩堝中趕酸或者再加入2mL高氯酸 電熱板加熱消解 再根據(jù)特定的金屬元素加入相應(yīng)的固定劑或者掩蔽劑 待測(cè) 微波消解儀升溫程序 三 水中金屬總量的預(yù)處理方法 注 分析金屬總量的樣品 采集后立即加濃硝酸固定 酸化至pH1 2 每1000mL樣品加2mL的硝酸 1 根據(jù)HJ677 2013金屬總量的消解 硝酸消解法 附HJ700 2014 1 適用范圍 本標(biāo)準(zhǔn)適用于地表水 地下水 生活污水和工業(yè)廢水中20種金屬元素總量的硝酸消解預(yù)處理 包括銀 鋁 砷 鈹 鋇 鈣 鈷等 其他金屬元素通過(guò)驗(yàn)證后也適用于本方法 2 消解步驟 量取50mL混合均勻的水樣于150mL燒杯或錐形瓶中 加入5mL濃硝酸置于溫控加熱設(shè)備上 蓋上表面皿或小漏斗 保持溶液溫度95 5 不沸騰加熱回流30min移去表面皿 蒸發(fā)至溶液為5