儀器分析-原子吸收光譜(PDF課件)

1、 影響譜線變寬的因素 1. 自然變寬2. 熱變寬(多普勒變寬3. 碰撞變寬Holzmark變寬Lorentz變寬4. 自吸變寬 1. 朗伯比爾定律I = I 0e -Kv L 定義:A=lg(I 0 / I= 0.434 k V L2. 積分吸收儀器分辨率難以達(dá)到0kN d K = 3. 峰值吸收 直接測(cè)量吸收線中心頻率或中心波長(zhǎng)所對(duì)應(yīng)的峰值原子吸收系數(shù)K來確定蒸氣中的原子濃度A = K N0L = k C L發(fā)射線必須比吸收線要窄得多,同時(shí)發(fā)射線的中心頻率或中心波長(zhǎng)要與吸收線的中心頻率或中心波長(zhǎng)相一致銳線光源:發(fā)射線半寬度很窄的光源3.2 原子吸收分光光度計(jì) 原子吸收分光光度計(jì)原理圖 原子化

2、器的作用:提供合適的能量將試樣中的被測(cè)元素轉(zhuǎn)變?yōu)樘幱诨鶓B(tài)的原子。類型:火焰原子化、電熱原子化 1.火焰原子化 (1火焰的類型:(2火焰的構(gòu)造及其溫度分布:干燥區(qū)、蒸發(fā)區(qū)、原子化區(qū)和電離化合區(qū)(3自由原子在空間中的分布:(4火焰原子化器:(預(yù)混合型、全消耗型霧化器、霧室、燃燒器和火焰(5燃?xì)夂椭細(xì)獾谋壤?貧燃火焰、富燃火焰、中性火焰 火焰原子化器示意圖 2.電熱原子化 石墨爐原子化器示意圖 石墨爐升溫示意圖 石墨爐原子化器 石墨爐的升溫過程:干燥、灰化、原子化和凈化主要優(yōu)點(diǎn):(1原子化效率高(2試樣用量少(3能直接測(cè)定其共振吸收線位于真空紫外光譜區(qū)域的一些元素(4比火焰法安全可靠主要缺點(diǎn):準(zhǔn)確

3、度和精密度均較差、干擾情況較嚴(yán)重、操作過程復(fù)雜 光源的作用:發(fā)射被測(cè)元素的特征譜線以供氣態(tài)基態(tài)原子吸收。1. 空心陰極燈 2.光源的調(diào)制 光源調(diào)制的目的:將光源發(fā)射的共振線與火焰發(fā)射的干擾輻射區(qū)別開來。光源調(diào)制的方法:交流供電直流供電+ 切光器 1. 單光束型不能消除因光源波動(dòng)造成的影響,基線漂移。2. 雙光束型可以消除光源波動(dòng)造成的影響,但不能抵消因火焰波動(dòng)帶來的影響。 3.3 干擾及其抑制 由于試樣和標(biāo)樣的物理性質(zhì)不同而引起的干擾。可采用配制與試樣溶液有相似物理性質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)溶液,也可采用標(biāo)準(zhǔn)加入法,可以方便地消除這種干擾。另外,當(dāng)溶液濃度太高時(shí),可用稀釋法。 1. 譜線干擾消除方法:另選分析

4、線;減小狹縫寬度;降低燈電流等等。2. 背景吸收(1分子吸收(2光的散射(3火焰氣體的吸收 背景吸收的校正 (1雙線校正法(鄰近線法鄰近線背景校正法是采用一條與分析線相近的非吸收線,被測(cè)元素基態(tài)原子對(duì)它無吸收,而背景吸收的范圍較寬,所以對(duì)它仍然有吸收。當(dāng)分析時(shí),背景和被測(cè)元素對(duì)分析線都產(chǎn)生吸收,分析線的吸光度值和鄰近線的吸光度值兩者之差即為被測(cè)元素的凈吸光度值。 (2連續(xù)光源氘燈校正法 這種方法是用一個(gè)連續(xù)光譜(氘燈與銳線光源的譜線交替通過原子化器并進(jìn)入檢測(cè)器。當(dāng)氘燈發(fā)出的連續(xù)光譜通過時(shí),可以認(rèn)為用氘燈的連續(xù)光譜所測(cè)得的吸光度是背景吸收值,而銳線光源通過原子化器時(shí)產(chǎn)生的吸收為背景吸收和被測(cè)元素

5、吸收之和,兩者的差值為凈的吸光度值。 (3塞曼效應(yīng)背景校正法 這種校正方法將一磁場(chǎng)加在光源或原子化器上進(jìn)行調(diào)制,使共振發(fā)射線或吸收線分裂成偏振方向不同而波長(zhǎng)一條線和兩條線。根據(jù)線對(duì)平行偏振光的吸收,得到原子吸收和背景吸收;而線對(duì)垂直偏振光的吸收僅為背景吸收。因此兩者的差值即為扣除背景后的原子吸收值。 化學(xué)干擾:在溶液或原子化過程中被測(cè)元素和其它組分之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而影響被測(cè)元素化合物的離解和原子化。 化學(xué)干擾的消除:(1加入釋放劑(2加入保護(hù)劑(3加入緩沖劑 被測(cè)元素原子在原子化過程中發(fā)生電離,使參與吸收的基態(tài)原子數(shù)量減少而造成吸光度下降的現(xiàn)象。消除電離干擾的最有效辦法是在標(biāo)準(zhǔn)和分析試樣溶液中

6、均加入過量的易電離元素。常用的消電離劑是堿金屬元素。 3.4 實(shí)驗(yàn)技術(shù) 溶劑萃取 1. 光譜通帶:W=D-1S以能將吸收線與鄰近的干擾線分開為原則(W:光譜通帶D-1:倒線色散率S:狹縫寬度2. 燈電流:與可測(cè)光強(qiáng)度匹配的最低電流3. 火焰的位置及火焰條件:選吸收最大處4. 分析線的選擇:通常選共振線,有干擾時(shí)選非共振線 1.特征濃度原子吸收分光光度法中特征濃度是指產(chǎn)生1%吸收或0.0044吸光度時(shí)所對(duì)應(yīng)的被測(cè)元素的濃度或重量。在火焰原子吸收法中,其表達(dá)式為:S = C0.0044 / A (ug/mL/1%在石墨爐原子吸收法中,其表達(dá)式為:S = CV0.0044 / A (g/1%2檢出限 檢出限表示在選定的實(shí)驗(yàn)條件下，被測(cè)元素溶 液能給出的測(cè)量信號(hào)兩倍于標(biāo)準(zhǔn)偏差時(shí)所對(duì)應(yīng) 的濃度。 D = C2 / A 式中D為檢測(cè)限(ug/mL，C為試液濃度 (ug/mL，為用空白溶液進(jìn)行10次以上的吸光 度測(cè)定所計(jì)算得到的標(biāo)準(zhǔn)偏差，A為試液的吸 光度。 解 （1）Si 2516.1 (靈敏度最高，選此譜線） S = 50.0044/0.44=0.05(ug/mL/1% 同理 2514.3 S=0.50 (ug/mL/1%