第四章原子吸收光譜法與原子熒光光譜法

1、第四章原子吸收光譜法與原子熒光光譜法創(chuàng)作：歐陽道時間：2021.03. 06創(chuàng)作：歐陽道41 . Mg廉子的核外層電子31S031P1躍遷時吸收共振 線的波長為285.21nm,計算柱2500K時其激發(fā)態(tài)和基態(tài) 原子數(shù)之比.鮮：Mg原子的電子躍遷由31S031P1 ,則gi/g0=3躍遷時共振狹收波長X=285.21mnEi=hxc/九=(6.63x1034丿 x (3x108) 4- 285.31x109；=6.97x1019J激發(fā)態(tài)和基態(tài)原子數(shù)之比：Ni/N0= fgi/gO) xeAEi/kT其中：gi/gO=3AEi / kT=6.97x 1019 1.38x1023x2500代入上式

2、得：Ni/N0 = 5.0 x109.子狹收分光光度計單色器的倒線色散率為1.6nm/ mm,欲測定Si251.6Inm的吸收值，為了諂除多重線 Si251.43nm和Si251.92nm的干擾，應(yīng)采取什么措施？ 答：因為：SI =W1/D= (251.61251.43)/1.6=0.11mmS2 =W2/D=(251.92251.61 丿 /1.6=0.19mmSI 10). 火焰原子化的RSD必須小于3%,石墨爐原子法采用自 動化進樣器進樣RSD必須小于5%6檢出限；檢出限(0.L)的定義為吸收信號相多于3僖噪 步水平的櫬準差時所對應(yīng)的元素含量.48、火焰原子化凍和石墨廉子化法的工作原理，

3、特點及 其注意事項；為什么石墨爐原子化出比火焰原子化 法具有更嵩的靈敎度和更低的檢出限？火焰原子化的過程：由燃毛(化學(xué)燃料)和助燃毛(氧 化利)之間的燃燒反應(yīng)形成化學(xué)犬焰，燃燒過程中霧化 的毛滾膠進行下刊各種楊理變化與化學(xué)反應(yīng)過程： 干燥與蒸發(fā):MmNn(l)=MmNn(s)=MmNn(g)解離與原子化反應(yīng)：MmNn(g)=M(m+)+N(n_)=M+N凍子吸收與發(fā)射過程:M+NM*+N*M+N色子與需子發(fā)射過程：M+N=M(m+)+N(n+) M(m+)*+N(n+)* M(m+)+N(n+)火焰原子化的特點與局限性：適用施圍廣，分析操 作簡單，分析速度快和分析成本低，然而，同軸毛動零化 器

4、的零化效率低(約為5%10%),所需試樣徐液體積大 (ml),火焰原子化效率低并徉隨著復(fù)雜的火焰反應(yīng)，原 子蒸汽在光程中滯留時間短和燃毛與助燃毛稀猝作 用，限制了方法檢出限的減低，而且只能分析液體忒樣. 石墨原子化法的升溫程序：石墨原子化法必、須選擇適 宜的干燥，灰化，原子化和除戎升溫速率，并保持時間程序 及內(nèi)保護毛的控制程序.1干燥的升溫速率和保特時間2灰化升溫速率和保持時問.3原子化升溫速率和保特時間.4除戎升溫程序.石墨爐原子化法的特點：采用直接進樣和程序升溫方式， 原子化溫度曲線是一條具有啥值的曲線，主要特點是:可 達3500攝氏度嵩溫，且升溫速度快,絕對靈斂度需，一般 元素的可達10

5、91012g,可分析70多種全屬和類全屬元素, 所用試樣量少，但是石墨爐原子化法的分析速度慢，分析 成本需，背景嘆收,光輻射和基體干擾比較大.原子法存柱哪些主要的干擾？如何減少或葡除這些 干擾？答:原子吸收光譜法分析中的干擾主要包括楊理干擾，化 學(xué)干擾，電離干擾和光譜干擾.1減少或葡除揚理干擾的辦法：A最常用的方法是配置與待測浚試樣滾液基體柏一玫 的標準徐液.B當配制與待測液試樣徐液基體柏一致的棟準嫁液有 困難時，采用棟準加入法.C彼測試樣諭液中元素的濃度較嵩時，采用稀釋方出來 減少或葡除揚理干擾.2減少或葡除化學(xué)干擾的辦凍.改變火焰類型，改麥火焰特征，加入釋放利，加入保護利，加 入緩沖別，采

6、用標準加入法.3減少或葡除電離干擾的方法.最帝用的方比是加入色離能較低的諂電離利，利用強還 原性當燃火焰也可抑制色需干擾，標準加入比也可往某 些程度上減少或諂除色離干擾，提嵩全屬元素總濃度也 是減少或諂除色離干擾的基本方比.4光譜干擾及其諂除方凍：A減少或諂除吸收線重金干擾方法:選用較小的光譜通 帶，選用彼測元素的其他分析線，預(yù)先分離干擾元素.B減少或諂除直流發(fā)謝光譜干擾方法:采用銳線光源的 削源調(diào)制技術(shù).C減少或諂除非哌收光譜干擾方法:選用較小的光譜通 帶，選用較小HCL燈色流.410簡述氣燈校正背景校正技術(shù)的工作原理及特點答:(1)工作原理是:柱垂直于銳線光源和原子化器之間增 加了氣燈光源

7、與切光器，氣燈柱發(fā)謝連續(xù)光譜，通過切光 器的頻率，讓銳線光源所發(fā)射的特征譜線和一定光譜通 帶氣燈所發(fā)射的譜線分時通過原子化彖，當特征譜線進 入原子化器時，原子化器中的基態(tài)原子核外層電子對它 進行狹收，同時也產(chǎn)生分子吸收和光散射背景吸收，檢測 得到原子吸收(A1)和背景浹收(A2)的總、吸收 (A),A二A1+A2.當氣燈所發(fā)射的譜線進入凍子化器后，寬 帶背景吸收要比窄帶原子吸收大許多僖，此時原子狹收 可忽略不計，松測只荻得背景吸收(A2).根據(jù)光吸定律加 和性，兩束譜線吸收結(jié)果差:A1=AA2,T得到扣除背景吸 收以后的原子吸收(A1).(2)特點：它是犬焰原子化法.石墨爐原子化出和低溫原子

8、化法都可以采用的背景校正技術(shù)，且靈斂度需，動態(tài)線性 施S|寬，但僅對紫外光譜區(qū)(350nm)有效.簡述Zeeman效應(yīng)背景校正技術(shù)的工作原理及其特 點答:(1)工作原理:利用銳線光源所發(fā)軸的特征譜線被偏振 成垂直于滋場的特征偏振譜線.通過在石墨爐原子化彖 上施加恒定強度電該場，使待測元素原子核外層色子的 吸收譜線製分為P和S+,S .多通過垂直于該場的S+和S 時，檢測彖檢測到背景狹收(A2),當通過平行于該場的p 時，檢測器檢測到原子吸收(A1)和背景吸收(A2)的總浹收 (A),兩種吸收結(jié)果的差:A1=AA2,就得到扣除背景浹收以 后的原子吸收.(2)特點：因石墨爐原子化器的背景吸收比火焰

9、原子化法 更嚴重，它是石墨爐凍子化比必須采用的背景浹收枝正 技術(shù)之一.簡述棟準曲線法和棟準加入法的特點與使用注憲 事項.答:(1)標準曲線比需繪制吸光度對棟準涿液濃度的曲線, 其注意事項：分析前用標準涿液枝正糸統(tǒng);分析過程中保 持操作條件不麥;櫬準糸列與彼分析樣滾液的組成盡 量一致;櫬準和試樣涿液的吸光度應(yīng)試往0.150.70之間.(2)棟準加入法是建立往浹光度與濃度成正上匕及吸光度 的加和性的基礎(chǔ)上.該法可諂除基體效應(yīng)的影響,但不能 扣除背景它又分為單點加入法和作圖法其注意事項:對 于作圖比適合對三份以上等體積的賣測涿液中成比例地 加入櫬準滾液,分別測定吸光度.簡要回答以下問題：(1 J 往

10、測良血請中鉀時，先用純水將試樣稀猝40 信，再加入鈉鹽至800|.ig/ml.試解釋這些賣驗操作的理 由.并簡述此定量分析的標準曲線法糸列標準涿液應(yīng)如 何配制.硒的共振浹收線為196.0nm.若分析頭發(fā)中硒元素 的含量，應(yīng)選用何種火焰類型并說朗理由.分析礦石中結(jié)元素含量,應(yīng)選用何種火焰類型并說朗 理由.答： 種猝是為了減少基體效應(yīng)；加入鈉鹽可抑制電禹效 應(yīng)，減少電離干擾.為了使基體匹配，標準嫁液應(yīng)使用櫬準加入比配制.(2)應(yīng)選用空毛氮毛火焰.原因：196.0nm戎住于真空紫 外區(qū)，空毛氫毛犬焰是氧化犬焰適用于其共振線在 短波區(qū)的元素分析.氧化亞氮乙塊火焰因為柱礦石中燃燒時形成了時嵩溫的氧化揚，

11、而此 犬焰具有還原性，可產(chǎn)生時需溫火焰，利于祐氧化煬 的謎化和分鮮.焰原子吸收光譜法分析某試樣中微量CU的含量, 稱取試樣0.500g,嫁鮮后定彖到100ml彖量瓶中作為試 樣嫁液分析滾液的配制及測量的吸光度如下表所示(用 0.1mol/L的HNO3定彖)，計算試樣中Cu的質(zhì)量分(%)123移取試樣溶液的體積加10.005.005.00加入5.00mg/L的Cu2+標準溶液的體枳/ml0.000.001.00定容體積/ml25.00測雖吸光度(A)0.0100.1500.375鮮：設(shè)2號,3號滾液配制好的濃度分別為C2,C3(mg/L).試樣 Cu的摩余濃度為C mg/L,扣除1號嫁液未加入試

12、樣涿液 吸光度的干擾.得：0.1500.010=KC20.3750.010=KC3又因為：C2=5Ct-25C3=(5C+ 1.0 x5 .00 片 25朕立鮮得C=0.62mg/L則Cu的質(zhì)量分數(shù)為(0.62mg/Lx0.1 L)-r(0.500 x 103mg)= 0.0124%子浹收光譜法測定水樣中Co離子的含量，分取V 水樣（ml）的水樣于6個50.00ml的彖量瓶中，加入V 櫬準嫁液（ml丿的60.00ng/ml,Co標準滾液，然后稀猝 至刻度，計算水樣中Co的質(zhì)量分數(shù)Cgg/ml）.123456V水樣/ml010.0V標準溶液/ml001.02.03.04.0泄容體積/ml50.0

13、吸光度（A）0.0420.2010.2920.3180.4670.554答案：由題意知背景吸收為0.042,所以要扣除背景吸收，扣除背景吸收后刊表如下：V標準溶液/ml（）1.02.03.04.0吸光度（A）0.1590.2500.3360.4250.512作V棟準涪液一A狹光度曲線，其與X軸交占即為櫬 準涿液與待測楊質(zhì)物質(zhì)的量相等的點皿由圖知V櫬準溶液二1.73ml曲C標準嫁液xV棟準（=CxxVm，Cx= （ C 櫬 xV 櫬丿 / V= （ 60 x1.73 ）/10=10.9|.ig/ml原子吳光光譜是怠樣產(chǎn)生的？有幾種類型？答：原子吳光光譜的產(chǎn)生：毛態(tài)和昱態(tài)凍子核外層削子狹收了特征頻

14、率的光輻鉗后彼激發(fā)至第一激發(fā)態(tài)或較嵩激發(fā)態(tài)，在麟間又躍 遷回或較低的能態(tài)，若躍 遷過程以光輻謝的形式發(fā) 対出與所浹收的特征頻率 柏同或不相同的光輻鉗即 產(chǎn)生原子熒光。凍子吳光 為光致發(fā)光，當光縞射存 止激發(fā)時熒光發(fā)射就立即 存止。原子吳光的類型：原子發(fā)光主要分為共振熒光、非共振 熒光、敘化熒光非共振熒光又分為Stokes吳光、反Stokes吳光。其中Stokes 光又包括直躍線吳光、階躍線吳光。易出色敬型原子熒光分光光度計的結(jié)構(gòu)框圖，并簡要敘述原子熒光分光光度計的工作原理。工作原理：調(diào)制一定頻率的輻射光，柱通過透鏡軸入原 子時，彼原子吸收，而使原子核外層色子躍 遷，產(chǎn)生熒光，再通過單色器謔去其它干擾 光波，最后由檢測彖檢測信號并顯示418.簡述.氫化楊發(fā)生法的工作凍理、特點及其注意 事項。工作原理：氫化煬發(fā)生法是依據(jù)8種元素：As、Bi、Ge、Pb、Sb、Sc、Sn、Te的氫化揚淮.帝溫 下為毛態(tài)，利用慕些能產(chǎn)生初生態(tài)還凍利(H.丿或某些化學(xué)反應(yīng)，與試樣中的這些元 素形成揮發(fā)性共價氫化揚，氫化物彼蒸汽攜 帶進入原子化彖，依據(jù)氫化楊穩(wěn)