實驗8 石墨爐原子吸收法測定海水中的銅

1、實驗八 石墨爐原子吸收法測定海水中的銅學號36010720 姓名 康建新實驗日期 09 年 4 月 2日第-組同組姓名李嫻、羅偉、葛勇 教師評定實驗目的掌握用石墨爐原子吸收法測定海水樣品中的銅的原理和方法。學習石墨爐原子吸收分光光度計的使用和操作技術。熟悉石墨爐原子吸收光譜法的應用。實驗原理原子吸收分析是將銳線光源一一空心陰極燈所發(fā)射出的待測元素的特征的光（第一共 振發(fā)射線）通過原子化器時，被其中待測元素的基態(tài)原子所吸收，經單色器（光柵）分光后， 通過檢測器測得期吸收前后的發(fā)射線特征波長光的強度變化，從而計算出待測元素的含量。 在使用銳線光源和低濃度原子蒸氣的條件下，基態(tài)原子蒸氣對特征譜線的吸

2、收符合朗伯一比 爾定律：A=abc石墨爐原子吸收光譜法是一種無火焰原子化的原子吸收光譜法。它使石墨管升至2000K 以上的高溫，讓管內試樣中的待測元素分解成氣態(tài)的基態(tài)原子，利用基態(tài)原子對特征譜線的 吸收程度與濃度成正比的特點，進行定量分析。利用石墨爐原子吸收法測定水樣中的痕量重金屬，是一種較靈敏，快速，簡便的定量分 析方法，檢出限可達1x10-91x10-i0 g/ml級。原子吸收光譜分析中，常用的方法有標準加入法和標準曲線法。標準曲線法常用于分析 共存機體成分較為簡單的試樣。如果試樣中機體成分不能準確知道，或是十分復雜，就不能 使用標準曲線法，而應采用標準加入法。其基本原理為：取等體積的試液

3、兩份，分別置于相同容積的兩只容量瓶中，其中一只加入一定量待測元 素的標準溶液，分別用水稀釋至刻度，搖勻，分別用水稀釋至刻度，搖勻，分別測定其吸光 度，則：Ax=kCxA0=k （C0+Cx）Cx為待測元素的濃度；C0為加入標準溶液后溶液濃度的增量；A0, Ax分別為兩次測 定的吸收度。將兩式整理得：Cx=Ax/( Z Ax) - C0在實際測定中，采取作圖法所得的結果更為精確。一般吸取若干份等體積的試液置于相 應只等體積容量瓶，從第二只容量瓶開始分別按比例遞增加入待測元素的標準溶液，稀釋至 刻度搖勻，分別測定Cx、Cx+C0、Cx+2C0、Cx+3C0.的吸光度Ax、A1、A3然后以對 吸光度

4、A對待測元素標準溶液的加入量作圖。延長直線與橫坐標相交與Cx即為所要測定的 試樣中該元素的濃度。本實驗采用標準加入法作圖測定海水中銅的含量。實驗儀器和試劑1.儀器ShimadzuAA-6800型原子吸收光譜儀及石墨爐，冷卻裝置，空心陰極燈。容量瓶，移液管， 微量注射器2試劑1000 u g/mL銅標準儲備溶液，氬氣鋼瓶，1： 1 HNO3。實驗步驟中間儲備液的配制:通過計算，移取適量銅標準液與25ml容量瓶中，加入1ml1 ： 1HNO3， 用去離子水定容，搖勻。此中間儲備液濃度為0.1000ug/ml Cu2+。標準加入法溶液的配制：于5個25ml容量瓶中加入海水樣品2.00ml，再依次加入

5、Cu2+ 的標準儲備液0.00，1.00，2.00，3.00，4.00ml及1： 1HNO3500ul，用二次去離子水定 容，搖勻備用。根據附錄中儀器操作規(guī)程調試儀器，設定實驗條件。吸光度測量：每次用自動進樣器注入樣品溶液20ul進行測定，記錄讀數，一般每個樣品測量23次，然后逐次進樣測出各樣品的吸光度。實驗數據及處理實驗條件記錄儀器型號：ShimadzuAA-6800主 元素Cu吸收線波長（nm）：324.8空心陰極燈電流（mA）：6狹縫寬度（nm）：0.5電燈方式D2背景進樣量（uL）：202,實驗數據記錄該實驗分為兩組平行進行。第一組：編號12345加入Cu2+的中間儲 備液的體積 （m

6、L）0.001.002.003.004.00加入CU2+標準液的 濃度增量 （ng/mL）0.004.008.0012.0016.00吸收度10.03000.07800.13470.18010.2236吸收度20.03060.07760.12840.17970.2222平均吸收度0.03030.07780.13150.17990.2229第一組的擬合曲線為:標準曲線與X軸的交點為-2.6791所以稀釋后海水中Cu2+= 2.6791 ng/mL原海水中銅離子濃度Cu2+=2. 6791 ng/mL X25.0092.00 = 33.4888ng/mL第二組：編號12345加入CU2+的中間儲

7、備液的體積 /mL0.001.002.003.004.00加入CU2+標準液的 濃度增量 ng/mL0.004.008.0012.0016.00吸收度10.03490.07640.12050.17590.2201吸收度20.03370.07630.12530.17490.2209平均吸收度0.03430.07640.12290.17540.2205第二組的擬合曲線為:標準曲線與X軸的交點為-2.5466所以稀釋后海水中Cu2+= 2.5466 ng/mL原海水中銅離子濃度Cu2+=2. 5466 ng/mL X25.0092.00 = 31.8325ng/mL兩組數據取平均值為：Cu2+=(

8、33.4888+31.8325) / 2 ng/mL = 32.6607ng/mL平均偏差=(133.4888-32.66071+131.8325-32.66071) /2 ng/mL =0.8282 ng/mL相對平均偏差=0.8282/32.6607 X 100%= 2.53%相對平均偏差在5%之內，證明兩次測量結果基本一致。結果討論影響實驗測量誤差的原因有：最大的影響是溶液配制過程中的主觀人為誤差，如移液管的量取誤差和定容時的誤差及 配制和測量過程中引入的雜質干擾。而且平行的兩組實驗是兩個人分別配制的，人為影 響會更大。進樣器的誤差，實驗中我們有兩組的數據偏離標準曲線很多，更換了進樣器后

9、重新測量， 兩組數據都回到了標準曲線上，偏差很小，說明進樣器的潔凈程度對實驗結果有很大的 影響。自動進樣器的塑料管沒有清洗干凈，管內樣品的附著會影響實驗結果的準確程度。注意事項實驗正式開始之前要做好微調，使得進樣管的尖端能順利進樣管尖端不能觸及石墨 管內壁。在配制溶液時，要注意操作規(guī)范使得樣品不受雜質干擾。實驗開始前，要仔細檢查氣瓶總閥與減壓閥的連接處，并仔細檢查冷卻水裝置和排氣 扇是否已打開。石墨爐溫度很高，實驗過程中要注意安全，防止灼傷。實驗后思考用石墨爐原子吸收法直接測定海水樣品時會遇到哪些問題？答：最大的問題是海水中的雜質離子多而復雜，濃度較大，基體的雜質離子對測量離 子的干擾較大，采

10、取的方式是添加化學試劑，改進基體，如添加HNO3減少干擾， 如果繼續(xù)改進可以使用hno3-酒石酸體系，克服海水基體的干擾。因為海水的總體含鹽量較高，基體干擾較為嚴重，可以通過將海水稀釋到痕量濃 度測量，來減弱基體效應。由于海水成分復雜，基體成分和濃度不能準確知道，不宜采用標準曲線法，應該 采用標準加入法。為什么要使用標準加入法直接測定海水樣品，以標準加入法定量分析應注意哪些問題? 它有什么優(yōu)點？答：1）因為海水樣品中基體復雜，成分和濃度不能準確知道，用標準加入法才能消除 基體效應的干擾。2）用標準加入法進行定量分析時，須滿足以下條件:a）含被測元素的純基體制作的標準加入法曲線，應該是通過坐標原

11、點的直線。即分析物濃度為零時，不能產生響應，否則必須設法扣除；b）儀器的響應（或其函數）必須是分析物濃度（或其函數）的一個線性函數。c）為獲得準確的結果和較好的精密度，要求加入標準的濃度系列為樣品中待 測元素的一倍到數倍，因此，實驗前必須通過化學或物理的方法估計待測 離子的濃度。d）標準加入法只能消除基體的某些物理干擾，和與濃度無關的化學干擾及電 離干擾。試樣中如存在與濃度有關的化學干擾及電離干擾時，需加入釋放 劑，消電離劑等消除干擾后才能用本法進行測定。3）標準加入法的優(yōu)點是：a）可以避免基體干擾，因為加入的標準液的基體是一致的，而標準曲線法 則無法排除待測液中的基體干擾。b）可以免去做標準

12、曲線的步驟，而通過在每個樣品中加入2-3個不同濃度的 標準即可定量。c）不需要另外的標準物質作內標物，只需加入欲測組分的純物質，操作簡 單。d）若在樣品的預處理之前就加入已知準確量的欲測組分，則可以完全補償 欲測組分在預處理過程中的損失。石墨爐法為何靈敏度高？為什么必須使用背景扣除技術？如何選擇石墨爐原子化的 實驗條件？答：1）因為石墨爐溫度高，原子化效率高，試樣幾乎可以全部原子化，原子的平均停留時 間通常比火焰中相應的時間長約103倍因而測定靈敏度高，尤其對于易形成難熔氧 化物的元素，以及試樣含量很低或試樣量很少時非常適用。同時，由于離子化程度 大，可以避免離子團簇，增大測量靈敏性。2）石墨爐原子化器中的自由原子濃度高，停留時間長，同時基體成分的濃度也高，因 此石墨爐法