化學(xué)物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室分析技術(shù)-光譜課件

1、化學(xué)物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室分析技術(shù)（光譜分析）陳進(jìn)國(guó)2015-49/18/20221化學(xué)物質(zhì)的光譜分析技術(shù)第一節(jié)、原子吸收光譜法第二節(jié)、原子熒光光譜法第四節(jié)、紫外可見分光度法第三節(jié)、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法 9/18/20222Kirchhoff克希何夫?qū)嶒?yàn)燈源燃燒器棱鏡白色卡片將鹽放在金屬絲上并放入火焰中透鏡透鏡暗線第一節(jié) 原子吸收光譜法9/18/20223基態(tài)原子中子質(zhì)子電子Orbitals9/18/20224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9/18/20225能級(jí)圖電子能級(jí)躍遷EoE2E3E11234E456共振線來自與基態(tài)原子 (Eo)9/18/20227Pb 的

2、能級(jí)躍遷圖電子能量躍遷EoE2E3E1202.2E4217.0261.4283.3波長(zhǎng) / nm9/18/20228檢出限低，靈敏度高；分析精度好； 選擇性好； 應(yīng)用范圍廣； 分析速度較快； 儀器比較簡(jiǎn)單。優(yōu)點(diǎn)局限性測(cè)定難熔元素不太理想；多元素同時(shí)分析受到限制。9/18/202210儀器組成24原子化器檢測(cè)系統(tǒng)1.3原子吸收儀器組成1光源3分光器9/18/2022119/18/202212b.原子化器：使試樣干燥、蒸發(fā)和原子化。主要作用是將試樣中待測(cè)元素轉(zhuǎn)化為基態(tài)原子。常用火焰原子化法和非火焰原子化法（石墨爐原子化法應(yīng)用最廣）。火焰原子化器：由噴霧器、霧化室和燃燒器三分組成。常用的火焰是：乙炔

3、-空氣火焰：燃燒穩(wěn)定，重現(xiàn)性好，噪聲低，燃燒速度 適中，溫度足夠高，對(duì)大多數(shù)元素有足夠的靈敏度。氫-空氣火焰：燃燒速度較乙炔-空氣火焰快，但溫度較低， 背景發(fā)射較弱，透射性能好。乙炔-氧化亞氮火焰：火焰溫度最高，而燃燒速度并不快。 9/18/202214火焰原子化系統(tǒng)(1）噴霧器(2）霧化室(3）燃燒器(4）火焰9/18/202215石墨爐原子化（1）結(jié)構(gòu) 如下圖所示： 外氣路中Ar氣體沿石墨管外壁流動(dòng)，冷卻保護(hù)石墨管；內(nèi)氣路中Ar氣體由管兩端流向管中心，從中心孔流出，用來保護(hù)原子不被氧化，同時(shí)排除干燥和灰化過程中產(chǎn)生的蒸汽。9/18/202217低溫原子化器 低溫原子化是利用某元素(如汞)本

4、身或元素的氫化物（砷化氫）在低溫下的易揮發(fā)性，將其導(dǎo)入氣體流動(dòng)吸收池內(nèi)進(jìn)行原子化。9/18/202218d.分光器：將所需要的共振吸收線分離出來，由入射和出射狹縫、反射鏡和色散元件組成?，F(xiàn)在多使用光柵作為色散原件。e.檢測(cè)系統(tǒng)：多使用光電倍增管，也有些使用電荷耦合器件作為檢測(cè)器。9/18/2022199/18/202220儀器條件的選擇4. 進(jìn)樣量的選擇3. 狹縫寬度的選擇1.分析線的選擇2. 空心陰極燈的工作電流5.火焰類型和特征（火焰法）6、燃燒器的高度選擇（火焰法）7、程序升溫的條件選擇（石墨爐）9/18/2022211.分析線的選擇 每種元素都有若干條分析線，通常選擇其中最靈敏線（共振

5、吸收線）作為吸收線。但是，當(dāng)測(cè)定元素的濃度很高，或是為了避免鄰近光譜線的干擾等，可以選擇次靈敏線（非共振線）作為吸收線 。 9/18/202222B249.68, 249.77K766.49, 769.90Si251.61, 250.69Ba553.55, 455.40La550.13, 418.73Sm429.67, 520.06Be234.86Li670.78, 323.26Sn224.61, 286.33Bi223.06, 222.83Lu335.96, 328.17Sr460.73, 407.77Ca422.67, 239.86Mg285.21, 279.55Ta271.47, 277

6、.59Cd228.80, 326.11Mn279.48, 403.68Tb432.65, 431.89Ce520.0, 369.7Mo313.26, 317.04Te214.28, 225.90Co240.71, 242.49Na589.00, 330.30Th371.90, 380.30Cr357.87, 359.35Nb334.37, 358.03Ti364.27, 337.15Cs852.11, 455.54Nd463.42, 471.90Tl267.79, 377.58Cu324.75, 327.40Ni232.00, 341.48Tm409.40Dy421.17, 404.60Os2

7、90.91, 305.87U351.46, 358.49Er400.80, 415.11Pb216.70, 283.31V318.40, 385.58Eu459.40, 462.72Pd247.64, 244.79W255.14, 294.74Fe248.33, 352.29Pr495.14, 513.34Y410.24, 412.83Ga287.42, 294.42Pt265.95, 306.47Yb398.80, 346.44Gd368.41, 407.87Rb780.02, 794.76Zn213.86, 307.59Ge265.16, 275.46Re346.05, 346.47Zr3

8、60.12, 301.18Hf307.29, 286.64Rh343.49, 339.699/18/2022242.空心陰極燈的工作電流 空心陰極燈一般需要預(yù)熱 1030min才能達(dá)到穩(wěn)定輸出。燈電流過小，放電不穩(wěn)定，故光譜輸出不穩(wěn)定，且光譜輸出強(qiáng)度?。粺綦娏鬟^大，發(fā)射譜線變寬，導(dǎo)致靈敏度下降，信噪比大，校正曲線彎曲，燈壽命縮短。 選用燈電流的一般原則是，在保證有足夠強(qiáng)且穩(wěn)定的光強(qiáng)輸出條件下，盡量使用較低的工作電流，通常以空心陰極燈上標(biāo)明的最大電流的1/2至2/3作為工作電流，在具體的分析場(chǎng)合，最適宜的工作電流由實(shí)驗(yàn)確定。9/18/202225（原則：能寬則寬、需窄則窄） 狹縫寬度直接影響光譜

9、通帶寬度與檢測(cè)器接受的能量。選擇通帶寬度是以吸收線附近無干擾譜線存在并能夠分開最靠近的非共振線為原則，適當(dāng)放寬狹縫寬度，以增加檢測(cè)的能量，提高信噪比和測(cè)定的穩(wěn)定性。過小的光譜通帶使可利用的光強(qiáng)度減弱，不利于測(cè)定。合適的狹縫寬度由實(shí)驗(yàn)確定。測(cè)定每一種元素都需選擇它合適的通帶，對(duì)譜線復(fù)雜的元素如鐵、鈷、鎳等就要采用較窄的通帶，否則會(huì)使工作曲線線性范圍變窄。以不引起吸光度減小的最大狹縫寬度，即為應(yīng)選取的合適的狹縫寬度。 9/18/2022274.進(jìn)樣量的選擇 如果進(jìn)樣量過小，則吸收信號(hào)弱，不便于測(cè)量；進(jìn)樣量過大，在火焰原子化法中，對(duì)火焰產(chǎn)生冷卻效應(yīng)，在石墨爐原子化法中，會(huì)增加除殘的困難。在實(shí)際工作中

10、，應(yīng)測(cè)定吸光度隨進(jìn)樣量的變化，選取能達(dá)到最滿意吸光度的進(jìn)樣量。9/18/202228 通過大量 實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，我們能夠知道那種元素的分析采用那種火焰比較合適，因火焰的類型可決定 那些元素能夠產(chǎn)生更多的自由基態(tài)原子。從該目的出發(fā)，我們可將元素按其分解的難易 程度分為三大類。通常溶液制備成1的鹽酸溶液，因鹽酸鹽較易揮發(fā)。 火焰原子化類型的選擇9/18/202229采用空氣乙炔火焰進(jìn)行分析的元素對(duì)那些容易原子化的元素（如銅、鉛、鉀和鈉），空氣乙炔火焰是最為常用的火焰。 對(duì)這些元素來說，在空氣乙炔火焰中已有較高比例的成分被轉(zhuǎn)化成原子基態(tài)（溫度大約在2300oC）。干擾可忽略，火焰中的化學(xué)環(huán)境（如氧化、燃燒

11、比等）不是主要因素。然而，空氣乙炔火焰卻不足以將難熔元素分解。 9/18/202230采用乙炔氧化亞氮火焰進(jìn)行分析的元素第二類元素是那些用空氣乙炔火焰不能分解，而需要更熱的氧化亞氮乙炔火焰的難 熔元素，火焰溫度大約在 3000oC（火焰溫度高）。如Al、Si、W等。 9/18/202231 對(duì)分析線位于短波區(qū)（200nm以下）的元素，使用空氣-氫火焰是合適的；該火焰燃燒速度快，但溫度較低，（約2050度），但是背景較弱，透射性能好。 9/18/202232然而，火焰溫度并不是所要考慮的唯一元素燃燒比也同樣重要。貧焰中含乙炔量 較少，且均被氧化。這類火焰對(duì)那些受氧化作用影響較強(qiáng)的元素來說，將不能

12、產(chǎn)生足夠 的自由基態(tài)原子。但如果火焰中含乙炔量較多，即在富焰中，因其中含較多的炭、 氫，因而可打破被分析元素較強(qiáng)的氧化鏈，形成自由原子。一個(gè)較好的例子是鉻、錫元素的測(cè)量，在空氣乙炔火焰中，貧焰狀態(tài)下沒有吸光度，但富焰狀態(tài)下確有吸光度。這些元素的測(cè)量需綜合考慮火焰溫度及火焰的化學(xué)環(huán)境，可通過調(diào)節(jié)火焰的燃燒比來仔細(xì)調(diào)整之。 9/18/202233實(shí)際實(shí)驗(yàn)最常用的火焰類型按火焰燃?xì)夂椭細(xì)獗壤牟煌?，可將火焰分為三類：化學(xué)計(jì)量火焰、富燃火焰和貧燃火焰。 1、化學(xué)計(jì)量火焰：由于燃?xì)馀c助燃?xì)庵扰c化學(xué)反應(yīng)計(jì)量關(guān)系相近，又稱其 為中性火焰。此火焰溫度高、穩(wěn)定、干擾小、背景低。 2、富燃火焰：燃?xì)獯笥诨瘜W(xué)計(jì)

13、量的火焰。又稱還原性火焰。火焰呈黃色，層次模糊，溫度稍低，火焰的還原性較強(qiáng)，適合于易形成難離解氧化物元素的測(cè)定，比如鉻、錫。 3、貧燃火焰：又稱氧化性火焰，即助燃比大于化學(xué)計(jì)量的火焰。氧化性較強(qiáng)，火焰呈藍(lán)色，溫度較低，適于易離解、易電離元素的原子化，如堿金屬等。9/18/202234最后需要考慮的是原子化過程中其它的因素。例如，磷會(huì)對(duì)數(shù)種元素包括鈣，產(chǎn)生較大 的負(fù)面影響。在此情況下，應(yīng)在樣品中加入釋放劑，如鑭鹽。鑭與磷結(jié)合從而釋放 出鈣。 9/18/202235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)

14、：樣品量需要較多霧化效率低：一般510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9/18/2022366、火焰原子化燃燒器的高度選擇 在火焰中進(jìn)行原子化的過程是一種極為復(fù)雜的反應(yīng)過程。不同元素在火焰中形成的基態(tài)原子的最佳濃度區(qū)域高度不同，因而靈敏度也不同，選擇燃燒器高度以使光束從原子濃度最大的區(qū)域通過（選也就是擇合適的吸收區(qū)域 ）。燃燒器高度影響測(cè)定靈敏度、穩(wěn)定性和干擾程度。一般地講，約在燃燒器狹縫口上方2-5mm附近處火焰具有最大的基態(tài)原子密度，靈敏度最高。但對(duì)于不同測(cè)定元素和不同性質(zhì)的火焰而有所不同。最佳的燃燒器高度，可通過繪制吸

15、光度-燃燒器高度曲線來優(yōu)選。9/18/202237石墨爐原子化過程原子化過程分為干燥、灰化（去除基體）、原子化、凈化（去除殘?jiān)?四個(gè)階段，待測(cè)元素在高溫下生成基態(tài)原子。9/18/202238程序升溫條件的選擇 干燥應(yīng)在稍低于溶劑沸點(diǎn)的溫度下進(jìn)行，以防止試液飛濺。 灰化的目的是除去基體和局外組分，在保證被測(cè)元素沒有損失的前提下應(yīng)盡可能使用較高的灰化溫度。 原子化溫度的選擇原則是，選用達(dá)到最大吸收信號(hào)的最低溫度作為原子化溫度。 原子化時(shí)間的選擇，應(yīng)以保證完全原子化為準(zhǔn)。原子化階段停止通保護(hù)氣，以延長(zhǎng)自由原子在石墨爐內(nèi)的平均停留時(shí)間。 除殘的目的是為了消除殘留物產(chǎn)生的記憶效應(yīng)，除殘溫度應(yīng)高于原子化

16、溫度。9/18/202239經(jīng)驗(yàn)歸納：原子吸收條件的優(yōu)化原則干燥：起始溫度低于溶劑的沸點(diǎn)，總時(shí)間按 2 s/ L?；一哼x擇盡可能高的溫度去除共存物，通常為20-40s，基體越復(fù)雜，可以延長(zhǎng)。原子化：在確保靈敏度的前提下，選擇盡可能低的溫度。除殘：比原子化高約200oC,但不能高于2700oC。9/18/202240血中鉛測(cè)定條件鉛燈電流 ：3.0 mA；狹縫 0.5nm; 進(jìn)樣20L； 譜線：283.3nm干 燥： 70速率 35 /s，保持5 s； Ar max 120速率 5 /s， 保持30 s； Ar max灰 化：300斜坡50 /s ，保持10 s；Ar max 650斜坡100

17、/s ，保持15 s；Ar max原子化：1700，斜坡FP /s 4s（停氣）；除 殘：2300，斜坡500 /s 4s Ar max 背景校正：賽曼扣背景或者其方式，可根據(jù)不同儀器選擇9/18/202241石墨爐原子化優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)：突出的優(yōu)點(diǎn)：（尤其適用于難揮發(fā)、難原子化元素和微量樣品的分析）靈敏度高，檢出限低進(jìn)樣量少重要的問題：分析速度慢（一般每次分析23分鐘）精度比火焰差（一般15，正常吸光度）干擾較大，原子化機(jī)理復(fù)雜，導(dǎo)致背景問題操作不如火焰方便9/18/202242原子吸收光譜干擾及其消除原子吸收光譜法分析中的干擾主要包括物理干擾、化學(xué)干擾、電離干擾和光譜干擾。9/18/202243

18、 物理干擾及消除方法 物理干擾是指試樣溶液物理性質(zhì)變化而引起吸收信號(hào)強(qiáng)度變化，屬于非選擇干擾。 試樣在轉(zhuǎn)移、蒸發(fā)和原子化過程中試樣的任何物理特性變化引起的吸光度下降的效應(yīng)。主要影響試樣噴入火焰的速度、霧化效率、霧滴大小等。 霧化效率與試樣的密度、粘度、表面張力等都有關(guān)系。 可通過控制試液與標(biāo)準(zhǔn)溶液的組成盡量一致的方法來抑制。9/18/202244化學(xué)干擾及其消除方法 指待測(cè)元素與其它組分之間的化學(xué)作用所引起的干擾效應(yīng),主要影響到待測(cè)元素的原子化效率，是主要干擾源。 1. 化學(xué)干擾的類型（1）待測(cè)元素與其共存物質(zhì)作用生成難揮發(fā)的化合物，致使參與吸收的基態(tài)原子減少。a、鈷、硅、硼、鈦、鈹在火焰中易

19、生成難熔化合物 b、硫酸鹽、硅酸鹽與鋁生成難揮發(fā)物。（2）待測(cè)離子發(fā)生電離反應(yīng)，生成離子，不產(chǎn)生吸收，總吸收強(qiáng)度減弱，電離電位6eV的元素易發(fā)生電離，火焰溫度越高，干擾越嚴(yán)重。（如堿及堿土元素）9/18/202245化學(xué)干擾的消除 通過在標(biāo)準(zhǔn)溶液和試液中加入某種光譜化學(xué)緩沖劑來抑制或減少化學(xué)干擾：（1）改變火焰類型（2）改變火焰特性對(duì)于形成難熔、難揮發(fā)氧化物的元素如硅、鈦、鋁等，使用強(qiáng)還原性氣氛火焰更有利于這些元素的原子化。（3）加入釋放劑與干擾元素生成更穩(wěn)定化合物使待測(cè)元素釋放出來 例：鍶和鑭可有效消除磷酸根對(duì)鈣的干擾。（4）加入保護(hù)劑與待測(cè)元素形成穩(wěn)定的、易揮發(fā)、易于原子化的絡(luò)合物，防止干

20、擾物質(zhì)與其作用。 例：加入EDTA生成EDTA-Ca，避免磷酸根與鈣作用。（5）加入緩沖劑加入大量易電離的一種緩沖劑以抑制待測(cè)元素的電離。 例：加入足量的銫鹽，抑制K、Na的電離。（6）采用標(biāo)準(zhǔn)加入法 9/18/2022464.3.3 電離干擾及其消除方法是由于電離能較低的堿金屬和堿土金屬元素在原子化過程中產(chǎn)生電離而使基態(tài)原子數(shù)減少，導(dǎo)致吸光度下降。原子化過程中元素電離度與原子化溫度和元素的電離能密切相關(guān)，原子化溫度越高，元素電離電位越低，則電離度越大，電離度隨元素總濃度的增加而減小。減小或消除方法：加入電離能較低的消電離劑;利用強(qiáng)還原性富燃焰；采用標(biāo)準(zhǔn)加入法;提高元素總濃度。9/18/202

21、247光譜干擾及其消除方法 待測(cè)元素的共振線與干擾元素譜線分離不完全，這類干擾主要來自光源和原子化裝置，主要有以下幾種： 1.在分析線附近有單色器不能分開的待測(cè)元素的鄰近線。 另選分析線來抑制這種干擾。 2.空心陰極燈內(nèi)有單色器不能分離的干擾元素的輻射。 換用純度較高的單元素?zé)魷p小干擾。 3.燈的輻射中有連續(xù)背景輻射。 進(jìn)行背景校正。9/18/202248 背景干擾主要是指原子化過程中所產(chǎn)生的分子吸收和光散射干擾，干擾嚴(yán)重時(shí)，不能進(jìn)行測(cè)定。屬于光譜干擾。分子吸收：原子化過程中，存在或生成的分子對(duì)特征輻射產(chǎn)生的吸收。分子光譜是帶狀光譜，勢(shì)必在一定波長(zhǎng)范圍內(nèi)產(chǎn)生干擾。光散射：原子化過程中，存在或生

22、成的微粒使光產(chǎn)生的散射現(xiàn)象。 產(chǎn)生正偏差，石墨爐原子化法比火焰原子化法產(chǎn)生的干擾嚴(yán)重。此類干擾如何消除？背景的吸收與校正9/18/202249 背景干擾校正方法共振線通過時(shí)，測(cè)定總吸收；二者的差值為有效原子吸收；（1） 氘燈背景校正法 氘燈的使用波長(zhǎng)范圍一般為190360nm可用于火焰原子化法、石墨爐原子化和低溫原子化法旋轉(zhuǎn)斬光器交替使氘燈提供的連續(xù)光譜和空心陰極燈提供的共振線通過火焰；連續(xù)光譜通過時(shí)：測(cè)定的為背景吸收（此時(shí)的共振線吸收相對(duì)于總吸收可忽略）；9/18/202250（2）塞曼（Zeeman）效應(yīng)背景校正法Zeeman效應(yīng)：在強(qiáng)磁場(chǎng)中，原子電子能級(jí)裂分導(dǎo)致形成的幾條吸收譜線的現(xiàn)象；

23、校正原理：原子化器加磁場(chǎng)后，隨旋轉(zhuǎn)偏振器的轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)平行磁場(chǎng)的偏振光通過火焰時(shí)，產(chǎn)生總吸收；當(dāng)垂直磁場(chǎng)的偏振光通過火焰時(shí)，只產(chǎn)生背景吸收；方式：光源調(diào)制法和共振線調(diào)制法（應(yīng)用較多），后者又分為恒定磁場(chǎng)調(diào)制方式和可變磁場(chǎng)調(diào)制方式。優(yōu)點(diǎn)：校正能力強(qiáng)（可校正背景A1.22.0）；可校正波長(zhǎng)范圍寬：190 900nm ；9/18/202251定量分析方法標(biāo)準(zhǔn)曲線法 測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)溶液和樣品溶液的吸光度，繪制吸光度與標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度間的校準(zhǔn)曲線。然后從校準(zhǔn)曲線上依據(jù)樣品的吸光度查得待測(cè)元素的濃度或含量。9/18/202252（1）待測(cè)元素濃度高時(shí)，會(huì)出現(xiàn)校準(zhǔn)曲線彎曲的現(xiàn)象，因此，所配制標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度范圍應(yīng)服從比爾定

24、律。最佳分析范圍的吸光度應(yīng)在0.10.5之間。繪制校準(zhǔn)曲線的點(diǎn)應(yīng)不少于4 個(gè)； 線性相關(guān)系數(shù)要求 火焰法： r0.999 石墨爐法：r0.995（2）標(biāo)準(zhǔn)溶液與樣品溶液應(yīng)該用相同的試劑處理，且應(yīng)具有相似的組成。因此，在配制標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)，應(yīng)加入與樣品組成相同的基體。使用與樣品具有相同基體而不含待測(cè)元素的空白溶液將儀器調(diào)零，或從樣品的吸光度中扣除空白值；（3）應(yīng)使操作條件在整個(gè)分析過程中保持不變。注意點(diǎn)：9/18/202253原理空氣中氣溶膠態(tài)錳及其化合物用微孔濾膜采集，消解后，在279.5nm 波長(zhǎng)下，用乙炔 - 空氣火焰原子吸收光譜法測(cè)定。 儀器試劑采樣器材：微孔濾膜，采樣夾，小型采樣夾。 消化

25、液：高氯酸:硝酸=1:9（體積比）。鹽酸： 0.12mol/L標(biāo)準(zhǔn)溶液：稱取0.2748g 硫酸錳，溶于少量鹽酸中，用水定量轉(zhuǎn)移入100ml 容量瓶中，定容。此溶液為1.0mg/ml 標(biāo)準(zhǔn)貯備液。臨用前，用鹽酸溶液稀釋成10.0g/ml 錳標(biāo)準(zhǔn)溶液。平行配制或購(gòu)買另一份標(biāo)準(zhǔn)溶液，作為質(zhì)控樣。原子吸收分光光度計(jì)，配備乙炔-空氣火焰燃燒器和錳空心陰極燈。錳及其化合物的火焰原子吸收光譜法9/18/202254錳及其化合物的火焰原子吸收光譜法樣品采集 短時(shí)間采樣：5L/min 流量采集15min 空氣樣品。 個(gè)體采樣：1L/min 流量采集28h 空氣樣品。采樣后，將濾膜的接塵面朝里對(duì)折2次，放入清潔

26、塑料袋或紙袋內(nèi)，置于清潔的容器內(nèi)運(yùn)輸和保存。樣品在室溫下可長(zhǎng)期保存。(金屬樣品除了汞、鉻要求盡快測(cè)定，鉍、鋰可以保存七天，均可長(zhǎng)期保存） 對(duì)照試驗(yàn)：將裝好微孔濾膜的采樣夾帶至采樣點(diǎn)，除不采集空氣樣品外，其余操作同樣品，作為樣品的空白對(duì)照。9/18/202255錳及其化合物的火焰原子吸收光譜法樣品前處理消解1. 將采過樣的濾膜加入5ml 消化液；2. 電熱板上加熱消解，保持溫度在200左右；原理 3. 消化液基本揮發(fā)干時(shí)，取下稍冷；4. 用鹽酸溶液溶解殘?jiān)?，并定量移入具塞刻度試管或小容量瓶中，稀釋定容，搖勻，供測(cè)定。若樣品液中錳的濃度超過測(cè)定范圍，可用鹽酸溶液稀釋后測(cè)定，計(jì)算時(shí)乘以稀釋倍數(shù)。5.

27、 加熱過程中應(yīng)防止消化液爆沸濺出，可在燒杯上方加蓋一個(gè)合適的表面皿。消化液或稀釋液轉(zhuǎn)移過程中，可用玻璃棒加以引導(dǎo)，并反復(fù)沖洗，確保樣品充分轉(zhuǎn)移而不遺失。6. 現(xiàn)場(chǎng)空白或?qū)φ諛悠吠杉瘶悠吠狡叫刑幚怼Ｗ⒁猓嚎瞻讟悠芬?dāng)成一個(gè)樣品，空白樣品未檢出用未檢出表示，樣品未檢出是用小于最低檢出濃度表示。9/18/202256錳及其化合物的火焰原子吸收光譜法樣品的分析測(cè)定一般采用外標(biāo)法進(jìn)行定量測(cè)定。1. 標(biāo)準(zhǔn)曲線的配制（1）配成0.0、0.20、0.50、1.0、2.0、3.0g/ml 錳濃度標(biāo)準(zhǔn)系列。（2）同時(shí)，平行配制質(zhì)控樣品（或者直接購(gòu)買標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)控樣），質(zhì)控樣濃度應(yīng)處于標(biāo)準(zhǔn)曲線濃度范圍之內(nèi)。2. 原子

28、吸收分光光度計(jì)儀器的準(zhǔn)備（1）打開儀器預(yù)熱，設(shè)置參數(shù)；（2）設(shè)置波長(zhǎng)279.5nm，調(diào)整狹縫寬度，選擇光源并設(shè)置燈電流，打開光源 預(yù)熱，打開乙炔和空氣氣源并調(diào)節(jié)至適當(dāng)壓力；（3）儀器點(diǎn)火時(shí)，先開助燃?xì)猓箝_燃?xì)?；關(guān)氣時(shí)先關(guān)燃?xì)猓箨P(guān)助燃?xì)?；?）按照儀器操作說明和提示，完成儀器的初始化工作； （5）錄入檢測(cè)任務(wù)及樣品信息，開始樣品分析。 9/18/202257錳及其化合物的火焰原子吸收光譜法樣品的分析測(cè)定3.樣品測(cè)定（1）標(biāo)準(zhǔn)曲線6個(gè)樣品的分析，每個(gè)樣品測(cè)定3次，取平均值；（2）以吸光度均值對(duì)錳濃度(g/ml)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，相關(guān)系數(shù)應(yīng)不小于0.9990，截距應(yīng)不太大。否則，應(yīng)重新配置標(biāo)準(zhǔn)曲線，

29、重新進(jìn)行分析，直至滿意；（3）測(cè)定質(zhì)控樣，結(jié)果偏差應(yīng)10%，否則應(yīng)分析原因，重新配制，重新分析，直至滿意；（4）標(biāo)準(zhǔn)曲線和質(zhì)控樣均符合要求，即可開始樣品分析。（5）用測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)系列的操作條件測(cè)定樣品溶液和空白對(duì)照溶液；測(cè)得的樣品吸光度值減去空白對(duì)照吸光度值后，由標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算得到錳濃度(g/ml)。 （6）如果樣品濃度超出標(biāo)準(zhǔn)曲線濃度范圍較多，應(yīng)將其稀釋。9/18/202258錳及其化合物的火焰原子吸收光譜法結(jié)果計(jì)算1.空氣中錳濃度的計(jì)算空氣中錳的濃度： C空氣中錳的濃度，乘以1.58為二氧化錳的濃 度，mg/ m3； c測(cè)得樣品溶液中錳的濃度，g/ml； 10 樣品溶液的體積，ml； Vo標(biāo)準(zhǔn)采

30、樣體積，L。9/18/202259錳及其化合物的火焰原子吸收光譜法結(jié)果計(jì)算2.采樣體積的換算 GBZ159-2004中規(guī)定，在采樣點(diǎn)溫度低于5和高于35、大氣壓低于98.8kPa和高于103.4 kPa時(shí)，應(yīng)將工作場(chǎng)所空氣樣品的采樣體積換算成標(biāo)準(zhǔn)采樣體積，再按式上述公式進(jìn)行計(jì)算。9/18/202260錳及其化合物的火焰原子吸收光譜法方法說明 本法檢出限為0.026g/ml；最低檢出濃度為0.004mg/m3（以采集75L空氣樣品計(jì)）。樣品中含有100倍Al3+、Ca2+、Cd2+、Cu2+、Cr6+、Pb2+、Zn2+ 等不產(chǎn)生干擾；100倍Fe3+、Fe2+有輕度正干擾；Mo6+、Si4+有

31、輕度負(fù)干擾。若有白色沉淀可離心除去。本法可采用微波消解法。9/18/202261檢測(cè)限 （detective limit） 在適當(dāng)置信度下，待測(cè)元素能夠被檢出的的最小濃度或最小量。用接近于空白的溶液，經(jīng)若干次（1020次）重復(fù)測(cè)定所得吸光度的3倍的標(biāo)準(zhǔn)偏差求得。 （1）火焰法 cDL=3/Sc 單位：gmL-1 （2）石墨爐法 mDL=3/Sm ：標(biāo)準(zhǔn)偏差 Sc（Sm）：待測(cè)元素的靈敏度，即工作曲線的斜率。9/18/202262檢出限計(jì)算 1、用波長(zhǎng)為324.8.8nm，質(zhì)量濃度為C=0.04g/mL的Cu標(biāo)準(zhǔn)溶液連續(xù)測(cè)定10次，測(cè)定平均峰高為A平均=0.0060, 標(biāo)準(zhǔn)偏差為=0.00040

32、。計(jì)算原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定Cu元素的檢出限。 答： cDL=3/Sc =3 / A平均/C CDL=C3/A平均 =0.0430.0004/0.0060=0.008g/mL.9/18/202263 氣態(tài)自由原子吸收光源的特征輻射后，原子的外層電子躍遷到較高能級(jí)，然后又躍遷返回基態(tài)或較低能級(jí)，同時(shí)發(fā)射出與原激發(fā)輻射波長(zhǎng)相同或不同的輻射即為原子熒光。原子熒光屬光致發(fā)光，也是二次發(fā)光(光激發(fā)) 原理第二節(jié) 原子熒光光譜法9/18/202264原子熒光的產(chǎn)生 基態(tài)的原子蒸氣吸收特定波長(zhǎng)光輻射的能量而被激發(fā)到較高的激發(fā)態(tài)，然后受激原子去活化回到較低的激發(fā)態(tài)或基態(tài)時(shí)便發(fā)射出一定波長(zhǎng)的輻射原子熒光常見共振

33、熒光，非共振熒光與敏化熒光等三種類型原子熒光的產(chǎn)生過程原子熒光9/18/2022652.原子熒光產(chǎn)生的類型 三種類型：共振熒光、非共振熒光與敏化熒光（1）共振熒光 共振熒光：氣態(tài)原子吸收共振線被激發(fā)后，激發(fā)態(tài)原子再發(fā)射出與共振線波長(zhǎng)相同的熒光；見圖A和C； 熱共振熒光：若原子受熱激發(fā)處于壓穩(wěn)態(tài)，再吸收輻射進(jìn)一步激發(fā)，然后再發(fā)射出相同波長(zhǎng)的共振熒光；見圖B和D；9/18/202266（2）非共振熒光當(dāng)熒光與激發(fā)光的波長(zhǎng)不相同時(shí)，產(chǎn)生非共振熒光；分為：直躍線熒光、階躍線熒光、anti-Stokes熒光三種；直躍線熒光（Stokes熒光）：躍回到高于基態(tài)的亞穩(wěn)態(tài)時(shí)所發(fā)射的熒光；熒光波長(zhǎng)大于激發(fā)線波長(zhǎng)

34、（熒光能量間隔小于激發(fā)線能量間隔）； a b c d9/18/202267Pb原子：吸收線283.13 nm；直躍熒光線407.78nm；鉈原子：吸收線337.6 nm；共振熒光線337.6nm； 直躍線熒光535.0nm；a b c d9/18/202268階躍線熒光： 光照激發(fā)，非輻射方式（碰撞、放熱）釋放部分能量后,再發(fā)射熒光返回基態(tài)；熒光波長(zhǎng)小于激發(fā)線波長(zhǎng)（熒光能量間隔大于激發(fā)線能量間隔），見圖 （c）中A 和 C ；光照激發(fā)，再熱激發(fā)，返至高于基態(tài)的能級(jí)，發(fā)射熒光，見圖（c）中B 和 D ； Cr原子：吸收線359.35nm；再熱激發(fā)，熒光發(fā)射線357.87nm，圖（c）中B 和 D

35、a b c d9/18/202269anti-Stokes熒光： 熒光波長(zhǎng)小于激發(fā)線波長(zhǎng)；先熱激發(fā)再光照激發(fā)（或反之），再發(fā)射熒光直接返回基態(tài)；見圖（d） ； 銦原子：先熱激發(fā)，再吸收光躍遷451.13nm；發(fā)射熒光410.18nm，見圖（d）中的 A 和 C ；a b c d9/18/202270（3）敏化熒光 受光激發(fā)的原子與另一種原子碰撞時(shí)，把激發(fā)能傳遞給另外一個(gè)原子使其激發(fā)，后者發(fā)射熒光； 火焰原子化中觀察不到敏化熒光；非火焰原子化中可觀察到。 所有類型熒光中，共振熒光強(qiáng)度最大，最為有用。9/18/202271大多數(shù)分析涉及共振熒光，因?yàn)槠滠S遷幾率最大且用普通光源就可以獲得相當(dāng)高輻射密

36、度。9/18/202272 3.熒光強(qiáng)度與濃度的關(guān)系 當(dāng)光源強(qiáng)度穩(wěn)定、輻射光平行、自吸可忽略 ，發(fā)射熒光的強(qiáng)度 If 正比于基態(tài)原子對(duì)特定頻率吸收光的吸收強(qiáng)度 Ia ； If = Ia在理想情況下： I0 ：原子化火焰單位面積接受到的光源強(qiáng)度；A：受光照射在檢測(cè)器中觀察到的有效面積；K0：峰值吸收系數(shù)；l ：吸收光程；N：?jiǎn)挝惑w積內(nèi)的基態(tài)原子數(shù)；同時(shí)，在一定范圍內(nèi)，熒光分析靈敏度與激發(fā)光源強(qiáng)度成正比 9/18/202273定量依據(jù) 為熒光量子效率，表示發(fā)射熒光光量子數(shù)與吸收激發(fā) 光光量子數(shù)之比；A 為受光源照射后在檢測(cè)系統(tǒng)中觀察到的有效面積；I0 為單位面積上接受人射光的強(qiáng)度；L 為吸收光程長(zhǎng)

37、； 為峰值吸收系數(shù)；N 為能夠吸收輻射的基態(tài)原子的濃度。定量分析方法為標(biāo)準(zhǔn)曲線法。9/18/202274優(yōu)點(diǎn)檢出限低、靈敏度高。干擾較少，譜線比較簡(jiǎn)單。分析校準(zhǔn)曲線線性范圍寬，可達(dá)35個(gè)數(shù)量級(jí)。較易制作多道儀器而實(shí)現(xiàn)多元素同時(shí)測(cè)定。9/18/202275適用范圍原子熒光光譜儀職業(yè)衛(wèi)生應(yīng)用：汞原子熒光法，砷、硒、碲氫化物-原子熒光法9/18/2022769/18/202277 色散型：采用平面衍射光柵，帶分光系統(tǒng)； 非色散型：采用濾光器分離分析線和鄰近線；為避免銳線光源發(fā)射的強(qiáng)光輻射對(duì)弱原子熒光信號(hào)檢測(cè)的影響，光源與檢測(cè)器位置成90度角。注意：光源與檢測(cè)器不在一條直線上，成一定角度； 原子熒光光

38、度計(jì)組成9/18/202278光源要求：足夠的光強(qiáng)；純度高； 能量穩(wěn)定；壽命長(zhǎng)高強(qiáng)度空心陰極燈智能型高強(qiáng)度空心陰極燈原子熒光基本組成9/18/202279原子化器石英管原子化器普通 屏蔽式 熒光猝滅 a）主氣 b）主氣、屏蔽氣9/18/202280光學(xué)系統(tǒng)單道、雙道、三道、四道優(yōu)勢(shì)： 多元素同時(shí)測(cè)定；單道增強(qiáng)通道多通道設(shè)計(jì)9/18/202281色散型 光學(xué)系統(tǒng)光路非色散型簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)；光程短；增強(qiáng)熒光信號(hào)強(qiáng)度9/18/202282原子熒光光譜分析專用儀器檢測(cè)器日盲光電倍增管檢測(cè)波長(zhǎng)范圍： 160nm320nm9/18/202283光路調(diào)整： 保證元素?zé)?、火焰中心和檢測(cè)器在同一水平面上調(diào)整方法： 1

39、、調(diào)節(jié)爐高 2、調(diào)節(jié)燈架 3、調(diào)節(jié)光斑原子熒光分析條件的優(yōu)化9/18/202284分析條件的優(yōu)化 對(duì)燈電流的選擇 滿足分析靈敏度要求下，盡可能選 擇小的燈電流； 輔助燈電流不宜超過主電流； 低壓汞燈電流使用范圍在15-60mA9/18/202285 負(fù)高壓的選擇 滿足分析靈敏度條件下，選擇較低的負(fù)高壓負(fù)高壓低，噪聲小，信噪比高，更穩(wěn)定。分析條件的優(yōu)化9/18/202286載氣流量的選擇主氣：100-1000 mL/min 屏蔽氣：0-1000 mL/min 最佳條件：主氣：300-400 mL/min 屏蔽氣：500-800 mL/min 原子化器高度 8mm左右原子化器溫度 160C左右分析

40、條件的優(yōu)化9/18/202287干擾消除 猝滅效應(yīng)，這種干擾可采用減少溶液中其它干擾離子的濃度避免。 散射光可產(chǎn)生較大的正干擾。減少散射干擾，主要是減少散射微粒，采用預(yù)混火焰、增高火焰觀測(cè)高度和火焰溫度，或使用高揮發(fā)性的溶劑等，均可以減少散射微粒，也可采用扣除散射光背景的方法消除其干擾。9/18/202288汞及其無機(jī)化合物的原子熒光光譜法原理 空氣中蒸氣態(tài)汞及其化合物被吸收液吸收。之后，汞被硼氫化鈉還原成汞蒸氣，在原子化器中，汞原子吸收193.7nm 波長(zhǎng)發(fā)射出原子熒光，測(cè)定原子熒光強(qiáng)度，以峰高或峰面積進(jìn)行定量。9/18/202289汞及其無機(jī)化合物的原子熒光光譜法采樣器材：大型氣泡吸收管。

41、汞還原裝置或氫化物發(fā)生裝置，包括反應(yīng)瓶和載氣系統(tǒng)。原子熒光光度計(jì)，具有汞空心陰極燈和氫化物發(fā)生裝置。儀器操作條件：原子化器高度8mm，載氣（Ar）流量400ml/min，屏蔽氣流量1000ml/min。 配制1.8mol/L硫酸溶液，0.18mol/L硫酸溶液，0.8mol/L硝酸溶液，200g/L鹽酸羥胺溶液。 配制汞吸收液，氯化汞吸收液，汞保存液，氯化亞錫溶液，硼氫化鈉溶液標(biāo)準(zhǔn)溶液：稱取0.1354g 氯化汞（在105下干燥2h），用少量汞保存液溶解，定量轉(zhuǎn)移入100ml容量瓶中，并加至刻度。此溶液為1.0mg/ml 標(biāo)準(zhǔn)貯備液，于冰箱保存。臨用前，用吸收液稀釋成0.05g/ml 汞標(biāo)準(zhǔn)溶

42、液。或用國(guó)家認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)溶液配制。平行配制或購(gòu)買另一份標(biāo)準(zhǔn)溶液，作為質(zhì)控樣。儀器試劑9/18/202290汞及其無機(jī)化合物的原子熒光光譜法樣品采集 在采樣點(diǎn)，串聯(lián)2個(gè)各裝5.0ml 吸收液的大型氣泡吸收管（汞單管采樣效率低），以0.5L/min 流量采集15min 空氣樣品。采樣后，采集氯化汞的空氣樣品，立即向每個(gè)吸收管加入0.5ml 高錳酸鉀溶液，搖勻。封閉吸收管進(jìn)出氣口，置清潔容器內(nèi)運(yùn)輸和保存。樣品應(yīng)盡快測(cè)定。對(duì)照試驗(yàn)：將裝 5.0ml 吸收液的大型氣泡吸收管帶至采樣點(diǎn)，除不連接空氣采樣器采集空氣樣品外，其余操作同樣品，作為樣品的空白對(duì)照。樣品前處理 用吸收管中的吸收液洗滌進(jìn)氣管內(nèi)壁3次，將

43、后管吸收液倒入前管，搖勻，取5.0ml于具塞比色管中，供測(cè)定。若樣品液中汞的濃度超過測(cè)定范圍，可用吸收液稀釋后測(cè)定，計(jì)算時(shí)乘以稀釋倍數(shù)。 9/18/202291汞及其無機(jī)化合物的原子熒光光譜法樣品測(cè)定1. 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 取7只具塞比色管，分別加入0.00、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00和1.40 ml汞標(biāo)準(zhǔn)溶液，各加吸收液至5.0ml，配成0.00、0.002、0.004、0.006、0.008、0.010和0.014 g/ml汞標(biāo)準(zhǔn)系列。向各標(biāo)準(zhǔn)管滴加鹽酸羥胺溶液至顏色褪盡為止，用力振搖100次，放置20min。將儀器調(diào)節(jié)到最佳操作狀態(tài)，分別測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)系列，每個(gè)濃度重復(fù)測(cè)定

44、3次，以峰高或峰面積均值對(duì)汞濃度（g /ml）繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。 2. 樣品的測(cè)定 用測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)系列的操作條件測(cè)定樣品溶液和空白對(duì)照溶液；測(cè)得的樣品峰高或峰面積值減去空白對(duì)照峰高或峰面積值后，由標(biāo)準(zhǔn)曲線得汞濃度(g /ml)。9/18/202292結(jié)果計(jì)算空氣中汞或者氯化汞的濃度： C空氣中汞的濃度，乘以1.354為氯化汞的濃 度，mg/ m3； c測(cè)得樣品溶液中汞的濃度，g/ml； 10 樣品溶液的體積，ml； Vo標(biāo)準(zhǔn)采樣體積，L。參照GBZ159-2004將采樣體積轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)采樣體積。 汞及其無機(jī)化合物的原子熒光光譜法9/18/202293汞及其無機(jī)化合物的原子熒光光譜法方法說明 本法的檢出限

45、為0.001g/ml；最低檢出濃度為0.0013 mg/m3（以采集7.5L空氣樣品計(jì)）。測(cè)定范圍為0.0010.014g/ml；相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.83.4。平均采樣效率為95.3。樣品若出現(xiàn)二氧化錳沉淀，在用鹽酸羥胺溶液退色時(shí)，應(yīng)將沉淀和顏色徹底消除空氣作為載氣，應(yīng)經(jīng)過活性炭?jī)艋?/18/202294第三節(jié) 電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法 電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP AES），是依據(jù)各種元素的原子或離子在電感耦合等離子炬ICP激發(fā)源的作用下變成激發(fā)態(tài)，利用受激發(fā)態(tài)原子或離子返回到基態(tài)時(shí)所發(fā)射的特征光譜來測(cè)定物質(zhì)中元素組成和含量的分析方法。 原理分析精度高，可準(zhǔn)確分析含量達(dá)到10

46、-9級(jí)的元素；樣品范圍廣，可實(shí)現(xiàn)對(duì)70多種元素的測(cè)定；動(dòng)態(tài)線性范圍寬；多種元素同時(shí)測(cè)定；可利用標(biāo)準(zhǔn)譜圖庫(kù)對(duì)未知樣品進(jìn)行快速的定性和半定量分析。優(yōu)點(diǎn)9/18/202295定量依據(jù) I 譜線強(qiáng)度； m兩個(gè)能級(jí)間的躍遷概率； 發(fā)射譜線的頻率； h 普朗克常數(shù)；N 單位體積內(nèi)激發(fā)態(tài)原子數(shù)。9/18/202296 在一定的實(shí)驗(yàn)條件下譜線強(qiáng)度僅和N成正比，其他均為常數(shù)。在固定實(shí)驗(yàn)條件下，基態(tài)原子數(shù)與樣品中該元素的濃度成正比，所以譜線強(qiáng)度與待測(cè)元素濃度成正比式中：a為常數(shù)，C為目的元素的濃度?？紤]某些情況下有一定程度的譜線自吸，對(duì)上式加以修正 式中：b為自吸系數(shù)，一般情況下b1。在ICP光源中多數(shù)情況下b1

47、。9/18/2022979/18/202298原子發(fā)射光譜法一般是用電弧、火花、火焰、激光以及等離子光源來激發(fā)，是由粒子互相發(fā)生碰撞交換能量使原子激發(fā)發(fā)光的，屬于熱激發(fā)。原子熒光分析則是將待測(cè)樣品利用氫化物發(fā)聲法生成氫化物由原子化器來實(shí)現(xiàn)原子化，再經(jīng)空心陰極燈激發(fā)，屬于冷激發(fā)。其實(shí)原子熒光也是原子發(fā)射光譜的一種，只是它發(fā)展的較晚并與以往的原子發(fā)射有很大不同，所以通常稱的原子發(fā)射是指熱激發(fā)那一種。差別就是激發(fā)方式不同。 9/18/202299激發(fā)態(tài)不穩(wěn)定（壽命10-8s）要恢復(fù)原狀，躍遷回基態(tài)E1E0E2E1E0E2提供能量激發(fā)發(fā)射hn9/18/2022100 原子發(fā)射光譜儀器組成激發(fā)光源元素在

48、光源中被激發(fā)并在躍遷回基態(tài)時(shí)產(chǎn)生光輻射分光系統(tǒng)光輻射檢測(cè)系統(tǒng)9/18/2022101原子發(fā)射光譜法的分析過程激發(fā)源(光源)單色器檢測(cè)器數(shù)據(jù)處理與顯示低壓交流電弧ICP平面衍射光柵攝譜儀感光板色散光學(xué)中階梯光柵交叉系統(tǒng) 全譜直讀CID電荷注入式檢測(cè)器9/18/20229/18/2022103ICP裝置9/18/2022104等離子體：是指電離度大于0.1%的被電離氣體這種氣體含有大量的電子和離子，是電的良導(dǎo)體。電感耦合等離子炬ICP，是利用高頻電流通過電感感應(yīng)線圈耦合，電離加熱工作氣體而產(chǎn)生的火焰狀等離子體。具有溫度高，離子線的發(fā)射強(qiáng)度大等許多優(yōu)良特性。ICP光源：由高頻發(fā)生器、炬管和高頻感應(yīng)線

49、圈組成。ICP光源作用：使試樣蒸發(fā)、解離、原子化、激發(fā)、躍遷產(chǎn)生光輻射。9/18/20221059/18/2022106進(jìn)樣系統(tǒng)（蠕動(dòng)泵、霧化器、霧室） 氣動(dòng)霧化器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通常分為同軸型霧化器和直角形霧化器。 蠕動(dòng)泵驅(qū)動(dòng)霧化器，可避免氣壓力對(duì)樣品提升量的影響。9/18/2022107構(gòu)成：狹縫、準(zhǔn)直鏡、棱鏡或光柵、會(huì)聚透鏡。 入射狹縫準(zhǔn)直鏡物鏡棱鏡焦面出射狹縫f入射狹縫準(zhǔn)直鏡光柵物鏡出射狹縫f其中最主要的分光原件為棱鏡和光柵。 分光系統(tǒng) （入射狹縫、分光元件、光學(xué)鏡片、出射狹縫）9/18/2022108檢測(cè)系統(tǒng) 感光板 光電倍增管 電感耦合器件檢測(cè)器（CCD）應(yīng)用最廣9/18/2022109

50、分析方法1.光譜定性分析 定性分析時(shí)，只須檢出幾條合適的譜線即可。檢出某元素是否存在，必須有兩條以上不受干擾的最后線與靈敏線。2.定量分析標(biāo)準(zhǔn)曲線法 在確定的分析條件下，用三個(gè)或三個(gè)以上含有不同濃度被測(cè)元素的標(biāo)準(zhǔn)樣品與試樣在相同條件下激發(fā)光譜，以分析線強(qiáng)度I，或內(nèi)標(biāo)法分析線對(duì)強(qiáng)度比R或lgR對(duì)濃度c或lgc做校準(zhǔn)曲線。再由校準(zhǔn)曲線求得試樣中被測(cè)元素含量。 9/18/2022110干擾及其消除24光譜干擾電離干擾及基體干擾ICP光譜分析的干擾及其消除1物理因素的干擾3化學(xué)干擾化學(xué)干擾比火焰原子吸收或火焰原子發(fā)射要輕得多，可忽略。9/18/20221111. 物理因素的干擾ICP光譜分析的干擾及其

51、消除 由于ICP光譜分析的試樣為溶液狀態(tài)，因此溶液的粘度、比重及表面張力等均對(duì)霧化過程、霧滴粒徑、氣溶膠的傳輸以及溶劑的蒸發(fā)等都有影響，而粘度又與溶液的組成、酸的濃度和種類及溫度等因素相關(guān)。 有機(jī)溶劑的影響 當(dāng)溶液中含有機(jī)溶劑時(shí)，粘度與表面張力均會(huì)降低，霧化效率將有所提高，同時(shí)有機(jī)試劑大部分可燃，從而提高了尾焰的溫度，結(jié)果使譜線強(qiáng)度有所提高。 所以，當(dāng)溶液中含有有機(jī)溶劑時(shí)，ICP的功率需適當(dāng)提高，以抑制有機(jī)試劑中碳化物的分子光譜的強(qiáng)度。9/18/20221121. 物理因素的干擾ICP光譜分析的干擾及其消除酸的影響 在相同的酸度時(shí)，粘度以下列的次序遞增HClHNO3HClO4104，弱帶： m

52、ax103特征值9/18/2022132顯色條件的選擇常見的顯色反應(yīng)有配位反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)等。顯色反應(yīng)必須滿足：（1）反應(yīng)生成物須在紫外-可見光區(qū)有較強(qiáng)吸光能力，即摩爾吸光系數(shù)較大；（2）反應(yīng)有較高的選擇性，即被測(cè)組分生成的化合物吸收曲線應(yīng)與共存物質(zhì)的吸收光譜有明顯的差別；（3）反應(yīng)產(chǎn)物應(yīng)足夠穩(wěn)定，以保證測(cè)量過程中溶液的吸光度不變；（4）反應(yīng)產(chǎn)物組成恒定。9/18/2022133參比溶液的選擇 測(cè)定樣品溶液的吸光度，需先用參比溶液調(diào)節(jié)透光度（吸光度為0）為100%，以消除其它成分及吸光池和溶劑等對(duì)光的反射和吸收帶來的測(cè)定誤差。9/18/2022134分析方法1. 目視比色法 用眼睛觀察、比較溶液顏色深度以確定物質(zhì)含量的方法稱為目視比色法。 將一系列不同量的標(biāo)準(zhǔn)溶液依次加入各比色管中，再分別加入等量的顯色劑和其他試劑，并控制其他實(shí)驗(yàn)條件相同，最后稀釋至同樣體積，配成一套顏色逐漸加深的標(biāo)準(zhǔn)色階。將一定量的被測(cè)溶液置于另一比色管中，在同樣條件下進(jìn)行顯色，并稀釋至同樣體積，從管口垂直向下（有時(shí)由側(cè)面）觀察顏色。 如果被測(cè)溶液與標(biāo)準(zhǔn)系列中某溶液的顏色相近，則被測(cè)溶液的濃度就等于該標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度。如果被測(cè)試液顏色介于相鄰兩種標(biāo)準(zhǔn)溶液之間，則試液濃度就介于這兩個(gè)標(biāo)