環(huán)境監(jiān)測(cè)水和廢水監(jiān)測(cè)技術(shù)實(shí)用教案

1、2.1.1用原子(yunz)吸收法(AAs)測(cè)定的項(xiàng)目 原子吸收分光光度法的測(cè)定靈敏度較高，干擾少或易于克服，測(cè)定手續(xù)簡(jiǎn)單快速，與 某些它種現(xiàn)代儀器(yq)分析方法相比，其設(shè)備費(fèi)用較低。應(yīng)用的范圍日益廣泛，可測(cè)定的元 素6070種，如下圖 如果含量太低，或者基體干擾較大，我國(guó)還規(guī)定了用KIMIBK、APDCMIBK、 DDTCMIBK體系萃取，火焰原子吸收法測(cè)定的方法。直接測(cè)定一般為l o級(jí)。石墨爐 原子吸收法測(cè)定的金屬成分可達(dá)10“級(jí)。 目前在水和廢水中測(cè)定的主要金屬成分有Ag、Cd、Tcr、cu、Fe、Mn、Nl、Pb、Sb、 Zn、B6、Hg、K、Na、Ca、M8等。 第1頁/共120頁

2、第一頁，共121頁。2.1.1用原子吸收法(AAs)測(cè)定(cdng)的項(xiàng)目第2頁/共120頁第二頁，共121頁。2.1.2 原子(yunz)吸收法的基本原理 原子吸收法是基干空心陰極燈發(fā)射(fsh)出的待測(cè)元素的特征譜線，通過試樣蒸氣，被蒸 氣巾待測(cè)元素的摹態(tài)原子所吸收。由特征譜線被減弱的程度，來測(cè)定試樣中待測(cè)元素含 量的方法如圖22所示 原子吸收法是建立在研究基態(tài)原子蒸氣對(duì)光吸收的性質(zhì)和規(guī)律上，所以對(duì)它苯本理 論的了解主要是解決基態(tài)原子的產(chǎn)生以及它的吸光特性；基態(tài)原子濃度與試樣中該元素 含量間以及基態(tài)原子濃度與吸光度之間的定量關(guān)系等幾個(gè)主要問題 第3頁/共120頁第三頁，共121頁。2.1.

3、2 原子(yunz)吸收法的基本原理第4頁/共120頁第四頁，共121頁。2.1.2 原子(yunz)吸收法的基本原理1. 基態(tài)原子的產(chǎn)生(chnshng) 原子化：待測(cè)元素由化合物狀態(tài)變成基態(tài)原子方法： 化學(xué)法火焰法電熱法 第5頁/共120頁第五頁，共121頁。2.1.2 原子(yunz)吸收法的基本原理 火焰原子(yunz)化法：火焰提供熱能，使待測(cè)元素的化合物解離，而變成基態(tài)原子(yunz) 將金屬鹽(以MX表示)的水溶液經(jīng)過霧化成為微小的霧粒噴入火焰中，霧粒中金屬鹽的分子將發(fā)生一系列的變化。大體分為蒸發(fā)、解離、激 發(fā)、電離、化合等過程第6頁/共120頁第六頁，共121頁。2.1.2 原

4、子(yunz)吸收法的基本原理 蒸發(fā)過程，是金屬鹽水溶液的霧粒(濕氣溶膠)，在火焰的作用 下脫水和氣化，即： 金屆鹽的氣態(tài)分子，在高溫條件下吸收熱能可被分解為基態(tài)原子(包括(boku)氣態(tài)金屆原 子和氣態(tài)非金屬原子)，一部分基態(tài)原子由干熱能和被碰撞的作用被激發(fā)而成為激發(fā)態(tài)原 于或變電離成為離子。其過程表示如下 第7頁/共120頁第七頁，共121頁。2.1.2 原子(yunz)吸收法的基本原理2. 共很線與吸收線原子受到外界能量(如熱能)激發(fā)時(shí)，最外層電子吸收一定能量而躍遷到較高的能級(jí)，稱為激發(fā)態(tài)原子，激發(fā)態(tài)原子能量較高，很不穩(wěn)定， 在短時(shí)間內(nèi)躍遷到較高能級(jí)的電子又返回到低能級(jí)狀態(tài)。同時(shí)釋放一定

5、的 能量。吸收或釋放的能量等于兩個(gè)能級(jí)的能量差E。因此(ync)能量的吸收或發(fā)射光的波長(zhǎng)有 如下關(guān)系 第8頁/共120頁第八頁，共121頁。2.1.2 原子(yunz)吸收法的基本原理 原子受外界能量的激發(fā)，其最外層(wi cn)電子可能躍遷至不同能級(jí)，因 而可能有不同的激發(fā)態(tài) :第9頁/共120頁第九頁，共121頁。2.1.2 原子(yunz)吸收法的基本原理 共振吸收線：電子從基態(tài)躍遷到能量最低的第一激發(fā)態(tài)的幾率最多，要吸收一定能量即一定波長(zhǎng)的譜線。這一由基態(tài)到第一激發(fā) 態(tài)的躍遷吸收諾線稱為共振吸收線 特征譜線：各種元素的原子結(jié)構(gòu) 和外層電子排布不同。故不同 元素的原子從基態(tài)躍遷到第一 激

6、發(fā)態(tài)(或者(huzh)是由第一激發(fā)態(tài) 返回到基態(tài))時(shí)吸收(或輻射)的能量不同的各種元素的共振線都具有不同的波長(zhǎng)。所以元素的共振線又稱為元素 的特征譜線 共振線是元 素所有譜線中最靈敏譜線。原子吸收分析就是利用處于基態(tài)的待測(cè)原于蒸氣，對(duì)從光源發(fā)射出的待測(cè)元素的共振線的吸收而進(jìn)行定量分析 第10頁/共120頁第十頁，共121頁。2.1.2 原子(yunz)吸收法的基本原理 若將不同頻率的光，通過(tnggu)原于蒸氣有一部分光波吸收，其透過光的強(qiáng) 度(即原子吸收了部分共振線后光的強(qiáng)度)與原子蒸氣的寬是服從朗伯定律，即： 第11頁/共120頁第十一頁，共121頁。2.1.2 原子(yunz)吸收法的

7、基本原理 吸收線的半寬度：吸收線在中心頻率兩側(cè)具有( jyu)一定的寬度，通常用系數(shù)等 于極大值的一半(Ko2)處，吸收線輪廓上兩點(diǎn)間的距離(即兩點(diǎn)間的頻率差)，來表示 吸收線的寬度，稱為吸收線的半寬度，以v表示。其數(shù)量級(jí)約為0.01-0.1 第12頁/共120頁第十二頁，共121頁。2.1.2 原子(yunz)吸收法的基本原理使譜線變寬的因素: 譜線的自然寬度 在外界影響的情況下，譜線仍有一定的寬度。這種寬度稱為自然寬度，它依賴于原子處在激發(fā)態(tài)的平均壽命，壽命越短，譜線越寬，壽命題長(zhǎng)，譜線越窄。不同譜線的自然寬度是不問(b wn)的，通常在10“A數(shù)量級(jí)，與譜線的其它寬度相比要小很多。 譜線

8、的熱變寬 又稱多普勒變寬。它是因?yàn)榘l(fā)射(或吸收)原于在空間作無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)所引起的。多普勒變寬取決于原子的原子量、光源強(qiáng)度和語線的波長(zhǎng)。待測(cè)元素的原子量越小，溫度越高，譜線波長(zhǎng)越長(zhǎng)，則譜線的熱變寬越大。熱變寬對(duì)于吸光和發(fā)光原于都是存在的。特別是發(fā)光原于的熱變寬大大影響原于吸收分析的靈敏度和準(zhǔn)確廢，所以應(yīng)盡可能降低光源燈中的熱變寬效應(yīng)。第13頁/共120頁第十三頁，共121頁。2.1.2 原子(yunz)吸收法的基本原理碰撞變寬又稱壓力變寬，又叫羅侖茲變寬的大小也在0.01一0.05以內(nèi)。自吸變寬它是由于微粒間的相互碰撞而導(dǎo)致的光源發(fā)射共振線，由于周圍較冷的同種基態(tài)原子吸收掉部分共振線，使光強(qiáng)減

9、弱，這種現(xiàn)象叫譜線自吸收。嚴(yán)重的譜線自吸收，就是諾線的“自蝕”，即是中心頻率(v0)處的輻射幾乎被完全吸收掉，一條諾線似乎被分割成兩條線。譜線自吸效應(yīng)一方面使譜線強(qiáng)度降低，另一方面直線導(dǎo)致譜線輪廓變寬此外，還有因外部電場(chǎng)或磁場(chǎng)影響而產(chǎn)生的變寬所有(suyu)的變寬效應(yīng)均使原子吸收分析的靈敏度下降其中影響最大的是多普勒變寬。第14頁/共120頁第十四頁，共121頁。2.1.2 原子(yunz)吸收法的基本原理3. 積分吸收與峰值吸收積分吸收在原于吸收分析中，常將原子蒸氣(zhn q)所吸收的全部能量，稱為積分吸收積分吸收與單位體積原子蒸氣(zhn q)中吸收輻射的原子有下列關(guān)系第15頁/共120

10、頁第十五頁，共121頁。2.1.2 原子(yunz)吸收法的基本原理 峰值吸收 1955年，walsh提出(t ch)用測(cè)定中心吸收系數(shù)尺。來代替測(cè)量積分吸收，這樣就解決了測(cè)量原子吸收的困難，建立了原子吸收光譜分析法，這種測(cè)定巾心吸收系數(shù)來計(jì)算持測(cè)元素含量的方法即為峰值吸收法 實(shí)現(xiàn)測(cè)量中心吸收系數(shù)的條件是： (1)入射光線的中心頻率與吸收譜線的個(gè)心頻率嚴(yán)格相同 (2)入射光線的半寬度遠(yuǎn)小于吸收諾線的半寬度。要實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)條件，就必須使用一個(gè)與待測(cè)元素相向的元素制成的銳線光源(能發(fā)射出語線半寬度很窄的光源)第16頁/共120頁第十六頁，共121頁。2.1.2 原子(yunz)吸收法的基本原理第17

11、頁/共120頁第十七頁，共121頁。2.1.2 原子(yunz)吸收法的基本原理 采用與待測(cè)元素相同的元素制成銳線光源時(shí)，譜線的中心吸收系數(shù)K0與積分吸收線寬v存在如下關(guān)系： 此式說明：中心吸收系數(shù)及。在一定條件下，與單位體積原子(yunz)蒸氣中，吸收輻射的原子(yunz)數(shù)成正比。在一定的測(cè)定(cdng)條件下，對(duì)一定的待測(cè)元素，振子強(qiáng)度一定，6和Au皆為定值，則上式可轉(zhuǎn)變?yōu)椋旱?8頁/共120頁第十八頁，共121頁。2.1.2 原子(yunz)吸收法的基本原理4. 火焰?zhèn)€的基態(tài)原子濃度與定量分析(dnglingfnx)公式一定溫度下激發(fā)態(tài)和基態(tài)的原子數(shù)有一定的比值,其關(guān)系可用玻爾茲曼方程

12、表示：第19頁/共120頁第十九頁，共121頁。2.1.2 原子(yunz)吸收法的基本原理 在原子(yunz)吸收光譜應(yīng)用于定量分析對(duì)一定的待測(cè)元素來說，共振線的頻率應(yīng)該是一定的，因此可以用Ko代替Ki得 吸光度與原子(yunz)蒸氣的寬度(即火焰的寬度)成正比 一定的濃度范圍內(nèi)和一定的火焰寬度下，吸光度與試樣中待測(cè)元素濃度的關(guān)系可表示為第20頁/共120頁第二十頁，共121頁。2.1.3 原子吸收(xshu)分光光度計(jì) 原子吸收光譜分析所用的儀器，稱為原子吸收分光光度計(jì)，或稱原子吸收光譜儀 原子吸收分光光度計(jì)有單光束型和雙光束型兩種 原于吸收分光光度計(jì)一般都由光源、原子化系統(tǒng)、光學(xué)系統(tǒng)、檢

13、測(cè)系統(tǒng)及放人指示系統(tǒng)五個(gè)主要部分組成 單光束型原子吸收分光光度計(jì)占多數(shù)，光源是空心陰極燈，由穩(wěn)壓電源供電。它所發(fā)出的光經(jīng)過火焰，其中(qzhng)的共振線有一部分被火焰中待測(cè)元素的基態(tài)原于所吸收，透過光經(jīng)單色器分光后，未被吸收的共振線照射到檢測(cè)器上，由此而產(chǎn)生的光電流，經(jīng)放大器放大后，就可以從讀數(shù)裝置(或記錄儀)讀出吸光度值第21頁/共120頁第二十一頁，共121頁。2.1.3 原子吸收(xshu)分光光度計(jì)第22頁/共120頁第二十二頁，共121頁。2.1.3 原子(yunz)吸收分光光度計(jì) 雙光束型原子吸收分光光度計(jì)消除光源被波動(dòng)的影響和火焰背景的干擾，有較高的準(zhǔn)確度和靈敏度。 在雙光束分

14、光光度計(jì)中，采用旋轉(zhuǎn)的扇形反射鏡，將來自空心陰極燈的光分為兩束。一束稱為試樣光束，它可通過火焰(或其它原子化裝置(zhungzh)；另一束為參比光束，它不通過原子化器，而通過具有可調(diào)光欄的空白吸收池，經(jīng)過半反射鏡之后，兩束光經(jīng)同一光路交替通過單色器，投射到檢測(cè)器上，在檢測(cè)系統(tǒng)將得到的信號(hào)分離成參比訊導(dǎo)和測(cè)試訊號(hào)，并在讀數(shù)裝置(zhungzh)上顯示出兩訊號(hào)強(qiáng)度之比，所以光源的任何波動(dòng)都可以得到補(bǔ)償?shù)?3頁/共120頁第二十三頁，共121頁。2.1.3 原子(yunz)吸收分光光度計(jì)第24頁/共120頁第二十四頁，共121頁。2.1.3 原子吸收(xshu)分光光度計(jì)1. 光源 光源的作用是輻射

15、待測(cè)元素的共振線(實(shí)際上除共振線外還有其它非共振譜線)，作為原子吸收(xshu)分析的人射光。為了能夠測(cè)出峰值吸收(xshu)，獲得較高的準(zhǔn)確度及靈敏皮，所使用的光源必須滿足如下要求： (1)光源要能發(fā)射待測(cè)元素的共振線，而且強(qiáng)度要足夠大 (2)光源發(fā)射的譜線的半寬度要窄(是銳線光)，應(yīng)小于吸收(xshu)線的半寬度,以保證測(cè)定的靈敏度和蜂值吸收(xshu)的測(cè)量 (3)輻射光的強(qiáng)度要穩(wěn)定，而且背景發(fā)射要小在原子吸收(xshu)分析中，能作為光源的有空心陰極燈 應(yīng)用最廣泛的是空心陰極燈第25頁/共120頁第二十五頁，共121頁。2.1.3 原子吸收(xshu)分光光度計(jì) 空心陰極(ynj)燈

16、空心陰極(ynj)燈又叫元素?zé)簟Ｋ且环N特殊的輝光放電器，其結(jié)構(gòu)如圖第26頁/共120頁第二十六頁，共121頁。2.1.3 原子(yunz)吸收分光光度計(jì) 高強(qiáng)度空心陰極燈 普通空心陰極燈中增加一對(duì)輔助(fzh)電極第27頁/共120頁第二十七頁，共121頁。2.1.3 原子(yunz)吸收分光光度計(jì) 無極放電燈 它是通過微波激發(fā)( jf)無權(quán)放電管能輻射高強(qiáng)度的譜線作為原子吸收分忻光源的一種 蒸發(fā)放電燈 在原子吸收分析中，常常把它用于那些激發(fā)( jf)電位低、易蒸發(fā)的元素(堿金屬、Hg、Cd等)的光源第28頁/共120頁第二十八頁，共121頁。2.1.3 原子吸收(xshu)分光光度計(jì)2.

17、原于化系統(tǒng)作用: 將試樣中的待測(cè)元素由化合物狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榛鶓B(tài)原子蒸氣使試樣原于化的方法有火焰原干化法和無火焰原子化法兩種火焰原子化裝置有兩種類型，即全消耗型和預(yù)混合型目前(mqin)，全消耗型原子化器由于穩(wěn)定性差、噪音大、靈敏度低等原因、很少使用，一般儀器多采用預(yù)混合型原子化器。預(yù)混合型原子化器由霧化器(噴男器)、預(yù)混合室和燃燒器三部分組成，如圖第29頁/共120頁第二十九頁，共121頁。2.1.3 原子(yunz)吸收分光光度計(jì)第30頁/共120頁第三十頁，共121頁。2.1.3 原子吸收(xshu)分光光度計(jì)霧化器 霧化器亦稱噴霧器，其作用是將試液霧化。它是原子吸收分光光度計(jì)的重要部件(bj

18、in)、其性能對(duì)原子吸收分析的精密度和靈敏度有顯著影響第31頁/共120頁第三十一頁，共121頁。2.1.3 原子吸收(xshu)分光光度計(jì) 試掖提升(tshng)量 溶液的提升(tshng)量(流量)可用泊塞爾經(jīng)驗(yàn)公式?jīng)Q定 霧化效率 霧化效率就是指單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)人火焰的試液量與總消耗試液量之比第32頁/共120頁第三十二頁，共121頁。2.1.3 原子(yunz)吸收分光光度計(jì)預(yù)混合室預(yù)混合室的作用是進(jìn)一步細(xì)化霧滴，并使之與燃料氣均勻混合后進(jìn)入火焰燃燒器燃燒器的作用，是利用火焰的熱能將試樣氣化并進(jìn)而解離成基態(tài)原子火焰火焰是使試樣原子化的能源(nngyun)，火焰的溫度明顯地影響著原子化的過程。

19、貧燃件火焰當(dāng)燃料氣與助燃?xì)饬髁勘刃∮诨瘜W(xué)計(jì)量比(或稱化學(xué)摩爾量比)時(shí)，所形成的火炳即為貧燃性火焰化學(xué)計(jì)量火焰 當(dāng)燃料氣與助燃?xì)饬髁勘鹊扔诨瘜W(xué)計(jì)量比時(shí)，所形成的火焰即為化學(xué)計(jì)量性火嫡，又叫中性火焰富燃性火焰當(dāng)燃料氣與勛燃?xì)饬髁勘却笥诨瘜W(xué)汁量比時(shí)所形成的火煽即為畜燃性火焰第33頁/共120頁第三十三頁，共121頁。2.1.3 原子(yunz)吸收分光光度計(jì)3. 光學(xué)系統(tǒng)原于吸收光譜儀中的光學(xué)系統(tǒng)由聚光系統(tǒng)和分光系統(tǒng)兩個(gè)(lin )部分組成第34頁/共120頁第三十四頁，共121頁。2.1.3 原子吸收(xshu)分光光度計(jì)聚光系統(tǒng)聚光系統(tǒng)又稱為“外光路系統(tǒng)”，如圖216左邊(zu bian)的所示

20、，它的作用有兩個(gè)方面：首先是將光源發(fā)射的諾線聚焦于原子蒸氣(火焰)的中央；然后將通過原于蒸氣后的語線聚焦于單色器的入射狹縫上。聚光系統(tǒng)的裝置有多種、比較廣泛使用的為雙透鏡裝置分光系統(tǒng)單色器分光系統(tǒng)亦稱單色器主要出色散元件、狹縫及凹畫反別鏡組成第35頁/共120頁第三十五頁，共121頁。2.1.3 原子(yunz)吸收分光光度計(jì)4. 檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)器的作用是將單色器分出的光信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。在原于吸收分光光度計(jì)中，廣泛(gungfn)使用光電倍增管作檢測(cè)器第36頁/共120頁第三十六頁，共121頁。2.1.3 原子(yunz)吸收分光光度計(jì)5. 放大及指示系統(tǒng)放大器由于檢測(cè)器輸出的訊號(hào)較弱，在進(jìn)入

21、顯示裝置之前必須進(jìn)行放大波放大器和相敏放大器來放大訊號(hào)。指示儀表訊號(hào)經(jīng)放大器放大后得到的只是透光度讀數(shù)。為了在指示儀表上指示出與濃度成線性關(guān)系的吸光度值，就必須將訊號(hào)進(jìn)行對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換，然后由指示儀表指示。隨著電子技術(shù)的發(fā)展目前許多儀器已采用自動(dòng)記錄測(cè)量數(shù)據(jù)或用數(shù)字顯示測(cè)量數(shù)據(jù)，有的還用微型電子計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)，直讀分析(fnx)結(jié)果第37頁/共120頁第三十七頁，共121頁。2.1.4 測(cè)定(cdng)條件的選擇1. 分析線的選擇為了提高測(cè)定的靈敏度，通常選用元素的共振線作為分析線。因?yàn)楣舱窬€往往也是元素最靈敏的譜線，可使測(cè)定具有( jyu)較高的靈敏度。但這也不是絕對(duì)的，在某些情況下，則應(yīng)選用次靈

22、敏線或其它譜線作為分析線對(duì)于低含量組分的測(cè)定，應(yīng)盡可能選擇最靈敏的譜線作分析線第38頁/共120頁第三十八頁，共121頁。2.1.4 測(cè)定條件(tiojin)的選擇2. 光譜通帶的選擇選擇光譜通帶，實(shí)際上就是選擇狹縫寬度，但是由于不同儀器的線色散倒數(shù)不同，僅有狹縫寬度不足以說明出射光的波長(zhǎng)范圍，所以用光譜帶更具有普遍意義確定(qudng)通帶寬度，既要考慮到能將共振線與鄰近的譜線分開，又要使單色器有一定的集光本領(lǐng)第39頁/共120頁第三十九頁，共121頁。2.1.4 測(cè)定(cdng)條件的選擇3. 空心陰極燈工作電流的選擇較小的燈電流，使發(fā)射的譜線寬度較窄，有利于提高測(cè)定的靈敏度。若燈電流過低

23、，使放電不穩(wěn)定，光譜(gungp)輸出的穩(wěn)定性差、強(qiáng)度下降，還會(huì)使燈的壽命縮短。一般說，在保證有穩(wěn)定的和一定光譜(gungp)強(qiáng)度的條件下，應(yīng)當(dāng)盡量選用小的燈電流。商品空心陰極燈上都標(biāo)有允許使用的最大工作電流(額定電流)，對(duì)大多數(shù)元素而言，日常工作中應(yīng)選用額定電流的40一60較為合適。空心陰極燈需經(jīng)預(yù)熱才能達(dá)到穩(wěn)定的光譜(gungp)輸出，使用前一般需預(yù)熱10一30mm。第40頁/共120頁第四十頁，共121頁。2.1.4 測(cè)定條件(tiojin)的選擇4. 燃燒囂高度的選擇燃燒器高度不同影響測(cè)定靈敏度、穩(wěn)定性和干擾程度為了提高測(cè)定的靈敏度，應(yīng)當(dāng)使光源發(fā)出的尤通過火焰原干密度(md)最大的區(qū)域

24、，這個(gè)區(qū)域的火焰比較穩(wěn)定，而且干擾也少第41頁/共120頁第四十一頁，共121頁。2.1.4 測(cè)定條件(tiojin)的選擇 從圖中可以看出，當(dāng)燃助比一定時(shí)，火焰位置對(duì)有些(yuxi)元素的測(cè)定靈敏度影響極大，吸光度有較顯著的峰值，如cr、Na等元素。而有些(yuxi)元素在曲線達(dá)到峰值后，當(dāng)提尚燃燒器高度時(shí)，吸光度變化就比較平緩，如cu、ca等。第42頁/共120頁第四十二頁，共121頁。2.1.4 測(cè)定條件(tiojin)的選擇5.火焰的選擇(xunz)需要根據(jù)待測(cè)元累的性質(zhì)選擇(xunz)適當(dāng)?shù)幕鹧?。合適的火焰不僅可以提高測(cè)定的穩(wěn)定性和靈敏度，也有利于減少干擾因素在火焰中容易生成難解離化

25、合物的元素以及易生成耐熱氧化物的元素，應(yīng)當(dāng)選用高溫火焰；而對(duì)干易電離易揮發(fā)的堿金屬元素，應(yīng)當(dāng)選用低溫火焰6. 光電倍增管負(fù)高壓的選擇(xunz)增大光電倍增管的負(fù)高壓，能提高測(cè)定的靈敏度，但穩(wěn)定性差，信噪比較小。降低負(fù)高壓，能改善測(cè)定的穩(wěn)定性，提高信噪比，但靈敏度降低。在日常分析中，光電倍增管的工作電壓一般選在最大工作電壓的1323范圍內(nèi)第43頁/共120頁第四十三頁，共121頁。2.1.5 定量分析(dnglingfnx)方法1. 標(biāo)準(zhǔn)溶液和樣品溶液配制原子吸收(xshu)分析所選用的試劑以不玷污被測(cè)元素為原則原子吸收(xshu)分析在環(huán)境監(jiān)測(cè)中常用于痕量污染元素的測(cè)定。用水作溶劑時(shí)，水的純

26、度直接影響到測(cè)定結(jié)果，通常采用蒸餾水或離子交換水。在使用高溫石墨爐測(cè)定某些ppb數(shù)量級(jí)的元素，則使用的水需要先用石英蒸餾器蒸餾后再進(jìn)行離子交換。無機(jī)酸(常用鹽酸、硝酸)也是常用的溶劑，它常含有低含量的有色金屬，常分析使用分析純(AR)就可以了第44頁/共120頁第四十四頁，共121頁。2.1.5 定量分析(dnglingfnx)方法標(biāo)準(zhǔn)溶液配制和貯存配制標(biāo)準(zhǔn)溶液，首先要配制一個(gè)母液，然后用稀釋法配制系列標(biāo)準(zhǔn)，用以測(cè)定。原子吸收分析用的標(biāo)準(zhǔn)溶液(母液)，一般都是純水溶液樣品溶液制備樣品分液體和固體兩種。取樣要有代表性。對(duì)液體樣品，要考慮(kol)到它的酸度應(yīng)盡可能和標(biāo)準(zhǔn)一致對(duì)于固體樣品，原則上能

27、用酸溶解的，就不用堿溶。需要用到堿時(shí)，也要用量適當(dāng)。同時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)系列也要加同樣數(shù)量的熔劑第45頁/共120頁第四十五頁，共121頁。2.1.5 定量分析(dnglingfnx)方法2. 分析方法原子吸收光譜分析法的定量依據(jù)也是吸收定律，即AKC原子吸收的定量方法常用的有標(biāo)準(zhǔn)曲線法、標(biāo)準(zhǔn)加入法等標(biāo)準(zhǔn)曲線法 原子吸收分析工作曲線法，配制一組濃度適宜的標(biāo)準(zhǔn)溶液，在選定的實(shí)驗(yàn)條件(tiojin)下，以空自溶液(參比液)調(diào)零后，將所配制的標(biāo)準(zhǔn)溶液由低濃度到高濃度依次頃入火焰，分別測(cè)出各溶液的吸光度A，以待測(cè)元素的濃度c作橫坐標(biāo)，以吸光度A作縱坐標(biāo)繪制A-C工作曲線,然后在儀器和操作方法與繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線相同的

28、條件(tiojin)下測(cè)得樣品溶液的吸光度A直接在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得樣品溶液中待測(cè)元宗的濃度Cx第46頁/共120頁第四十六頁，共121頁。2.1.5 定量分析(dnglingfnx)方法 標(biāo)準(zhǔn)加入法 當(dāng)試樣的基體效應(yīng)(指試樣溶液的基本成分不同，將直接影響到溶液的物理特性，如粘度、表面張力、密度等，進(jìn)而影響到霧化效率)對(duì)測(cè)定有影響，或干擾不易消除，標(biāo)準(zhǔn)溶液配制麻煩、分析樣品(yngpn)數(shù)量少時(shí)，用標(biāo)準(zhǔn)加入法較好，它也常用來檢驗(yàn)分析結(jié)果。 復(fù)加入法 單加入法第47頁/共120頁第四十七頁，共121頁。2.1.5 定量分析(dnglingfnx)方法使用標(biāo)準(zhǔn)加入法應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：標(biāo)準(zhǔn)加入法只適用濃度

29、與吸光度成宜線關(guān)系的范圍；加入第一份標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，與試樣溶液的濃度應(yīng)當(dāng)接近(可通過試噴樣品溶液和標(biāo)準(zhǔn)溶液，比較兩者的吸光度來判斷)，以免曲線在斜率過大、過小時(shí)(xiosh)給測(cè)定結(jié)果引進(jìn)較大的誤差；該法只能消除基體干擾，而不能消除背景吸收等的影響第48頁/共120頁第四十八頁，共121頁。2.1.6 干擾(gnro)因素及消除辦法1. 光譜干擾及消除(xioch)光譜線于擾譜線干擾是指原子光譜對(duì)分析線干擾非吸收線未能被分辨開存在兩條或多條吸收線吸收線重迭背景吸收背景吸收是光譜干擾的主要因素。它是指待測(cè)元素的基態(tài)原干以外的其它物質(zhì)，對(duì)共振線產(chǎn)生吸收而造成的干擾，常常導(dǎo)致結(jié)果偏高分子吸收光散射第4

30、9頁/共120頁第四十九頁，共121頁。2.1.6 干擾因素(yn s)及消除辦法2. 電離干擾火焰中一些(yxi)元素被解離為基態(tài)原于后，還可繼續(xù)電離為正離子和電子，這些離子不產(chǎn)生吸收，而原子吸收分析是測(cè)定基態(tài)原子對(duì)共振線的吸收。部分基態(tài)原子的電離、減少了被測(cè)基態(tài)原于的濃度，使被測(cè)元素的吸光度降低消除方法降低火焰溫度加入消電離劑第50頁/共120頁第五十頁，共121頁。2.1.6 干擾因素(yn s)及消除辦法3. 化學(xué)干擾化學(xué)干擾是原子吸收光譜分析中的主要干擾因素。是指待測(cè)元素與其他共存組分形成(xngchng)的化合物，在一般條件下未能充分離解，降低了火焰中被測(cè)元素的基態(tài)原子濃度而造成的

31、干擾化學(xué)干擾的形式：形成(xngchng)難解離的、穩(wěn)定的化合物陰離子干擾效應(yīng)化學(xué)干擾的消除改變火焰溫度加入釋放劑(或稱抑制劑)加入保護(hù)劑加入緩沖劑化學(xué)分離第51頁/共120頁第五十一頁，共121頁。2.1.6 干擾因素(yn s)及消除辦法4. 物理(wl)干擾溶液中溶質(zhì)的濃度或溶劑不同時(shí)，則溶液的表面張力、粘度等物理(wl)性質(zhì)必然存齊差異、所以溶液被霧化的效率及原子化效率都因此而變化，對(duì)吸光度的測(cè)定造成影響。這種干擾叫物理(wl)干擾或基體效應(yīng)(基體干擾)消除方法：配制與樣品溶液組成相似的標(biāo)準(zhǔn)溶液或采用標(biāo)準(zhǔn)加人法，是消除基體干擾最常用的方法；如果樣品溶液中含鹽類或酸類濃度過高時(shí)，可用稀釋

32、的方法將樣品溶液稀釋至其干擾可以忽略為止(但應(yīng)使侍測(cè)元素仍能測(cè)出為前提)第52頁/共120頁第五十二頁，共121頁。2.1.7 靈敏度及檢出極限(jxin)1.靈敏度(S)百分靈敏度在火焰原了吸收光譜分析中，通常把所能產(chǎn)生1吸收(或0.0044吸光度(gungd)時(shí)，被測(cè)元素在溶液中的濃度(ugm1)，稱為百分靈敏度或相對(duì)靈敏度。用ugml.1表示百分靈敏度的測(cè)定，是必須測(cè)出1吸收時(shí)的濃度，這可以技下式計(jì)算：第53頁/共120頁第五十三頁，共121頁。2.1.7 靈敏度及檢出極限(jxin)絕對(duì)靈敏度 在石墨爐原子吸收光譜(x shu un p)分析中，常用絕對(duì)靈敏度的概念。它定義為能產(chǎn)生1吸

33、收(或0.0044吸光度)時(shí)，被測(cè)元素在水溶液中的質(zhì)量，常用Pg1表示第54頁/共120頁第五十四頁，共121頁。2.1.7 靈敏度及檢出極限(jxin)2. 檢出極限(Dt)相對(duì)檢出極限在火焰原于吸收分析(fnx)中，把能產(chǎn)生二倍標(biāo)準(zhǔn)偏差時(shí)，某元素在水溶液中的濃度，定義為相對(duì)撿出極限，用ugm或ppm表示。相對(duì)檢出極限可由下式算出：絕對(duì)檢出極限 在石墨爐原于吸收光譜分析(fnx)中，把能產(chǎn)生二倍標(biāo)準(zhǔn)偏差的湊數(shù)時(shí)，待測(cè)元素的質(zhì)量稱為絕對(duì)檢出極限。常用PR或g表示第55頁/共120頁第五十五頁，共121頁。2.1.8 儀器的使用(shyng)與維護(hù) 儀器正常使用(shyng) 常見的故障與排除第

34、56頁/共120頁第五十六頁，共121頁。2.1.9 用原子(yunz)螢光光譜(AFs)法測(cè)定的項(xiàng)目 原子熒光光港儀匈原子吸收光譜儀基本相同，所不同的是采用連續(xù)光源(gungyun)，并用單色器分光，以得到一定波長(zhǎng)的入射共振輻射來激發(fā)共振熒光。可以測(cè)定20一30種元素。目前原子熒光光譜分析最有效的元素有As、Se、Te、zn、Mg、Pb、Bi、Hg、Sb等。第57頁/共120頁第五十七頁，共121頁。2.1.10 用其它方法(fngf)測(cè)定的項(xiàng)目 用分光光度法可測(cè)定的項(xiàng)目 Ag：鎘試劑(shj) 2B法 Cd：雙硫蹤(H202)法 Cr：二苯碳酰二肼法 Cu：DDTC苯取法 Fe：鄰菲羅淋法

35、第58頁/共120頁第五十八頁，共121頁。2.2 非金屬無機(jī)(wj)污染物監(jiān)測(cè)分析技術(shù)2.2.1 用電位法(EP)測(cè)定的項(xiàng)目以測(cè)定溶液(電池)兩電級(jí)間電位差或電位差的變化(binhu)為基礎(chǔ)的分析技術(shù)稱為電位分析法。它包括直接電位法和電位滴定法兩種直接電位法是根據(jù)電池電動(dòng)勢(shì)與有關(guān)離子濃度之間的函數(shù)關(guān)系，即能斯特原理，直接測(cè)出水中污染物離子的濃度可測(cè)定的非金屬無機(jī)污染物的項(xiàng)目有：F-、CN -、- NH3一N、NO3一N等第59頁/共120頁第五十九頁，共121頁。2.2.1 用電位(din wi)法(EP)測(cè)定的項(xiàng)目 電位滴定法是靠在滴定過程中電位的突躍變化(binhu)來確定筒定終點(diǎn)的方法

36、。它與一般的容量法即指示劑滴定法相類似。通常監(jiān)測(cè)分析水質(zhì)的項(xiàng)目： 酸度 堿度 溶解氧(Do) 氨氮第60頁/共120頁第六十頁，共121頁。2.2.2 電位(din wi)測(cè)定法的基本原理 電位分析法是一種在零電流下測(cè)量電極(dinj)電位來分析成分的方法，電極(dinj)電位的值與溶液中被測(cè)離子活度的關(guān)系，由能斯特公式表示：第61頁/共120頁第六十一頁，共121頁。2.2.2 電位(din wi)測(cè)定法的基本原理 電位滴定的基本原理是省容量滴定反應(yīng)達(dá)到等當(dāng)點(diǎn)時(shí)，待測(cè)物質(zhì)(wzh)濃度突變，引起指示電極的電極電位產(chǎn)生突躍，故可用來確定終點(diǎn)到達(dá)。滴定終點(diǎn)可以從電位對(duì)加人滴定劑體積毫升數(shù))作圖的

37、曲線(即電位滴定曲線上)求得第62頁/共120頁第六十二頁，共121頁。2.2.3 離子(lz)選擇性電極第63頁/共120頁第六十三頁，共121頁。2.2.3 離子(lz)選擇性電極1.玻璃電極玻璃電極其膜的選擇性主要是玻璃，即為剛性(n xn)基質(zhì)材料所組成，所以又叫剛性(n xn)基質(zhì)電極第64頁/共120頁第六十四頁，共121頁。2.2.3 離子(lz)選擇性電極2. 氟電極 氟電極是品體膜類型的電極，與玻璃電極很相似，所不向的是用能離子導(dǎo)電的固態(tài)膜代替了玻璃膜氟電極的制作機(jī)理是：這種電極的薄膜是難溶鹽，LaF2的單晶片，為了增加電導(dǎo)在膜制作時(shí)摻人了疆EuF2氟離子選擇性電極的主要特點(diǎn)

38、是共存(gngcn)離子的干擾很少，也就是選擇性高第65頁/共120頁第六十五頁，共121頁。2.2.3 離子(lz)選擇性電極3. 其它(qt)電極第66頁/共120頁第六十六頁，共121頁。2.2.3 離子(lz)選擇性電極4. 電極的性能(xngnng)能斯特響應(yīng)與檢測(cè)限電極選擇性系數(shù)響應(yīng)時(shí)間電極的穩(wěn)定性與重現(xiàn)性第67頁/共120頁第六十七頁，共121頁。2.2.4 直接(zhji)電位法1.直接指示法2.直接指示法，即電極校正法，或稱離子計(jì)法。利用標(biāo)準(zhǔn)溶液校正離子選擇電極及儀器，可在儀表上直接測(cè)得試樣中待測(cè)離子的Px值。此法簡(jiǎn)便、快速，適合于低濃度成分簡(jiǎn)單的少個(gè)樣品的快速分析3.標(biāo)準(zhǔn)曲

39、線法4. 標(biāo)準(zhǔn)曲線法又叫校正曲線法。當(dāng)試樣溶液中含有其它不干擾測(cè)定的離子時(shí)，由于待測(cè)體系的離子強(qiáng)度的變化如仍采用純標(biāo)準(zhǔn)溶液會(huì)導(dǎo)致待側(cè)離子的濃度產(chǎn)生誤差。這時(shí)可采用與樣品溶液類似(li s)的標(biāo)準(zhǔn)溶液，標(biāo)準(zhǔn)溶液的組分與試樣溶液力求一致第68頁/共120頁第六十八頁，共121頁。2.2.4 直接(zhji)電位法3.標(biāo)準(zhǔn)比較法4.要分析的樣品數(shù)不多，為避免繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線的麻煩，可采用計(jì)算法。電極斜率已知的用單標(biāo)推比較法，斜率未知的用雙標(biāo)準(zhǔn)比較法。采用標(biāo)準(zhǔn)比較法的前提(qint)是標(biāo)準(zhǔn)液和樣品液中的待測(cè)離子的離子均需在電極響應(yīng)線性范圍內(nèi)5.標(biāo)準(zhǔn)加入法6.如果試樣的組成比較復(fù)雜，用工作曲線法有困難，此時(shí)

40、可采用標(biāo)準(zhǔn)加入法，即將標(biāo)準(zhǔn)溶液加到樣品溶液中進(jìn)行測(cè)定7.格氏作圖法8. 格氏作圖法的原理，是將一系列已知量增加到樣品試液中，并測(cè)量每次加人后的電位值，以電位和已知增量的體積作圖，這些點(diǎn)可以連成直線，并使其下延長(zhǎng)，與水平坐標(biāo)的交點(diǎn)即得樣品試樣濃度第69頁/共120頁第六十九頁，共121頁。2.2.5 電位(din wi)滴定法 電位滴定是一種用電位法確定滴定終點(diǎn)的滴定方法。進(jìn)行電位滴定時(shí)，在被測(cè)溶液中插入一個(gè)指示電極和一個(gè)參比電極，組成工作電池(dinch)，隨著滴定劑的加人，滴定液與被測(cè)離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。被測(cè)離子的濃度不斷變比，指示電極的電位也相應(yīng)地發(fā)生變化，在等當(dāng)點(diǎn)附近引起電位的突越，故而測(cè)

41、定工作電池(dinch)電位的變化就可以確定兩定終點(diǎn)，用電位變化來指示滴定終點(diǎn)比用指示劑方法更簡(jiǎn)使、準(zhǔn)確，不受溶液有色和混濁的限制，均可用于酸堿滴定、沉淀滴定、絡(luò)合滴定和氧化還原滴定第70頁/共120頁第七十頁，共121頁。2.2.5 電位(din wi)滴定法1. 電位滴定儀電位滴定儀主要由摘定管、滴定油、指示(zhsh)電極、參比電極、攪拌器、電位計(jì)(mv計(jì))組成第71頁/共120頁第七十一頁，共121頁。2.2.5 電位(din wi)滴定法2. 滴定終點(diǎn)(zhngdin)的確定第72頁/共120頁第七十二頁，共121頁。2.2.5 電位(din wi)滴定法3. 滴定指示電極參比電極一

42、般多采用飽和甘汞電極酸堿中和滴定酸堿滿定常用pH玻璃電極作指示電極計(jì)沉淀滴定沉淀滴定沉淀滴定使用最廣泛的電極是銀電極。也可用鹵化銀薄膜電極或硫化銀藩膜電極等離子選擇性電極作指示電極氧化(ynghu)還原滴定氧化(ynghu)還原滴定一般以鉑電極為指示電極絡(luò)合滴定絡(luò)合滴定用汞電極作指示刑第73頁/共120頁第七十三頁，共121頁。2.3 有機(jī)污染物監(jiān)測(cè)(jin c)分析技術(shù)2.3.1 用色譜法測(cè)定的項(xiàng)目(xingm)用氣相色譜法測(cè)定的項(xiàng)目(xingm)頂空HSGC法用HSGC法測(cè)定的有機(jī)污染物有苯系物和揮發(fā)性鹵代烴液液萃取SEGC法 苯系物三氯乙醛硝基苯類氰苯類六六六、滴滴涕有機(jī)磷有機(jī)磷農(nóng)藥第7

43、4頁/共120頁第七十四頁，共121頁。2.3.1 用色譜法測(cè)定(cdng)的項(xiàng)目吹掃捕集PTGC法針對(duì)水溶性不好的揮發(fā)性有機(jī)化合物將惰性氣體(氦)成小氣泡通過樣品，使揮發(fā)性有機(jī)化合物從水基質(zhì)(j zh)中解溶，隨著氣泡進(jìn)到埔集材料中，這一材料把揮發(fā)性物質(zhì)捕集住，經(jīng)加熱后又把其釋放出來，形成氣流中一段密集成分，進(jìn)入毛細(xì)管色譜接頭中，色譜柱經(jīng)程序升溫組分分離檢測(cè)第75頁/共120頁第七十五頁，共121頁。2.3.1 用色譜法測(cè)定(cdng)的項(xiàng)目2.高效液相色得法(HPLC)測(cè)定的項(xiàng)目(xingm)3.HPLC法適用于難揮發(fā)性有機(jī)污染物的分析，如水中的多環(huán)芳烴(PHA)的監(jiān)測(cè)分析第76頁/共12

44、0頁第七十六頁，共121頁。第77頁/共120頁第七十七頁，共121頁。2.3.2 色譜法的基本原理 按流動(dòng)相分為(fn wi)兩大類： 氣相色譜以氣體為流動(dòng)相的稱為氣相色譜； 液相色譜：以液體為流動(dòng)相的稱為液相色譜 按分離方式不同分為(fn wi)四大類： (1)吸附色譜法：利用組分在吸附劑表面上的被吸附的強(qiáng)弱不同而分離的方法 (2)分配色譜法；利用組分在固定相中溶解度不同而分離的方法。 (3)交換色譜法：利用離子與離子交換劑的親合性不同而分離的方法，稱為離子交換色譜法。 (4)排阻色譜法：利用分子的大小不同在固定相中滲透壓不同而分離的方法，稱排阻色譜。第78頁/共120頁第七十八頁，共12

45、1頁。2.3.2 色譜法的基本原理1.色譜術(shù)語2.基線：色諾柱中沒有待測(cè)組分流出時(shí)，記錄筆畫出的線，稱為基線3.死時(shí)間(Tr0 ): 不被固定相滯留的組分(溶劑等)通過色譜柱所需時(shí)間4.死體積(V0): 自不被固定相吸附或溶解的氣體進(jìn)入色譜校至出現(xiàn)色譜峰最高點(diǎn)時(shí)所通過的載氣體積稱為死體積5.保留時(shí)間(tr ) ：自某一組分進(jìn)入色譜柱至出現(xiàn)色譜峰最高點(diǎn)時(shí)所用的時(shí)間稱為保留時(shí)間6. 峰高(h) 從色譜峰頂?shù)交€的垂直距離。7.半峰寬(W1/2) 色譜峰高一半處的峰寬。8. 峰底寬度(kund)Wb) 從色譜峰兩側(cè)拐點(diǎn)作切線，這兩根切線與基線交點(diǎn)之間的距離。9. 標(biāo)準(zhǔn)偏差() 當(dāng)色譜峰呈正態(tài)分朽時(shí)，

46、曲線兩側(cè)拐點(diǎn)之間距離的一半，亦即峰高0.607倍處的寬度(kund)之半第79頁/共120頁第七十九頁，共121頁。2.3.2 色譜法的基本原理 分配系數(shù)(K) 指物質(zhì)在一定溫度、壓力(yl)下兩相間分配達(dá)到平衡時(shí)兩相中濃度的比值，即: 分配比(k) 亦稱容量比，它是表示在一定溫度和壓力(yl)下，兩相平衡時(shí)，組分在兩相中的分配量，即組分在固定相和流動(dòng)相中的重量比第80頁/共120頁第八十頁，共121頁。2.3.2 色譜法的基本原理第81頁/共120頁第八十一頁，共121頁。2.3.2 色譜法的基本原理2. 色譜基本(jbn)理論色譜柱效與塔板理論第82頁/共120頁第八十二頁，共121頁。2

47、.3.2 色譜法的基本原理 板高影響(yngxing)因素與速率理論第83頁/共120頁第八十三頁，共121頁。2.3.2 色譜法的基本原理第84頁/共120頁第八十四頁，共121頁。2.3.2 色譜法的基本原理第85頁/共120頁第八十五頁，共121頁。2.3.2 色譜法的基本原理3.分離條件的選擇色譜柱色譜柱形、內(nèi)徑、柱長(zhǎng)直接影響(yngxing)柱效，要選擇適當(dāng)一般校長(zhǎng)為0.66m填充往內(nèi)徑一般為26mm。制備柱內(nèi)徑為0.910cmu形柱比螺旋形柱效高，螺旋形校的體積小可采用彎曲半徑的螺旋形柱第86頁/共120頁第八十六頁，共121頁。2.3.2 色譜法的基本原理擔(dān)體 擔(dān)體應(yīng)為化學(xué)惰性、

48、多孔性、孔徑分布均勻的顆粒涂漬固定(gdng)液后，能夠得到一層均勻的薄膜，以降低df項(xiàng)固定(gdng)液及配比面積小的擔(dān)體可選用較低的配比。表面積大的擔(dān)體，固定(gdng)液若過少往往擔(dān)體表面未被固定(gdng)液覆蓋，而使出現(xiàn)吸附作用，致使峰形拖尾，故不宜采用過低配比第87頁/共120頁第八十七頁，共121頁。2.3.2 色譜法的基本原理柱溫(1)對(duì)于氣體及氣態(tài)烴等低沸點(diǎn)組分，柱溫可在室溫或50以下，固定液配比在15一25(2)對(duì)于沸點(diǎn)為loo一200的混合物，柱溫可稍低于其中高沸點(diǎn)組分的沸點(diǎn)。固定液配比10一15(3)對(duì)于沸點(diǎn)為200一300的混合物，柱溫可稍低于各組分的沸點(diǎn)，即在150

49、-200 。因在較低柱溫下分析高沸點(diǎn)組分，故固定液配比要低，一般(ybn)為5一10 (4)沸點(diǎn)在300一4001：的高沸點(diǎn)混合物，可在200一250柱溫下，使用小于3的固定液配比 (5)對(duì)于沸程寬的多組分混合物，可使用程序升溫法第88頁/共120頁第八十八頁，共121頁。2.3.2 色譜法的基本原理載氣及流速 選擇的載氣百先要考慮它是否適合所用檢測(cè)器。若槍測(cè)器對(duì)載氣無特殊要求選擇摩爾質(zhì)量大的載氣(Nr或Ar等)可以(ky)使速率方程的(B)項(xiàng)的影響減小，從而提高校效。但是載氣流速較高時(shí)，方程的(c)項(xiàng)影響大于(B)項(xiàng)的影響。這時(shí)，應(yīng)選用摩爾質(zhì)量小的氣體作為載氣。第89頁/共120頁第八十九頁

50、，共121頁。2.3.2 色譜法的基本原理進(jìn)樣進(jìn)樣量與氣化溫度，柱容量及儀器的線性響應(yīng)范圍等因素有關(guān)。進(jìn)樣量要適當(dāng)，此時(shí)，分配系數(shù)K保持一個(gè)常數(shù)，所得色譜峰形對(duì)稱，在一定操作條件下保留值恒定。進(jìn)樣量太大，不僅峰形不對(duì)稱程度增加，而且，保留值也發(fā)生變化。進(jìn)樣量太小又會(huì)因檢測(cè)器靈敏度不夠而不能檢出進(jìn)樣量應(yīng)控制在能瞬間氣化、達(dá)到規(guī)定分離度要求和線性響應(yīng)的允許范圍之內(nèi)。填充柱淋洗法的瞬時(shí)進(jìn)樣量若為液態(tài)，一般(ybn)為0.0110uL。氣體樣品一般(ybn)為0.1一10uL以為宜第90頁/共120頁第九十頁，共121頁。2.3.3氣相色譜儀 氣相色譜儀是由氣路系統(tǒng)、電路系統(tǒng)、分離系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)等部分

51、(b fen)組成第91頁/共120頁第九十一頁，共121頁。2.3.3氣相色譜儀1. 氣路系統(tǒng)凈化器穩(wěn)壓(wn y)閥穩(wěn)流閥壓力表六通閥氣化器第92頁/共120頁第九十二頁，共121頁。2.3.3氣相色譜儀2. 電路系統(tǒng)電源溫度(wnd)控制器微電流放大器記錄儀其他輔助設(shè)備第93頁/共120頁第九十三頁，共121頁。2.3.3氣相色譜儀3. 分離(fnl)系統(tǒng)氣固色譜柱內(nèi)固定相為吸附劑常用的吸附劑有：活性炭、分子篩、硅膠、氧化鋁氣液色譜氣液色譜的固定相是由擔(dān)休(固體顆粒)涂漬著固定液，固定液在柱溫下呈液體狀擔(dān)體可分為硅藻上型和非硅藻土型兩大類。硅藻土擔(dān)體在目前使用最普遍，由于制造工藝不同，又

52、分為紅色硅藻土擔(dān)體和白色硅藻上擔(dān)體等擔(dān)體處理方法有酸洗、堿洗、硅烷化、釉化、鈍化、涂減尾劑等第94頁/共120頁第九十四頁，共121頁。2.3.3氣相色譜儀 固定(gdng)液的選擇 要求選擇性好，特別是對(duì)難分離物質(zhì)時(shí)的分離能力要高。還要求它穩(wěn)定性好、不與樣品組分發(fā)主化學(xué)反應(yīng)，在操作溫度下為液體，蒸氣壓低，固定(gdng)液的流失慢 一般依“相似性原則”選擇，即按被分離組分的極性或官能團(tuán)與固定(gdng)液相似的原則來選擇。因?yàn)樾再|(zhì)相似，分子間的作用力就強(qiáng)，組分在固定(gdng)液中溶解廢就大，分配系數(shù)大，保留時(shí)間長(zhǎng)，易于相互分離第95頁/共120頁第九十五頁，共121頁。2.3.3氣相色譜儀

53、4. 檢測(cè)系統(tǒng)(xtng)檢測(cè)器應(yīng)具備以下性能：即靈敏度高，穩(wěn)定性好，死體積小，線性范圍寬，檢測(cè)限分類：濃度型檢測(cè)器質(zhì)量型檢測(cè)器檢測(cè)器的性能指標(biāo)：檢測(cè)器的靈敏度檢測(cè)器的敏感度檢測(cè)器線性范圍第96頁/共120頁第九十六頁，共121頁。2.3.3氣相色譜儀第97頁/共120頁第九十七頁，共121頁。2.3.4 氣相色譜分析(s p fn x)方法1.定性分析法保留值定性保留值定性是最簡(jiǎn)單、最常用的色譜定性法，它是以固定相及操作條件(tiojin)恒定時(shí)，每種組分都有恒定保留值作為依據(jù)的絕對(duì)保留值法相對(duì)保留值法加已知物增峰法 此法是加入已知物增加峰高。先將未知物的色譜峰作出，然后在未知樣品中加入種已

54、知的純物質(zhì)相同實(shí)驗(yàn)條件(tiojin)下又得一色譜圖。峰高增加的組分即可能為這種已知物第98頁/共120頁第九十八頁，共121頁。2.3.4 氣相色譜分析(s p fn x)方法2. 定量分折法定量依據(jù)是峰面積和峰高，故而有峰面積定量法和峰高定量法。但要獲得可靠的定量結(jié)果，必須準(zhǔn)確測(cè)定響應(yīng)信號(hào)和定量校正因子，并且還要嚴(yán)格控制分析(fnx)中可能出現(xiàn)的誤差峰面積的測(cè)量對(duì)稱峰面積的測(cè)量： (1)峰高乘半峰寬法 (2)峰高乘保留時(shí)間法不對(duì)稱蜂面積的測(cè)量： (1)峰高乘平均峰寬法 (2)剪紙稱重法第99頁/共120頁第九十九頁，共121頁。2.3.4 氣相色譜分析(s p fn x)方法定量校正因子為

55、了使峰面積(或峰高)正確地反映出物質(zhì)的含量(hnling)，就要對(duì)峰面積(或峰高)進(jìn)行校正，而引入“定量校正因子”第100頁/共120頁第一百頁，共121頁。2.3.4 氣相色譜分析(s p fn x)方法 定量(dngling)方法第101頁/共120頁第一百零一頁，共121頁。2.3.4 氣相色譜分析(s p fn x)方法第102頁/共120頁第一百零二頁，共121頁。2.3.4 氣相色譜分析(s p fn x)方法(3)外標(biāo)法 外標(biāo)法是與分光光度法中的標(biāo)準(zhǔn)曲線一樣，用待測(cè)組分的純物質(zhì)來制作標(biāo)準(zhǔn)曲線。先取純物質(zhì)配成一系列不同(b tn)濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，然后分別取一定體積，注入色譜儀，測(cè)出

56、峰面積，作峰面積(或峰高)和濃度的標(biāo)淮曲線第103頁/共120頁第一百零三頁，共121頁。2.3.4 氣相色譜分析(s p fn x)方法(4)標(biāo)準(zhǔn)加入法先分離樣品得一色譜圖，在待測(cè)樣中加入一定量該組分(zfn)，測(cè)得加標(biāo)后的峰面積。由響應(yīng)值增量A計(jì)算出該組分(zfn)在樣品中的濃度第104頁/共120頁第一百零四頁，共121頁。2.3.5 氣相色譜(GC)應(yīng)用(yngyng) 從70年代起，一些先進(jìn)的工業(yè)國(guó)家都從法律上開始對(duì)有毒化學(xué)品加強(qiáng)管理，并公布了各種優(yōu)先控制名單。日本政府1985年初列出了需要優(yōu)先控制的化學(xué)品為600種，進(jìn)一步篩選提出重點(diǎn)控制的優(yōu)先污染物189種。美國(guó)是最早開展優(yōu)先監(jiān)測(cè)

57、的國(guó)家，EPA采用先進(jìn)的分析手段，方法系列中大量采用了現(xiàn)代氣相色譜技術(shù)(jsh) 我國(guó)國(guó)家環(huán)?？偩止剂藦U水中嚴(yán)格控制排放濃度的25炎有機(jī)物質(zhì)名單，之后研制、采用國(guó)際上通用的方法和技術(shù)(jsh)，測(cè)定范圍包括廢水、地表水、地下水甚至擴(kuò)展到廢氣、固體廢棄物的先進(jìn)的氣相色譜分析方法，包括與人民生活密切相關(guān)城市飲用水的有機(jī)化合物分析；工廠企業(yè)的排放的廢水、廢氣、廢物的有機(jī)污染物監(jiān)測(cè)；新建項(xiàng)目、改擴(kuò)建項(xiàng)目的各種環(huán)境要素的有機(jī)污染物監(jiān)測(cè)；對(duì)揮發(fā)性鹵代烴、苯系物、氯代苯類、硝基苯類、有機(jī)氯和有機(jī)磷農(nóng)藥、酚類化合物、多環(huán)芳烴等八類有機(jī)物進(jìn)行了細(xì)致研究監(jiān)測(cè)，取得滿意的結(jié)果第105頁/共120頁第一百零五頁，共

58、121頁。2.3.6 高效(o xio)液相色譜(HPLC)及其應(yīng)用 在氣相色譜的基礎(chǔ)上、色譜理論得到了發(fā)展，同時(shí)出現(xiàn)了新的高效填充刑，發(fā)展了適合于液相色譜用的檢測(cè)器和高壓泵，使液相色諾技術(shù)有了新的突破，分析速度和分離效率大大提高并實(shí)現(xiàn)了儀器(yq)化，形成了色譜技術(shù)的一個(gè)分支，稱為高效掖相色譜。其基本概念和方法理論與氣相色譜相似第106頁/共120頁第一百零六頁，共121頁。2.3.6 高效(o xio)液相色譜(HPLC)及其應(yīng)用1. 主要部件輸液系統(tǒng)在選擇流動(dòng)(lidng)相溶劑時(shí)，應(yīng)滿足以下要求：溶劑不應(yīng)與固定相產(chǎn)生不可逆反應(yīng)，以保證色譜柱的穩(wěn)定性能與所使用的檢測(cè)器相匹配。對(duì)試樣有足夠

59、的溶解能力。不干擾試樣的回收。使用后易清洗。輸液系統(tǒng)的作用是保證流動(dòng)(lidng)相正常運(yùn)行。它是由貯液罐、脫氣裝置、高壓泵和程序控制器(即梯度裝置)組成。第107頁/共120頁第一百零七頁，共121頁。2.3.6 高效液相色譜(s p)(HPLC)及其應(yīng)用 高壓泵 高壓泵是液相色譜儀的關(guān)鍵部件，液相色譜所用的泵應(yīng)滿足下列條件： 必須有較高的輸出壓力 能抗溶劑的腐蝕 流量恒定，無脈沖，并有較大的調(diào)節(jié)范圍 泵的死體積要小，便于快速更換溶劑和梯度淋洗 液相色譜用泵主要有兩大類：一類(y li)是機(jī)械泵*它提供恒速的流動(dòng)相；另一類(y li)是放大泵，提供恒壓的流動(dòng)相第108頁/共120頁第一百零八

60、頁，共121頁。2.3.6 高效液相色譜(s p)(HPLC)及其應(yīng)用 程序控制器 程序控制就是梯度淋洗裝置。它與氣相色譜中的柱溫程序升溫裝置相似。在液相色留中，改變流動(dòng)相的流速或組成可以改善分離效果，因此在分離復(fù)雜混合物時(shí)，可按一定的程序連續(xù)改變流動(dòng)相的組成，可以提高分離效率(xio l)和加快分析速度第109頁/共120頁第一百零九頁，共121頁。2.3.6 高效(o xio)液相色譜(HPLC)及其應(yīng)用進(jìn)樣系統(tǒng)(xtng) 進(jìn)樣系統(tǒng)(xtng)也是影響柱效的一個(gè)重要因素。在高壓液相色譜中，一般可以用注射器進(jìn)佯。但在壓力高于100kgcm2時(shí)，需采用停流進(jìn)樣。也可采用進(jìn)樣閥-六通閥進(jìn)樣注射