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原子吸收光譜法原子吸收光譜法1目錄1.概況2.AAS的發(fā)展歷史3.AAS的工作原理4.AAS的儀器構(gòu)造5.AAS的分析方法6.AAS的干擾與消除7.AAS的樣品處理8.AAS在海綿鈦中的應(yīng)用9.AAS的使用維護(hù)和故障分析及排除目錄1.概況21概況原子光譜包括:原子吸收光譜(atomicadsorptionspectrometry,AAS):是基態(tài)原子吸收共振輻射躍遷到激發(fā)態(tài)而產(chǎn)生的吸收光譜;原子發(fā)射光譜(atomicemissionspectrometry,AES):是價(jià)電子受到激發(fā)躍遷到激發(fā)態(tài),再由高能態(tài)回到各較低的能態(tài)或基態(tài)時(shí),以輻射形式放出其能激發(fā)能而產(chǎn)生的光譜。原子熒光光譜(atomicfluorescencespectrometry,AFS):是原子吸收輻射之后提高到激發(fā)態(tài),再回到基態(tài)或鄰近基態(tài)的另一能態(tài),將吸收的能力以輻射形式沿各個(gè)方向放出而產(chǎn)生的發(fā)生光譜。1概況原子光譜包括:3原子吸收光譜法是本世紀(jì)50年代中期出現(xiàn)并在以后逐漸發(fā)展起來的一種新型的儀器分析方法,這種方法根據(jù)蒸氣相中被測(cè)元素的基態(tài)原子對(duì)其原子共振輻射的吸收強(qiáng)度來測(cè)定試樣中被測(cè)元素的含量。它在地質(zhì)、冶金、機(jī)械、化工、農(nóng)業(yè)、食品、輕工、生物醫(yī)藥、環(huán)境保護(hù)、材料科學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。圖1.1是一臺(tái)商品原子吸收光譜儀:原子吸收光譜法是本世紀(jì)50年代中期出現(xiàn)并在以4圖1.1商用原子吸收光譜儀圖1.1商用原子吸收光譜儀5圖1.2海綿鈦化驗(yàn)室的原子吸收光譜儀contAA300圖1.2海綿鈦化驗(yàn)室的原子吸收光譜儀contAA30062.AAS的發(fā)展歷史原子吸收的發(fā)展經(jīng)歷了四個(gè)階段:第一階段原子吸收現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)與科學(xué)解釋

早在1802年,伍朗斯頓(W.H.Wollaston)在研究太陽連續(xù)光譜時(shí),就發(fā)現(xiàn)了太陽連續(xù)光譜中出現(xiàn)的暗線。1817年,弗勞霍費(fèi)(J.Fraunhofer)在研究太陽連續(xù)光譜時(shí),再次發(fā)現(xiàn)了這些暗線,由于當(dāng)時(shí)尚不了解產(chǎn)生這些暗線的原因,于是就將這些暗線稱為弗勞霍費(fèi)線。1859年,克希荷夫(G.Kirchhoff)與本生(R.Bunson)在研究堿金屬和堿土金屬的火焰光譜時(shí),發(fā)現(xiàn)鈉蒸氣發(fā)出的光通過溫度較低的鈉蒸氣時(shí),會(huì)引起鈉光的吸收,并且根據(jù)鈉發(fā)射線與暗線在光譜中位置相同這一事實(shí),斷定太陽連續(xù)光譜中的暗線,正是太陽外圍大氣圈中的鈉原子對(duì)太陽光譜中的鈉輻射吸收的結(jié)果。2.AAS的發(fā)展歷史原子吸收的發(fā)展經(jīng)歷了四個(gè)階段:7第二階段原子吸收光譜儀器的產(chǎn)生

原子吸收光譜作為一種實(shí)用的分析方法是從1955年開始的。這一年澳大利亞的瓦爾西(A.Walsh)發(fā)表了他的著名論文‘原子吸收光譜在化學(xué)分析中的應(yīng)用'奠定了原子吸收光譜法的基礎(chǔ)。50年代末和60年代初,Hilger,VarianTechtron及Perkin-Elmer公司先后推出了原子吸收光譜商品儀器,發(fā)展了瓦爾西的設(shè)計(jì)思想。到了60年代中期,原子吸收光譜開始進(jìn)入迅速發(fā)展的時(shí)期。第二階段原子吸收光譜儀器的產(chǎn)生原子吸收光譜8VarianModelAA-4Circa1966VarianModelAA-4Circa19691955 瓦里安終生顧問、澳洲人AlanWalsh先生發(fā)表了原子吸收分析的突破性論文1960 世界上第一臺(tái)商品化的原子吸收問世1966 第一次采用氧化亞氮/乙炔火焰原子吸收1971 世界上第一臺(tái)縱向加熱石墨爐1971 首先發(fā)展Zeeman背景校正技術(shù),并獲專利1981 首家實(shí)現(xiàn)操作自動(dòng)化1984 第一臺(tái)連續(xù)氫化物發(fā)生器1990 推出世界上最先進(jìn)的MarkVI火焰燃燒頭1992 Varian-OSI獲得ISO-9001質(zhì)量認(rèn)證證書1995 獨(dú)家推出在線火焰自動(dòng)進(jìn)樣器(SIPS8)1998 世界上第一臺(tái)快速分析火焰原子吸收220FS2002 世界上第一套實(shí)現(xiàn)火焰和石墨爐同時(shí)分析的原子吸收光譜儀VarianAAS的發(fā)展史1955 瓦里安終生顧問、澳洲人AlanWalsh先生發(fā)10第三階段電熱原子吸收光譜儀器的產(chǎn)生

1959年,蘇聯(lián)里沃夫發(fā)表了電熱原子化技術(shù)的第一篇論文。電熱原子吸收光譜法的絕對(duì)靈敏度可達(dá)到10-12—10-14g,使原子吸收光譜法向前發(fā)展了一步。近年來,塞曼效應(yīng)和自吸效應(yīng)扣除背景技術(shù)的發(fā)展,使在很高的的背景下亦可順利地實(shí)現(xiàn)原子吸收測(cè)定。基體改進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用、平臺(tái)及探針技術(shù)的應(yīng)用以及在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來的穩(wěn)定溫度平臺(tái)石墨爐技術(shù)(STPF)的應(yīng)用,可以對(duì)許多復(fù)雜組成的試樣有效地實(shí)現(xiàn)原子吸收測(cè)定。第三階段電熱原子吸收光譜儀器的產(chǎn)生1959年,蘇聯(lián)里沃夫11電熱原子化技術(shù)的提出

1959年里沃夫提出電熱原子化技術(shù),大大提高了原子吸收的靈敏度電熱原子化技術(shù)的提出12第四階段原子吸收分析儀器的發(fā)展隨著原子吸收技術(shù)的發(fā)展,推動(dòng)了原子吸收儀器的不斷更新和發(fā)展,而其它科學(xué)技術(shù)進(jìn)步,為原子吸收儀器的不斷更新和發(fā)展提供了技術(shù)和物質(zhì)基礎(chǔ)。近年來,使用連續(xù)光源和中階梯光柵,結(jié)合使用光導(dǎo)攝象管、二極管陣列多元素分析檢測(cè)器,設(shè)計(jì)出了微機(jī)控制的原子吸收分光光度計(jì),為解決多元素同時(shí)測(cè)定開辟了新的前景。微機(jī)控制的原子吸收光譜系統(tǒng)簡(jiǎn)化了儀器結(jié)構(gòu),提高了儀器的自動(dòng)化程度,改善了測(cè)定準(zhǔn)確度,使原子吸收光譜法的面貌發(fā)生了重大的變化。聯(lián)用技術(shù)(色譜-原子吸收聯(lián)用、流動(dòng)注射-原子吸收聯(lián)用)日益受到人們的重視。色譜-原子吸收聯(lián)用,不僅在解決元素的化學(xué)形態(tài)分析方面,而且在測(cè)定有機(jī)化合物的復(fù)雜混合物方面,都有著重要的用途,是一個(gè)很有前途的發(fā)展方向。第四階段原子吸收分析儀器的發(fā)展隨著原子吸收技術(shù)的發(fā)展,推133.AAS的工作原理3.AAS的工作原理14一、原子吸收光譜儀的從1802年伍郎斯頓在研究太陽光譜時(shí)發(fā)現(xiàn),但作為一種實(shí)用的現(xiàn)代儀器分析方法,原子吸收分光光度法出現(xiàn)在1955年論文發(fā)表,正式開創(chuàng)了火焰原子吸收光譜分析法并開始于不斷探索和研究。1960 世界上第一臺(tái)商品化的原子吸收問世。一、原子吸收光譜儀的從1802年伍郎斯頓在研究太陽光譜時(shí)發(fā)現(xiàn)15二、方法原理原子吸收光譜法:

又稱原子吸收分光光度法,是基于從光源發(fā)出的被檢測(cè)元素特征輻射通過元素的原子蒸汽時(shí)被基態(tài)原子吸收,由輻射的減弱程度測(cè)定元素含量的一種現(xiàn)代儀器分析方法。

二、方法原理原子吸收光譜法:16(一)、電子躍遷原子發(fā)射和原子吸收的外層電子在不同能級(jí)之間的躍遷有關(guān)。當(dāng)電子從低能級(jí)躍遷到高能級(jí)時(shí),必須吸收相當(dāng)于兩個(gè)能級(jí)差的能量;而從高能級(jí)躍遷到低能級(jí)時(shí)則要釋放出相應(yīng)的能量。(一)、電子躍遷原子發(fā)射和原子吸收的外層電子在不同能級(jí)之間的17電子躍遷的3中方式高低;低高;低高低。電子躍遷的3中方式高低;18原子吸收線的選擇課件19原子吸收線的選擇課件20原子吸收光譜所吸收光譜輻射的波長(zhǎng)為:

ΔE=h·C=原子吸收光譜所吸收光譜輻射的波長(zhǎng)為:21原子吸收光譜的產(chǎn)生當(dāng)原子吸收光子(電磁輻射)的能量(等于基態(tài)和激發(fā)態(tài)能量之差)時(shí),原子從基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)。ECE=h=h基態(tài)第一激發(fā)態(tài)熱能E:能量h:普朗克常數(shù)(Plankconstant)=6.6262×10-34J·sC:光在真空中的傳播速度=2.997925×1010cm/s:波長(zhǎng),常用nm作為單位:頻率,每秒內(nèi)的波動(dòng)次數(shù),單位Hz(次/秒)原子吸收光譜的產(chǎn)生當(dāng)原子吸收光子(電磁輻射)的能量(等于基態(tài)22abcdEo

基態(tài)激發(fā)態(tài)激發(fā)能量bac}E3E2E1E

離子化abcdEo基態(tài)23(二)、原子吸收光譜的幾個(gè)重要概念共振吸收線和共振發(fā)射線分析線原子蒸汽中原子數(shù)和火焰溫度的關(guān)聯(lián)原子吸收線的性狀及其展寬的原因定量分析的依據(jù)(二)、原子吸收光譜的幾個(gè)重要概念共振吸收線和共振發(fā)射線24(1)共振線當(dāng)電子從基態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)時(shí),與所吸收能量對(duì)應(yīng)的光譜線——共振吸收線;由第一激發(fā)態(tài)躍遷回基態(tài)時(shí),與所釋放能量對(duì)應(yīng)的光譜線——共振發(fā)射線;共振吸收線和共振發(fā)射線——共振線。(1)共振線當(dāng)電子從基態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)時(shí),與所吸收能量對(duì)應(yīng)25原子吸收線的選擇課件26(2)原子蒸汽中基態(tài)原子數(shù)和火焰溫度的關(guān)聯(lián)(2)原子蒸汽中基態(tài)原子數(shù)和火焰溫度的關(guān)聯(lián)27(3)、原子吸收線的性狀及其展寬的原因(3)、原子吸收線的性狀及其展寬的原因28(三)原子吸收光譜分析法的特點(diǎn)特點(diǎn):⑴、檢出限低;⑵、選擇性好;⑶、精密度高;⑷、抗干擾能力強(qiáng);⑸、分析速度快;⑹、應(yīng)用范圍廣;⑺、用量小;⑻、儀器設(shè)備相對(duì)比較簡(jiǎn)單,操作簡(jiǎn)便。(三)原子吸收光譜分析法的特點(diǎn)特點(diǎn):29原子在各能級(jí)的分布在正常情況下,原子是以它的最低能態(tài)即基態(tài)形式存在的,即使在原子化過程中,也只有少數(shù)原子以較高能態(tài)存在。理論研究和實(shí)驗(yàn)觀測(cè)表明,在熱平衡狀態(tài)時(shí),激發(fā)態(tài)原子數(shù)Nj與基態(tài)原子數(shù)N0的關(guān)系可用Boltzmann(玻爾茲曼)方程表示:NjN0=gjg0exp(-)Ei-E0KTNj,N0激發(fā)態(tài)和基態(tài)原子數(shù)gj,g0激發(fā)態(tài)和基態(tài)統(tǒng)計(jì)權(quán)重KBoltzman常數(shù)T熱力學(xué)溫度;絕對(duì)溫度Ei激發(fā)能在原子分光光度法中,原子化溫度一般小于3000K,(Ni/N0)絕大部分在10-3以下,即與基態(tài)原子數(shù)相比,激發(fā)態(tài)原子數(shù)可以忽略不計(jì),可認(rèn)為No≈N??烧J(rèn)為所有的吸收都是在基態(tài)進(jìn)行的,這就極大地減少了可以用于原子吸收的吸收線的數(shù)目。-------①原子在各能級(jí)的分布在正常情況下,原子是以它的最低能態(tài)即基態(tài)形30二、原子吸收線的輪廓

原子吸收線是指透過光強(qiáng)度I隨頻率變化的曲線,從理論上講原子吸收線應(yīng)是一條無限窄的線,但實(shí)際上它具有一定寬度(或頻率范圍)的譜線。1、自然寬度:在無外界影響下,譜線固有的寬度。由于原子激發(fā)態(tài)壽命有限原因,原子吸收線有一定自然寬度,約為10-5nm。激發(fā)態(tài)原子的壽命越短,吸收線的自然寬度越寬。IoIo由此表可以看出:TNj/NoEjNj/NoT3000時(shí)Nj/No<10-3可以忽略EOE1E2二、原子吸收線的輪廓IoI31多普勒變寬(Dopplerbroadening;D

)由于原子無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)而引起的變寬,故又稱為熱變寬D=2oC2(ln2)KTmKBoltzmann常數(shù)光速Cm原子質(zhì)量若用M(原子量)代替m,則:m=1.660510-24MD=7.1610-7oTMTm↓

DDopple變寬可達(dá)10-3nm數(shù)量級(jí),是譜線變寬的主要原因

多普勒變寬(Dopplerbroadening;D325AAS的儀器構(gòu)造原子吸收線的選擇課件33

5.1、原子吸收分光光度計(jì)的四個(gè)主要部件:1、光源2、原子化器3、單色器4、檢測(cè)器原子吸收儀器結(jié)構(gòu)示意圖空心陰極燈原子化器單色儀檢測(cè)器原子化系統(tǒng)霧化器樣品液廢液切光器助燃?xì)馊細(xì)?.1、原子吸收分光光度計(jì)的四個(gè)主要部件:原子吸收儀34原子吸收線的選擇課件35一、光源光源分為銳線光源和連續(xù)性光源:銳線光源——空心陰極燈連續(xù)性光源——氘燈銳線光源:一、光源光源分為銳線光源和連續(xù)性光源:36銳線光源(發(fā)射線半寬度遠(yuǎn)小于吸收線的光寬)在原子吸收分析中需要使用銳線光源,測(cè)量譜線的峰值吸收,銳線光源需要滿足的條件:

(1)光源的發(fā)射線與吸收線的ν0一致。(2)發(fā)射線的Δν1/2小于吸收線的Δν1/2。提供銳線光源的方法:空心陰極燈銳線光源(發(fā)射線半寬度遠(yuǎn)小于吸收線的光寬)在原子吸收分37峰值吸收

采用銳線光源進(jìn)行測(cè)量,則Δνe<Δνa,由圖可見,在輻射線寬度范圍內(nèi),Kν可近似認(rèn)為不變,并近似等于峰值時(shí)的吸收系數(shù)K0將It=I0e-Kvb代入上式:則:峰值吸收采用銳線光源進(jìn)行測(cè)量,則Δνe<Δ38峰值吸收在原子吸收中,譜線變寬主要受多普勒效應(yīng)影響,則:

上式的前提條件:(1)Δνe<Δνa;(2)輻射線與吸收線的中心頻率一致。峰值吸收在原子吸收中,譜線變寬主要受多普勒效應(yīng)影響,則:391.光源作用

提供待測(cè)元素的特征光譜。獲得較高的靈敏度和準(zhǔn)確度。光源應(yīng)滿足如下要求;(1)能發(fā)射待測(cè)元素的共振線;(2)能發(fā)射銳線;(3)輻射光強(qiáng)度大,穩(wěn)定性好。2.空心陰極燈:結(jié)構(gòu)如圖所示,空心陰極燈使用前應(yīng)經(jīng)過5-20min預(yù)熱時(shí)間,使燈的發(fā)射強(qiáng)度達(dá)到穩(wěn)定.1.光源作用40原子吸收線的選擇課件41空心陰極燈的工作原理施加適當(dāng)電壓時(shí),電子將從空心陰極內(nèi)壁流向陽極;與充入的惰性氣體碰撞而使之電離,產(chǎn)生正電荷,其在電場(chǎng)作用下,向陰極內(nèi)壁猛烈轟擊;使陰極表面的金屬原子濺射出來,濺射出來的金屬原子再與電子、惰性氣體原子及離子發(fā)生撞碰而被激發(fā),于是陰極內(nèi)輝光中便出現(xiàn)了陰極物質(zhì)和內(nèi)充惰性氣體的光譜。用不同待測(cè)元素作陰極材料,可制成相應(yīng)空心陰極燈??招年帢O燈的輻射強(qiáng)度與燈的工作電流有關(guān)。優(yōu)缺點(diǎn):(1)輻射光強(qiáng)度大,穩(wěn)定,譜線窄,燈容易更換。(2)每測(cè)一種元素需更換相應(yīng)的燈??招年帢O燈的工作原理施加適當(dāng)電壓時(shí),電子將從空心陰極內(nèi)421、多元素空心陰極燈

在陰極內(nèi)含有兩個(gè)或多個(gè)不同元素,點(diǎn)燃時(shí),陰極負(fù)輝區(qū)能同時(shí)輻射出兩種或多種元素的共振線,只要更換波長(zhǎng),就能在一個(gè)燈上同時(shí)進(jìn)行幾種元素的測(cè)定。缺點(diǎn)是輻射強(qiáng)度、靈敏度、使用壽命都不如單元素?zé)?。組合越多,光譜特性越差,譜線干擾也大。2、燈電流選擇的探討

空心陰極燈的輻射強(qiáng)度與工作電流有關(guān)。燈電流過低,放電不穩(wěn)定,光譜輸出強(qiáng)度低;燈電流過大,譜線變寬,靈敏度下降,燈的壽命也要縮短。一般說來,在保證放電穩(wěn)定和足夠光強(qiáng)的條件下,盡量選用低的工作電流。通常選用最大電流的1/2~2/3為工作電流。實(shí)際工作中,最合適的電流應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)確定。3、分析線的選擇探討并不是在任何情況下都一定要先用共振線作為分析線,而應(yīng)選用不受干擾而吸收值適度的譜線作為分析線。1、多元素空心陰極燈43

1.優(yōu)缺點(diǎn):(1)輻射光強(qiáng)度大,穩(wěn)定,譜線窄,燈容易更換。(2)每測(cè)一種元素需更換相應(yīng)的燈。2.空心陰極燈的使用注意事項(xiàng):(1)空心陰極燈使用前應(yīng)預(yù)熱20~30min,使燈的發(fā)光強(qiáng)度達(dá)到穩(wěn)定;(2)點(diǎn)燃后可從燈發(fā)射出光的顏色判斷燈的工作是否正常HCL的優(yōu)缺點(diǎn)及注意事項(xiàng)(3)元素?zé)糸L(zhǎng)期不用,應(yīng)定期(每月或每隔二、三)點(diǎn)燃處理1h(4)使用元素?zé)魰r(shí)應(yīng)輕拿輕放,低熔點(diǎn)的燈用完后,要等冷卻后才能移動(dòng)。1.優(yōu)缺點(diǎn):2.空心陰極燈的使用注意事項(xiàng):(1)空心陰極44HCL的優(yōu)缺點(diǎn)及注意事項(xiàng)motorizedMirror固定4燈位方法:充氖氣的燈發(fā)射光的顏色是橙紅色;充氬氣的燈是淡紫色;當(dāng)燈內(nèi)有雜質(zhì)氣體時(shí),發(fā)射光的顏色變淡,如充氖氣的燈,顏色可變?yōu)榉奂t,發(fā)藍(lán)或發(fā)白。HCL的優(yōu)缺點(diǎn)及注意事項(xiàng)motorized固定4燈位方法45二、原子化器二、原子化器46原子化器:原子化器的功能是提供能量,使試樣干燥、蒸發(fā)和原子化。兩種類型火焰原子化石墨爐原子化1、火焰原子化由火焰提供能量,在火焰原子化器中實(shí)現(xiàn)被測(cè)元素原子化。對(duì)火焰的的基本要求是:溫度高穩(wěn)定背景發(fā)射噪聲低燃燒安全原子化器:原子化器的功能是提供能量,使試樣干燥、蒸發(fā)和原子化471、火焰原子化器(flameatomization)

是由化學(xué)火焰提供能量,使被測(cè)元素原子化。測(cè)定的是平衡時(shí)通過光路吸收區(qū)平均基態(tài)原子數(shù),其特征是原子蒸發(fā)特性不隨時(shí)間變化,即是可以連續(xù)重復(fù)測(cè)定結(jié)果,常用的是預(yù)混合型原子化器,它包括霧化器、霧化室和燃燒器。燃?xì)庵細(xì)猓諝猓┰嚇屿F化室燃燒器廢液排放口霧化器火焰撞擊球1、火焰原子化器(flameatomization)燃?xì)庵?8(1)霧化器(nebulizer)

作用:將試樣霧化為均勻霧滴。霧滴越小,火焰中生成的基態(tài)的原子就越多。霧化器的霧化效率一般僅10%左右,這是影響火焰化靈敏度和檢出限的主要問題。a、氣溶膠產(chǎn)生氣溶膠的平均直徑與下列因素有關(guān):do= 0.5+597 0.4510001.5585a-

s()0.5QgQL式中:a:

氣流速度;

s:液體速度;:溶液密度;:溶液粘度;QL

:溶液流量;Qg:氣體流量;do:氣溶膠平均直徑:表面張力;當(dāng)液體流量小,Qg/QL>5000,第一項(xiàng)起支配作用當(dāng)液體流量大,Qg/QL<5000,第二項(xiàng)起支配作用平均直徑均在10-20m之間。(1)霧化器(nebulizer)do= 49IO據(jù)實(shí)驗(yàn):

do<1m在火焰中通過0.03mm就脫溶劑do>30m在火焰中通過30mm才脫溶劑因此應(yīng)創(chuàng)造條件,產(chǎn)生直徑小于10m的氣溶膠IO50(2)霧化室作用:使較大霧滴沉降、凝聚從廢液口排出;預(yù)混合形成氣溶膠;穩(wěn)定混合氣氣壓,使燃燒器產(chǎn)生穩(wěn)定的火焰。(3)燃燒器(burner)作用:產(chǎn)生火焰,使進(jìn)入火焰的試樣氣溶膠蒸發(fā)和原子化,常用的是單縫燃燒器?;鹧娴慕M成關(guān)系到測(cè)定的靈敏度、穩(wěn)定性和干擾等。最常用的燃?xì)?助燃?xì)馐且胰?空氣。幾種類型火焰及溫度火焰類型化學(xué)反應(yīng)溫度(K)3C02+4H2O2200丙烷-空氣C3H8+5O2氫氣-空氣H2+1/2O2H2O2300乙炔-空氣C2H2+5/2O2丙烷-氧化亞氮C3H8+5N2O2C02+H2O26002C02+H2O+5N23200(2)霧化室?guī)追N類型火焰及溫度火焰類型51火焰原子化溫度(a)保證待測(cè)元素充分離解為基態(tài)原子的前提下,盡量采用低溫火焰;(b)火焰溫度越高,產(chǎn)生的熱激發(fā)態(tài)原子越多;(c)火焰溫度取決于燃?xì)馀c助燃?xì)忸愋?,常用空氣—乙炔最高溫?600K能測(cè)35種元素?;鹧嬖踊瘻囟龋╝)保證待測(cè)元素充分離解為基態(tài)原子的前提下,52火焰的氧化-還原性火焰的氧化-還原性與火焰組成有關(guān)化學(xué)計(jì)量火焰 貧燃火焰 富燃火焰燃?xì)?助燃?xì)? 燃?xì)?lt;助燃?xì)? 燃?xì)?gt;助燃?xì)庵行曰鹧? 氧化性火焰 還原性火焰溫度中 溫度低 溫度高適于多種元素 適于易電離元素 適于難解離氧化物火焰的氧化-還原性53原子吸收線的選擇課件54火焰類型:化學(xué)計(jì)量火焰:溫度高,干擾少,穩(wěn)定,背景低,常用。富燃火焰:燃?xì)饬看笥诨瘜W(xué)計(jì)算量——還原性火焰,燃燒不完全,測(cè)定較易形成難熔氧化物的元素Mo、Cr稀土等。貧燃火焰:助燃?xì)饬看笥诨瘜W(xué)計(jì)算量——火焰溫度低,氧化性氣氛,適用于堿金屬測(cè)定??扇蓟旌蠚怏w供氣速度應(yīng)大于燃燒速度,但不易過大火焰類型:化學(xué)計(jì)量火焰:55火焰種類及對(duì)光的吸收

空氣-乙炔火焰、氧化亞氮-乙炔火焰、氧屏蔽空氣-乙炔火焰等選擇火焰時(shí),還應(yīng)考慮火焰本身對(duì)光的吸收。根據(jù)待測(cè)元素的共振線,選擇不同的火焰,可避開干擾:例:As的共振線193.7nm

由圖可見,采用空氣-乙炔火焰時(shí),火焰產(chǎn)生吸收,而選氧化亞氮-乙炔火焰則較好;空氣-乙炔火焰:最常用;可測(cè)定30多種元素;N2O-乙炔火焰:火焰溫度高,可測(cè)定的增加到70多種火焰種類及對(duì)光的吸收空氣-乙炔火焰、氧化亞氮-乙炔火56(4)優(yōu)缺點(diǎn):

火焰原子化器操作簡(jiǎn)單,火焰穩(wěn)定,重現(xiàn)性好,可獲得足夠的信噪比,精密度高,線性范圍較石墨爐寬,燃燒器系統(tǒng)小巧、耐用、價(jià)格低廉,應(yīng)用廣泛。但它原子化效率低,氣態(tài)原子在火焰吸收區(qū)中停留的時(shí)間很短,約10-4s,靈敏度低,通常只可以液體進(jìn)樣。(5)火焰原子化條件選擇的探討

火焰類型:燃?xì)?助燃?xì)獗壤郎y(cè)量高度(4)優(yōu)缺點(diǎn):572、石墨爐電熱原子化(1)石墨爐外型2、石墨爐電熱原子化(1)石墨爐外型58(2)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)?/p>

四個(gè)階段,待測(cè)元素在高溫下生成基態(tài)原子。(2)原子化過程原子化過程分為干燥、灰化(去除基體)、原子化59

常用的非火焰原子化器是管式石墨爐原子化器,管式石墨爐是用石墨管做成,是將樣品用進(jìn)樣器定量注入到石墨管中,并以石墨管作為電阻發(fā)熱體,通電后迅速升溫,使試樣達(dá)到原子化的目的。它由加熱電源、保護(hù)氣控制系統(tǒng)和石墨管狀爐組成。外電源加于石墨管兩端,供給原子化器能量,電流通過石墨管產(chǎn)生高達(dá)3000℃的溫度,使置于石墨管中被測(cè)元素變?yōu)榛鶓B(tài)原子蒸氣。保護(hù)氣控制系統(tǒng)是控制保護(hù)氣的,儀器啟動(dòng),保護(hù)氣Ar氣流通,空燒完畢,切斷Ar氣流。外氣路中的Ar氣沿石墨管外壁流動(dòng),以保護(hù)石墨管不被燒蝕,內(nèi)路的Ar氣從管兩端流向管中心,由管中心孔流出,以有效地除去在干燥和灰化過程中產(chǎn)生的基體蒸氣,同時(shí)保護(hù)已經(jīng)原子化了的原子不再被氧化。在原子化階段,停止通氣,以延長(zhǎng)原子在吸收區(qū)內(nèi)的平均停留時(shí)間,避免對(duì)原子蒸氣的稀釋。常用的非火焰原子化器是管式石墨爐原子化器,管式石墨爐60

在石墨爐原子化系統(tǒng)中,火焰被置于氬氣環(huán)境下的電加熱石墨管所代替。氬氣可防止石墨管在高溫狀態(tài)下迅速氧化并在干燥、灰化階段將基體組份及其它干擾物質(zhì)從光路中除去。少量樣品(1至70mL,通常在20mL左右)被加入熱解涂層石墨管中。石墨管上的熱解涂層可有效防止石墨管的氧化,從而延長(zhǎng)石墨管的使用壽命。同時(shí),涂層也可防止樣品侵入石墨管從而提高靈敏度和重復(fù)性。石墨管被電流加熱,電流的大小由可編程控制電路控制,從而在加熱過程中可按一系列升溫步驟對(duì)石墨管中的樣品進(jìn)行加熱,達(dá)到除去溶劑和大多數(shù)基體組份然后將樣品原子化產(chǎn)生基態(tài)自由原子。分子的分解情況取決于原子化溫度、加熱速率及熱石墨管管壁周圍環(huán)境等因素。石墨管中的樣品得以完全原子化,并在光路中滯留較長(zhǎng)時(shí)間(相對(duì)火焰法而言)。因而該方法可是靈敏度大大提高,使檢出限降低到ppb級(jí)。主要原因是在測(cè)量時(shí),溶劑不復(fù)存在,也沒有火焰原子化系統(tǒng)那樣,樣品被氣體稀釋的情況出現(xiàn)。雖然基態(tài)自由原子仍然會(huì)被干擾,但卻呈現(xiàn)出與火焰原子化系統(tǒng)所不同的特性。通過正確地選擇分析條件、化學(xué)基體改進(jìn)劑更易于控制石墨爐原子化過程。由于采用石墨爐技術(shù)可對(duì)眾多基體類型的樣品進(jìn)行直接分析,從而可減少樣品制備過程所帶來的誤差。同時(shí),石墨爐技術(shù)可實(shí)現(xiàn)無人監(jiān)管全自動(dòng)分析。在石墨爐原子化系統(tǒng)中,火焰被置于氬氣環(huán)境下的61原子吸收線的選擇課件62原子吸收線的選擇課件63石墨爐的優(yōu)點(diǎn)是:試樣原子化效率高,不被稀釋,原子在吸收區(qū)域平均停留時(shí)間長(zhǎng),靈敏度比火焰法高。石墨爐加熱后,由于有大量碳存在,還原氣氛強(qiáng);石墨爐的溫度可調(diào),如有低溫蒸發(fā)干擾元素,可以在原子化溫度前分餾除去。樣品用量少,并且可以直接固體進(jìn)樣。原子化溫度可以自由調(diào)節(jié),因此可以根據(jù)元素的原子化溫度不同,選擇控制溫度。石墨爐的缺點(diǎn)是:裝置復(fù)雜。樣品基體蒸發(fā)時(shí),可能造成較大的分子吸收,石墨管本身的氧化也會(huì)產(chǎn)生分子吸收,石墨管等固體粒子還會(huì)使光散射,背景吸收大,要使用背景校正器校正。管壁能輻射較強(qiáng)的連續(xù)光,噪聲大。因?yàn)槭鼙旧淼臏囟炔痪鶆颍砸獓?yán)格控制加入樣品的位置,否則測(cè)定重現(xiàn)性不好,精度差。石墨爐的優(yōu)點(diǎn)是:試樣原子化效率高,不被稀釋,原子在吸收區(qū)域平64

平臺(tái)的作用是推遲樣品原子化的時(shí)間,使原子化在石墨管達(dá)到穩(wěn)定高溫狀態(tài)時(shí)發(fā)生。其好處是在較高溫度下,可減少干擾及背景。

熱解平臺(tái)是一片固體熱解涂層石墨,中央有一可盛40mL樣品的凹槽。平臺(tái)可安裝在石墨管中。石墨管與平臺(tái)只在平臺(tái)邊沿部分與石墨管管壁保持最少的接觸點(diǎn)。

但平臺(tái)的使用有一定局限性,一是最大進(jìn)樣量只能到40mL;再者,平臺(tái)的安裝,略微降低了光通量-因此需要仔細(xì)調(diào)整石墨爐爐體的位置,盡量是光通量最大;編程時(shí)溫度需略微高一些,同時(shí)所得結(jié)果的托尾現(xiàn)象也較嚴(yán)重。因此,在管壁法能滿足要求時(shí)應(yīng)盡量采用管壁法。平臺(tái)的作用是推遲樣品原子化的時(shí)間,使原子化在石墨管達(dá)65熱解石墨涂層

無涂層管熱解涂層涂層平臺(tái)熱解石墨涂層無涂層管熱解涂層涂層平臺(tái)66石墨爐特性:(1)自由原子在吸收區(qū)停留時(shí)間長(zhǎng),達(dá)火焰的103倍(2)原子化在Ar氣氣氛中進(jìn)行,有利于氧化物分解(3)原子化效率高,檢出限比火焰低(4)樣品量小缺點(diǎn):基體干擾——管壁的時(shí)間不等溫性——管內(nèi)的 空間不等溫性實(shí)現(xiàn)等溫原子化的措施:(1)采用里沃夫平臺(tái)石墨爐特性:67

AtomizeAshDryTimeProtectiveSheathGasPyrolyticGraphiteCoatingAtomizeAshDryTimeProtective68GTA-100石墨爐結(jié)構(gòu)示意圖水冷氣體出口光路密封的石英窗惰性氣體密封GTA-100石墨爐結(jié)構(gòu)示意圖水冷氣體出口光路密封的石英窗69PSD石墨爐自動(dòng)進(jìn)樣器PSD石墨爐自動(dòng)進(jìn)樣器70(2)提高升溫速率石墨爐原子化采用程序升溫過程程序 干燥 灰化 原子化 清除溫度 稍高于沸點(diǎn) 800度左右 2500度左右 高于原子化溫 度200度左右目的 除去溶劑 除去易揮發(fā) 測(cè)量 清除殘留物 基體有機(jī)物Tt干燥灰化原子化清除(2)提高升溫速率程序 干燥 灰化 原子化 清除Tt干燥71石墨爐程序通常有下列三個(gè)步驟:干燥:當(dāng)樣品被注入到石墨管中后,石墨管被升溫至溶劑的沸點(diǎn)附近(略低于沸點(diǎn)通常為80-200oC)。溶劑被蒸發(fā),樣品在石墨管管壁(或平臺(tái))表面形成一固體薄膜?;一涸谠摬襟E中,溫度升到一定溫度,盡可能多地除掉基體物質(zhì),同時(shí)不能使被分析元素受到損失?;一瘻囟韧ǔT?50-1600oC?;一A段,固體物質(zhì)被分解,使被分析元素成為難熔組份,如氧化物。原子化:第三步是原子化階段,溫度從灰化溫度迅速升到原子化高溫狀態(tài),使灰化階段所剩下的物質(zhì)分解、蒸發(fā),形成自由原子基態(tài)云,出現(xiàn)在光路中。原子化溫度的高低,取決于被分析元素的揮發(fā)性,通常在1800oC(鈣)到3000oC(硼)之間。石墨爐程序通常有下列三個(gè)步驟:72

石墨爐升溫程序中干燥階段的參數(shù)設(shè)置是否合理,對(duì)是否能夠得到最佳分析信號(hào)及最好精度,是至關(guān)重要的。在分析過程中,對(duì)不同特性的樣品,可能需要通過試驗(yàn)觀察不同干燥時(shí)間及溫度下所得結(jié)果,來找到最佳參數(shù)。樣品必須恒定地沉積在熱解石墨管或石墨管平臺(tái)上,得以充分干燥而又不損失或浸入石墨管的石墨層內(nèi),因此作為方法研究的一個(gè)重要環(huán)節(jié)就是觀察樣品的干燥情況,以正確地設(shè)置干燥參數(shù)。采用石墨爐方法分析樣品比用火焰法要花費(fèi)更長(zhǎng)時(shí)間,且所能分析的元素?cái)?shù)量也較火焰法少。但由于石墨爐法可大大提高元素分析的靈敏度,因而應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。石墨爐升溫程序中干燥階段的參數(shù)設(shè)置是否合理,對(duì)是否能73

(1)與火焰原子化法相比,石墨爐原子化的特點(diǎn):

①原子化在充有惰性保護(hù)氣(氮或氬)的氣室內(nèi),在強(qiáng)還原性石墨介質(zhì)中進(jìn)行,有利于難溶氧化物的原子化。②試樣用量少,尤適用于生物試樣的分析。③試樣全部蒸發(fā),原子化率幾乎達(dá)100%。④原子在測(cè)定區(qū)的有效停留時(shí)間長(zhǎng),約10-1s。幾乎全部樣參與光吸收,靈敏度高,檢出限低。

(2)缺點(diǎn):

①基體干擾,導(dǎo)致背景問題。

②管壁的時(shí)間不等溫性和空間不等溫性。③測(cè)定重現(xiàn)性差,操作復(fù)雜,分析速度慢。(1)與火焰原子化法相比,石墨爐原子化的特點(diǎn):74實(shí)現(xiàn)等溫原子化的措施:

①采用里沃夫平臺(tái)②提高升溫速率程序 干燥 灰化 原子化 清除溫度 稍高于沸點(diǎn) 800度左右 2500度左右 高于原子化溫 度200度左右目的 除去溶劑 除去易揮發(fā) 測(cè)量 清除殘留物 基體有機(jī)物石墨爐原子化采用程序升溫過程T干燥灰化原子化凈化t實(shí)現(xiàn)等溫原子化的措施:②提高升溫速率程序 干燥 灰75(4)石墨爐原子化過程溫度的選擇

①干燥溫度的選擇:應(yīng)在稍低于溶劑沸點(diǎn)的溫度下進(jìn)行,以防止試樣飛濺.一般在105~125℃的條件下進(jìn)行。

②灰化溫度的選擇:在保證被測(cè)元素沒有明顯損失的前提下,將試樣加熱到盡可能的高溫。

③原子化溫度的選擇:應(yīng)選擇吸收信號(hào)最大時(shí)的最低溫度,并停止載氣通過,降低基態(tài)原子逸出的速度,提高基態(tài)原子在石墨管中的停留時(shí)間和密度,有利于提高分析方法的靈敏度和檢出限。

④凈化溫度的選擇:使試樣中所有物質(zhì)完成清除的最低溫度。(4)石墨爐原子化過程溫度的選擇76其他原子化器:氫化物發(fā)生器有一些元素,如Hg、Sn、As等采取液體進(jìn)樣時(shí),以上兩種方法的靈敏度均不高。但在一定酸度下,用KBH4或NaBH4將這些元素還原成極易揮發(fā)與分解的氫化物。載氣將這些氫化物送入石英管后,在低溫下即可進(jìn)行原子化。這種方法稱為氫化原子化法。此法檢出限要比火焰法低1~3個(gè)數(shù)量級(jí),且選擇性好,基體干擾少。AsO33-+BH4-+H+

AsH3AsH3+_其他原子化器:氫化物發(fā)生器AsO33-+BH4-77三、單色器三、單色器78

1.作用將待測(cè)元素的共振線與鄰近線分開。

2.組件色散元件(棱鏡、光柵),凹凸鏡、狹縫等。

3.單色器性能參數(shù)(1)線色散率(D)兩條譜線間的距離與波長(zhǎng)差的比值ΔX/Δλ。實(shí)際工作中常用其倒數(shù)Δλ/ΔX(2)分辨率儀器分開相鄰兩條譜線的能力。用該兩條譜線的平均波長(zhǎng)與其波長(zhǎng)差的比值λ/Δλ表示。(3)通帶寬度(W)指通過單色器出射狹縫的某標(biāo)稱波長(zhǎng)處的輻射范圍。當(dāng)?shù)股⒙剩―)一定時(shí),可通過選擇狹縫寬度(S)來確定:W=DS1.作用將待測(cè)元素的共振線與鄰近線分開。79單色器分光條件的選擇:①狹縫的大小過寬,單色光不純;過窄,光通量變小,降低靈敏度。將試液噴入火焰中,調(diào)節(jié)狹縫寬度,并觀察相應(yīng)的吸光度變化,吸光度大且平穩(wěn)的最大狹縫即為最宜狹縫寬度。②光柵光柵常數(shù)(刻痕的距離d)越小,色散率越大,但d不能小于輻射波長(zhǎng)。1.600nm0.507nm要求—— 能分辨開Ni三線Ni230.003nmNi231.603nmNi231.096nm或能分辨Mn的兩條譜線 Mn279.5nm Mn279.8nm0.3nm且兩譜線間波谷能量值應(yīng)小于40%單色器分光條件的選擇:1.600nm要求—— 能分辨80入射狹縫(帶寬)準(zhǔn)直鏡準(zhǔn)直鏡光柵出口狹縫入射狹縫(帶寬)準(zhǔn)直鏡準(zhǔn)直鏡光柵出口狹縫81檢測(cè)系統(tǒng)主要由檢測(cè)器、放大器、對(duì)數(shù)變換器、顯示記錄裝置組成。1.檢測(cè)器--------

將單色器分出的光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)。如:光電池、光電倍增管、光敏晶體管等。分光后的光照射到光敏陰極K上,轟擊出的光電子又射向光敏陰極1,轟擊出更多的光電子,依次倍增,在最后放出的光電子比最初多到106倍以上,最大電流可達(dá)10μA,電流經(jīng)負(fù)載電阻轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)送入放大器。

檢測(cè)系統(tǒng)主要由檢測(cè)器、放大器、對(duì)數(shù)變換器、顯示記錄裝置組成。82原子吸收線的選擇課件832.放大器------將光電倍增管輸出的較弱信號(hào),經(jīng)電子線路進(jìn)一步放大。

3.對(duì)數(shù)變換器------光強(qiáng)度與吸光度之間的轉(zhuǎn)換。

4.顯示、記錄新儀器配置:原子吸收計(jì)算機(jī)工作站2.放大器------將光電倍增管輸出的較弱信號(hào),經(jīng)電子線路84

5AAS定量分析方法

85原子吸收光譜法主要用于元素的定量分析,分析要首先了解儀器的性能指標(biāo),才在能正確的操作下,獲取準(zhǔn)確的分析結(jié)果。靈敏度、和檢測(cè)限時(shí)衡量原子吸收光譜儀性能的兩個(gè)重要指標(biāo)。原子吸收光譜法主要用于元素的定量分析,分析要首86靈敏度——把能產(chǎn)生1%吸收時(shí),被測(cè)元素在水溶液中的濃度(μg/ml),成為特征(相對(duì))靈敏度S或稱為特征濃度,可用(μg/ml)×102表示。同一種元素在不同的儀器上測(cè)定得到不同的靈敏度,因而靈敏度是儀器性能優(yōu)劣的重要指標(biāo)。靈敏度——把能產(chǎn)生1%吸收時(shí),被測(cè)元素在水溶液中的濃度(μg87檢測(cè)限——檢測(cè)限是指產(chǎn)生一個(gè)能夠準(zhǔn)確在試樣中存在某元素分析信號(hào)所需要的該元素的最小值。單位(μg/ml)檢測(cè)限不但與儀器的靈敏度有關(guān),還與儀器的穩(wěn)定性有關(guān),它指明了測(cè)定的可靠程度。

檢測(cè)限——檢測(cè)限是指產(chǎn)生一個(gè)能夠準(zhǔn)確在試樣中存在某元素分析信88

原子吸收光譜分析方法是一種相對(duì)分析方法,用校正曲線進(jìn)行定量。常用的定量分析方法有標(biāo)準(zhǔn)曲線法、內(nèi)標(biāo)法、標(biāo)準(zhǔn)加入法和濃度直讀法,在這些方法中,標(biāo)準(zhǔn)曲線法式最基本的定量方法,是其他定量方法的基礎(chǔ)。

894.1、原子吸收線的選擇當(dāng)輻射投射到原子蒸氣上時(shí),如果輻射頻率相應(yīng)的能量等于原子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)所需的能量,則會(huì)引起原子對(duì)輻射的吸收,產(chǎn)生原子吸收光譜。如果入射的電磁輻射能量與原子基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)之間的能量不相等,則電磁輻射不被吸收。原子從基態(tài)激發(fā)到所需能量最低的第一激發(fā)態(tài),為共振激發(fā)產(chǎn)生的譜線稱為共振吸收線。各種元素的原子結(jié)構(gòu)和外層電子排布不同,所需激發(fā)能量不同,因此各種元素的共振線也不同,各有其特征性,這種共振線稱為元素的特征譜線。原子從基態(tài)到第一激發(fā)態(tài)的躍遷最容易發(fā)生,因此對(duì)大多數(shù)元素來說,共振線是元素所有譜線中最靈敏的。在原子吸收光就業(yè)分析中,常用元素的第一共振吸收線作為分析線。原子吸收線一般位于光譜的紫外區(qū)和可見區(qū)。(次靈敏線?)4.1、原子吸收線的選擇當(dāng)輻射投射到原子蒸氣上時(shí),如果輻射頻90原子吸收線的選擇課件91關(guān)鍵性難題

通常光柵可分開0.1nm,要分開0.01nm的兩束光需要很昂貴的光柵;要分開兩束波長(zhǎng)相差0.0001nm的光,目前技術(shù)上仍難以實(shí)現(xiàn);此外,即使光柵滿足了要求,分出的光也太弱,難以用于實(shí)際測(cè)量。0.0001nm關(guān)鍵性難題0.0001nm92吸收定律若使用銳線光源,待測(cè)組分為低濃度的情況下,基態(tài)原子蒸氣對(duì)共振線的吸收符合下式:式中:A——吸光度;T——透射比;I0——入射光強(qiáng)度;I——經(jīng)原子蒸氣吸收后的透光強(qiáng)度;a——比例系數(shù);l——樣品的光程長(zhǎng)度;N0——基態(tài)原子數(shù)目。吸收定律若使用銳線光源,待測(cè)組分為低濃度的情況下,基態(tài)原子蒸93當(dāng)用于試樣原子的火焰溫度低于3000K時(shí),原子蒸氣中基態(tài)原子數(shù)目實(shí)際上非常接近原子的總數(shù)目。在固定的試驗(yàn)條件下,待測(cè)組分原子總數(shù)與待測(cè)組分濃度的比例是一個(gè)常數(shù),故上式可寫成:A=κc

l式中κ為比例系數(shù),當(dāng)l以cm為單位,c以mol·L1為單位表示時(shí),κ稱為摩爾吸收系數(shù)單位為L(zhǎng)·mol1·cm1。式(7-15)就是Lambert-Beer定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。如果控制l為定值,上式變?yōu)椋篈=kc

就是原子吸收分光光度法的定量基礎(chǔ)。當(dāng)用于試樣原子的火焰溫度低于3000K時(shí),原子蒸氣中基態(tài)原94

峰值吸收系數(shù):當(dāng)使用銳線光源時(shí),可用K0代替Kv,則:

A=k

N0

b

N0∝N∝c(N0激發(fā)態(tài)原子數(shù),N基態(tài)原子數(shù),c待測(cè)元素濃度)

所以:A=lg(IO/I)=K'c定量分析方法定量基礎(chǔ)峰值吸收系數(shù):當(dāng)使用銳線光源時(shí),可用K0代替Kv,則:95分析條件的選擇1、分析線:通常選共振線,但不是絕對(duì)的。Hg185nm比Hg254nm靈敏50倍。但前者處于真空紫外區(qū),大氣和火焰均對(duì)其產(chǎn)生吸收;共振線Ni232nm附近231.98nm、232.12nm的原子線和231.6nm的離子線,不能將其分開,可選取341.48nm作分析線。此外當(dāng)待測(cè)原子濃度較高時(shí),為避免過度稀釋和向試樣中引入雜質(zhì),可選取次靈敏線!2、Slit(狹縫)寬度:調(diào)節(jié)Slit寬度,可改變光譜帶寬(=SD),也可改變落在檢測(cè)器上的光強(qiáng)。通常在通帶在4—40的狹縫范圍內(nèi),對(duì)譜線復(fù)雜的元素如Fe,Co,Ni,需在通帶相當(dāng)于1或更小的狹縫寬度下測(cè)定。3、燈電流:4、原子化條件1)Flame:火焰類型;燃助比;燃燒器高度;2)

GraphiteFurnace:升溫程序(干燥、灰化、原子化、凈化)分析條件的選擇1、分析線:通常選共振線,但不是絕對(duì)的。96分析方法1、標(biāo)準(zhǔn)曲線法:適用于樣品組成簡(jiǎn)單的測(cè)定方法,或共存元素?zé)o干擾的情況,可用于同類大批量樣品的分析。為保證測(cè)定準(zhǔn)確度,應(yīng)盡量使標(biāo)準(zhǔn)溶液的組成與待測(cè)試液的集體組成相一致,以減少因基體組成的差異而產(chǎn)生的測(cè)定差異。

配制一組合適的標(biāo)準(zhǔn)樣品,在最佳測(cè)定條件下,由低濃度到高濃度依次測(cè)定它們的吸光度A,以吸光度A對(duì)濃度c作圖。在相同的測(cè)定條件下測(cè)定未知樣品的吸光度,從A-c標(biāo)準(zhǔn)曲線上用內(nèi)插法求出未知樣品中被測(cè)定元素的濃度。

分析方法1、標(biāo)準(zhǔn)曲線法:適用于樣品組成簡(jiǎn)單的測(cè)定方法,或共存972、標(biāo)準(zhǔn)加入法:當(dāng)試樣基體影響較大,又沒有基體空白,或測(cè)定純物質(zhì)中極微量的元素時(shí),可以采用標(biāo)準(zhǔn)加入法。分取幾份等量的被測(cè)試樣,其中一份不加入被測(cè)元素,其余各份試樣中分別加入不同已知量c1、c2、c3、…、cn的被測(cè)元素,然后,在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定條件下分別測(cè)定它們的吸光度A,繪制吸光度A對(duì)被測(cè)元素加入量的曲線。未加標(biāo)準(zhǔn)品的試樣讀數(shù)加標(biāo)準(zhǔn)品的試樣讀數(shù)·····

0.20.40.60.80.40.2試樣的濃度absppm123456·2、標(biāo)準(zhǔn)加入法:當(dāng)試樣基體影響較大,又沒有基體空白,或測(cè)定98如果被測(cè)試樣中不含被測(cè)元素,在正確校正背景之后,曲線應(yīng)通過原點(diǎn);如果曲線不通過原點(diǎn),說明含有被測(cè)元素,截距所相應(yīng)的吸光度就是被測(cè)元素所引起的效應(yīng)。外延曲線與橫坐標(biāo)軸相交,交點(diǎn)至原點(diǎn)的距離所相應(yīng)的濃度Cx,即為所求的被測(cè)元素的含量。應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)加入法,一定要徹底校正背景。注意:試樣中被測(cè)元素的濃度應(yīng)在A-Cs校正曲線的線性范圍內(nèi);外推法的測(cè)量點(diǎn)不得少于4個(gè);該方法只是消除分析中的基體干擾,而不能消除其他干擾,如分子吸收、背景吸收等;對(duì)于斜率太?。挫`敏度差)的曲線,容易引進(jìn)較大的誤差。如果被測(cè)試樣中不含被測(cè)元素,在正確校正背景之后,曲線應(yīng)通過原993、內(nèi)標(biāo)法

若試樣中待測(cè)元素為m,另選一試液中不存在的n元素作為內(nèi)標(biāo)元素。操作時(shí)將已知確定濃度的內(nèi)標(biāo)元素n元素相同體積的標(biāo)準(zhǔn)溶液,一次加入到待測(cè)m元素不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液系列和待測(cè)試液中,然后在相同條件下,一次測(cè)量每種溶液中待測(cè)元素m和內(nèi)標(biāo)元素n的吸光度Am和An以及它們的比值A(chǔ)m/An,再繪制Am/An-Cn內(nèi)標(biāo)工作曲線。由待測(cè)試液測(cè)出的(Am)x的比值,用內(nèi)插法從內(nèi)標(biāo)工作曲線上求出待測(cè)試樣中m元素的含量。3、內(nèi)標(biāo)法100下圖是選用的內(nèi)標(biāo)元素應(yīng)與待測(cè)元素化學(xué)性質(zhì)相近。銳線吸收也要相近,且不存在于試樣中。此法優(yōu)點(diǎn)是不受測(cè)定條件變化的影響。下圖是選用的內(nèi)標(biāo)元素應(yīng)與待測(cè)元素化學(xué)性101優(yōu)點(diǎn):消除氣體流量、進(jìn)樣量、火焰濕度、樣品霧化率、溶液粘度以及表面張力等的影響,適于雙波道和多波道的AAS。優(yōu)點(diǎn):消除氣體流量、進(jìn)樣量、火焰濕度、樣品霧化率、溶液粘度以102類別類別特點(diǎn)備注標(biāo)準(zhǔn)曲線法適用于樣品組成簡(jiǎn)單的測(cè)定方法,或共存元素?zé)o干擾的情況,可用于同類大批量樣品的分析。為保證測(cè)定準(zhǔn)確度,應(yīng)盡量使標(biāo)準(zhǔn)溶液的組成與待測(cè)試液的集體組成相一致,以減少因基體組成的差異而產(chǎn)生的測(cè)定差異。標(biāo)準(zhǔn)加入法當(dāng)試樣基體影響較大,又沒有基體空白,或測(cè)定純物質(zhì)中極微量的元素時(shí),可以采用標(biāo)準(zhǔn)加入法。標(biāo)準(zhǔn)加入法能消除基體干擾,不能消背景干擾。使用時(shí),注意要扣除背景干擾。內(nèi)標(biāo)法此法優(yōu)點(diǎn)是不受測(cè)定條件(氣體流量、進(jìn)樣量、火焰濕度、樣品霧化率、溶液粘度以及表面張力等)變化的影響,適于雙波道和多波道的AAS。內(nèi)標(biāo)元素選擇原則:①、內(nèi)標(biāo)元素應(yīng)與待測(cè)元素化學(xué)性質(zhì)相近;②、銳線吸收也要相近,且不存在于試樣中。濃度直讀法基礎(chǔ)是標(biāo)準(zhǔn)曲線法,即將校正曲線預(yù)先存于儀器內(nèi),只要測(cè)定了試樣的吸光度,儀器自動(dòng)根據(jù)內(nèi)置的校正曲線算出試樣中被測(cè)元素的濃度或含量,并顯示在儀器L。準(zhǔn)確度取決于兩個(gè)基本條件:①、校正曲線必須是穩(wěn)定的;②、測(cè)得的試樣吸光度值必須落公校正曲線上。由此不難看出,濃度直讀法定量的準(zhǔn)確度要遜于標(biāo)準(zhǔn)曲線法和標(biāo)準(zhǔn)加入法。類別特1036.AAS的干擾與消除6.AAS的干擾與消除104原子吸收線的選擇課件105一、光譜干擾

待測(cè)元素的共振線與干擾物質(zhì)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離的待測(cè)元素的鄰近線。可以通過調(diào)小狹縫的方法來抑制這種干擾。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。

用較小通帶或更換燈一、光譜干擾待測(cè)元素的共振線與干擾物質(zhì)譜線分離不完全106二、物理干擾及抑制

試樣在轉(zhuǎn)移、蒸發(fā)過程中物理因素變化引起的干擾效應(yīng),主要影響試樣噴入火焰的速度、霧化效率、霧滴大小等。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。二、物理干擾及抑制試樣在轉(zhuǎn)移、蒸發(fā)過程中物理因素變化107三、化學(xué)干擾及抑制指待測(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。

例:a、鈷、硅、硼、鈦、鈹在火焰中易生成難熔化合物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)。三、化學(xué)干擾及抑制指待測(cè)元素與其它組分之間的化學(xué)作用所108

2.化學(xué)干擾的抑制通過在標(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)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。(2)保護(hù)劑—與待測(cè)元素形成穩(wěn)定的絡(luò)合物,防止干擾物質(zhì)與其作用。

例:加入EDTA生成EDTA-Ca,避免磷酸根與鈣作用。(3)飽和劑—加入足夠的干擾元素,使干擾趨于穩(wěn)定。

例:用N2O—C2H2火焰測(cè)鈦時(shí),在試樣和標(biāo)準(zhǔn)溶液中加入300mgL-1以上的鋁鹽,使鋁對(duì)鈦的干擾趨于穩(wěn)定。(4)電離緩沖劑—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。

2.化學(xué)干擾的抑制通過在標(biāo)準(zhǔn)溶液和試液中加入某種光譜109四、背景干擾及校正方法背景干擾主要是指原子化過程中所產(chǎn)生的光譜干擾,主要有分子吸收干擾和散射干擾,干擾嚴(yán)重時(shí),不能進(jìn)行測(cè)定。

1.分子吸收與光散射

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法產(chǎn)生的干擾嚴(yán)重

如何消除?四、背景干擾及校正方法背景干擾主要是指原子化過程中所產(chǎn)1102.背景干擾校正方法(1)氘燈連續(xù)光譜背景校正旋轉(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);共振線通過時(shí),測(cè)定總吸收;差值為有效吸收;2.背景干擾校正方法(1)氘燈連續(xù)光譜背景校正旋轉(zhuǎn)斬光器交111(2)塞曼(Zeeman)效應(yīng)背景校正法Zeeman效應(yīng):在磁場(chǎng)作用下簡(jiǎn)并的譜線發(fā)生裂分的現(xiàn)象;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;見下頁圖示: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A1.2~2.0);可校正波長(zhǎng)范圍寬:190~900nm;(2)塞曼(Zeeman)效應(yīng)背景校正法Zeeman效應(yīng):在112Zeeman方法:

光源調(diào)制——磁場(chǎng)加在光源上。吸收線調(diào)制——磁場(chǎng)加在原子化器上—使用廣泛。原子吸收線的選擇課件113a.恒磁場(chǎng)調(diào)制方式

吸收線分裂為π和兩個(gè)σ±,π組分平行于磁場(chǎng)方向波長(zhǎng)不變,σ±組分垂直于磁場(chǎng)方向,波長(zhǎng)分別向長(zhǎng)波和短波方向移動(dòng)。光源發(fā)射線通過起偏器后變?yōu)槠窆?,某時(shí)刻平行于磁場(chǎng)方向的偏振光通過時(shí),吸收線組分和背景產(chǎn)生吸收,得到原子吸收和背景吸收總吸光度;另一時(shí)刻垂直于磁場(chǎng)的偏振光通過原子能器時(shí)只有背景吸收,沒有原子吸收,兩者之差即為原子吸收。a.恒磁場(chǎng)調(diào)制方式吸收線分裂為π和兩114原子吸收線的選擇課件115b.可變磁場(chǎng)調(diào)節(jié)方式磁場(chǎng)變化零磁激磁零磁時(shí):原子+背景吸收;激磁時(shí):僅背景吸收,他們之差為原子吸收。b.可變磁場(chǎng)調(diào)節(jié)方式磁場(chǎng)變化零磁激磁116原子吸收線的選擇課件1177AAS的試樣處理7AAS的試樣處理118試樣處理1、試樣取量試樣的取樣量應(yīng)根據(jù)待測(cè)元素的性質(zhì)、含量、分析方法、要求的精度及線性范圍來確定。①在火焰原子化中,在保持燃?xì)夂椭細(xì)膺m當(dāng)與總氣流體量一定的條件下,測(cè)定吸光度隨噴霧試量的變化,達(dá)到最大吸光度的試樣噴霧量,就是應(yīng)當(dāng)選取的試樣噴霧量。其最大吸收值應(yīng)控制在0.6以內(nèi)。②石墨管式原子化中,取樣時(shí)大小依賴于石墨管內(nèi)容積的大小,一般固體取樣量為0.1~10mg,液體取樣量為1~5ul。2、防止試樣的污染主要污染來源是溶劑、容器、試劑和大氣。

試樣處理1、試樣取量試樣的取樣量應(yīng)根據(jù)待測(cè)元素的性質(zhì)、1198.AAS在海綿鈦中的應(yīng)用8.AAS在海綿鈦中的應(yīng)用1208故障判斷及維護(hù)8故障判斷及維護(hù)121儀器日常維護(hù)計(jì)劃一、目的

規(guī)范原子吸收分光光度計(jì)的維護(hù),確保儀器各功能部件的正常使用和延長(zhǎng)使用壽命。二、適用范圍

適用于原子吸收分光光度計(jì)的維護(hù)。儀器日常維護(hù)計(jì)劃一、目的122三、職責(zé)

操作人員負(fù)責(zé)日常維護(hù)、開機(jī)檢測(cè)、做好設(shè)備使用記錄。保管人員負(fù)責(zé)儀器的日常管理,定期維護(hù)、保養(yǎng)??剖邑?fù)責(zé)人和辦公室負(fù)責(zé)聯(lián)系廠家工程師到本單位進(jìn)行一年一次維護(hù)??剖邑?fù)責(zé)人監(jiān)督上述人員履行有關(guān)職責(zé)。儀器日常維護(hù)計(jì)劃三、職責(zé)儀器日常維護(hù)計(jì)劃123四、維護(hù)規(guī)范1、每次關(guān)機(jī)及分析結(jié)束當(dāng)做好以下工作:放干凈空壓機(jī)貯氣灌內(nèi)的冷凝水、檢查燃?xì)馐欠耜P(guān)好;用水徹底沖洗排廢系統(tǒng);如果用了有機(jī)溶劑,則要倒干凈廢液罐中的廢液,并用自來水沖洗廢液罐;高含量樣品做完,應(yīng)取下燃燒頭放在自來水下沖洗干凈并用濾紙仔細(xì)把縫口積碳檫除然后摔掉水滴晾干以備下次再用。同時(shí)繼續(xù)用純水噴霧幾分鐘以清洗霧化器。清除燈窗和樣品盤上的液滴或?yàn)R上的樣液水漬,并用棉球擦干凈,將測(cè)試過的樣品瓶等清理好,拿出儀器室,擦凈實(shí)驗(yàn)臺(tái);關(guān)閉通風(fēng)設(shè)施,檢查所有電源插座是否已切斷,水源、氣源是否關(guān)好;使用石墨爐系統(tǒng)時(shí),要注意檢查自動(dòng)進(jìn)樣針的位置是否準(zhǔn)確,原子化溫度一般不超過2650℃及盡可能驅(qū)盡試液中的強(qiáng)酸和強(qiáng)氧化劑,確保石墨管的壽命。四、維護(hù)規(guī)范1242、每月維護(hù)項(xiàng)目

檢查撞擊球是否有缺損和位置是否正常,必要時(shí)進(jìn)行調(diào)整;檢查毛細(xì)管是否有阻塞,若有應(yīng)按說明書的要求疏通,注意疏通時(shí)只能用軟細(xì)金屬絲;檢查燃燒器混合室內(nèi)是否有沉積物,若有要用清洗液或超聲波清洗;檢查貯氣罐有無變化,有變化時(shí)檢查泄漏,檢查閥門控制;每次鋼瓶換氣后或重新聯(lián)結(jié)氣路,都應(yīng)按要求檢漏整個(gè)儀器室的衛(wèi)生除塵。2、每月維護(hù)項(xiàng)目1254、更換石墨管時(shí)的維護(hù)

石墨爐的清潔:當(dāng)新放入一只石墨管時(shí),特別是管子結(jié)構(gòu)損壞后更換新管,應(yīng)當(dāng)用清潔器或清潔液(20ml氨水+20ml丙酮+100ml去離子水)清洗石墨錐的內(nèi)表面和石墨爐爐腔,除去碳化物的沉積;石墨管的熱處理:新的石墨管安放好后,應(yīng)進(jìn)行熱處理,即空燒,重復(fù)3-4次;石墨錐的維護(hù):更換新的石墨錐時(shí),要保證新的錐體正確裝入。

3、每年請(qǐng)廠家維修工程師進(jìn)行一次維護(hù)性檢查。3、每年請(qǐng)廠家維修工程師進(jìn)行一次維護(hù)性檢查。126五、原子吸收光譜儀器工作時(shí)發(fā)生緊急情況的處理方法:

儀器工作時(shí),如果遇到突然停電,此時(shí)如正在做火焰分析,則應(yīng)迅速關(guān)閉燃?xì)?;若正在做石墨爐分析時(shí),則迅速切斷主機(jī)電源;然后將儀器各部分的控制機(jī)構(gòu)恢復(fù)到停機(jī)狀態(tài),待通電后,再按儀器的操作程序重新開啟。在做石墨爐分析時(shí),如遇到突然停水,應(yīng)迅速切斷主電源,以免燒壞石墨爐。操作時(shí)如嗅到乙炔或石油氣的氣味,這是由于燃?xì)夤艿阑驓饴废到y(tǒng)某個(gè)連接頭處漏氣,應(yīng)立即關(guān)閉燃?xì)膺M(jìn)行檢測(cè),待查出漏氣部位并密封后再繼續(xù)使用。

五、原子吸收光譜儀器工作時(shí)發(fā)生緊急情況的處理方法:127

顯示儀表(表頭、數(shù)字表或記錄儀)突然波動(dòng),這類情況多數(shù)因電子線路中個(gè)別元件損壞,某處導(dǎo)線斷路或短路,高壓控制失靈等造成另外,電源電壓變動(dòng)太大或穩(wěn)壓器發(fā)生故障,也會(huì)引起顯示儀表的波動(dòng)現(xiàn)象。如遇到上述情況,應(yīng)立即關(guān)閉儀器,待查明原因,排除故障后再開啟。如在工作中萬一發(fā)生回火,應(yīng)立即關(guān)閉燃?xì)猓悦庖鸨?,然后再將儀器開關(guān)、調(diào)節(jié)裝置恢復(fù)到啟動(dòng)前的狀態(tài),待查明回火原因并采取相應(yīng)措施后再繼續(xù)使用。顯示儀表(表頭、數(shù)字表或記錄儀)突然波動(dòng),這類情128儀器日常維護(hù)計(jì)劃簡(jiǎn)單故障判斷及維護(hù)儀器日常維護(hù)計(jì)劃簡(jiǎn)單故障判斷及維護(hù)129

以下介紹的故障,使用者均可自行調(diào)整、修理。

由于原子吸收分光光度計(jì)屬精密儀器,維修時(shí)必須注意:檢查和維修單色器內(nèi)部時(shí),不能碰觸光學(xué)元件表面;維修印刷電路板時(shí),不要損傷電路板上的印刷電路;(3)維修前要切斷原子化系統(tǒng)的氣源、水源,關(guān)閉氣體鋼瓶的總閥,以防造成事故。以下介紹的故障,使用者均可自行調(diào)整、130

定期檢查管道、閥門接頭等各部分是否漏氣。漏氣處,應(yīng)及時(shí)修復(fù)或更換。經(jīng)常察看空氣壓縮機(jī)的回路中是否有水。如果存水,要及時(shí)排除。對(duì)儲(chǔ)水器及分水過濾器中的水分要經(jīng)常排放,避免積水過多而將水分帶給流量計(jì)。對(duì)無噪音的空壓機(jī),由于使用了油潤(rùn)滑,要定期排放過濾器及儲(chǔ)氣罐內(nèi)的油水,并經(jīng)常察看壓縮機(jī)氣缸是否需要加油。儀器長(zhǎng)期置于潮濕的環(huán)境中或氣路中存有水份,在機(jī)器使用頻率不高的情況下,會(huì)使氣路中閥門、接口等處生銹,造成氣孔阻塞,氣路不通。當(dāng)遇到氣路不通的情況時(shí),應(yīng)采取下列辦法檢查。

氣路部分定期檢查管道、閥門接頭等各部分131關(guān)閉乙炔等易燃?xì)怏w的總閥門,打開空氣壓縮機(jī),檢查空氣壓縮機(jī)是否有氣體排出。若沒有,說明空氣壓縮機(jī)出了問題,此時(shí)應(yīng)找專業(yè)人員維修。若有氣體排出,則將空氣壓縮機(jī)的輸出端接到原子吸收分光光度計(jì)助燃器的入口處,掀開儀器的蓋板,逐段檢查通氣管道,找出阻塞的位置,并將其排除。重新安裝時(shí),要注意接口處的密封性,保證接口處不漏氣。然后將空氣壓縮機(jī)輸出口接到原子吸收分光光度計(jì)燃?xì)廨斎肟?,按上述辦法逐段檢查,一一排除,直到全部阻塞故障排除。關(guān)閉乙炔等易燃?xì)怏w的總閥門,打開空氣壓縮機(jī),檢查空氣132光源部分現(xiàn)象:空心陰極燈點(diǎn)不亮

可能是燈電源已壞或未接通:燈頭接線斷路或燈頭與燈座接觸不良可分別檢查燈電源、連線及相關(guān)接插件?,F(xiàn)象:空心陰極燈內(nèi)跳火放電

這是燈陰極表面有氧化物或雜質(zhì)的原因??杉哟鬅綦娏鞯绞畮讉€(gè)毫安,直到火花放電現(xiàn)象停止。若無效,需換新燈?,F(xiàn)象:空心陰極燈輝光顏色不正常

這是燈內(nèi)惰性氣體不純,可在工作電流下反向通電處理,直到輝光顏色正常為止。光源部分現(xiàn)象:空心陰極燈點(diǎn)不亮133霧化燃燒系統(tǒng)的維護(hù)與維修霧化器的吸液毛細(xì)管、噴嘴、撞擊球都直接受到樣品溶液的腐蝕,要經(jīng)常維護(hù)。若在工作狀態(tài)不如意時(shí),可清洗或更換霧化器。霧化器直接影響著儀器分析測(cè)定的靈敏度和檢出限。霧化器霧化燃燒系統(tǒng)的維護(hù)與維修霧化器134儀器無信號(hào)輸出故障簡(jiǎn)析辨別方法故障排除空心陰極燈極性接反,不產(chǎn)生陰極光譜若極性接反,空心陰極燈筒內(nèi)不發(fā)光,而陽極輝光較強(qiáng)把空心陰極燈極性對(duì)調(diào),重接即可空心陰極燈譜線沒有落到光電倍增管的光陰極窗口上,致使光電倍增管無信號(hào)輸出①由于震動(dòng)使準(zhǔn)直鏡俯仰角度發(fā)生改變;②光電倍增管座轉(zhuǎn)動(dòng),致使光電倍增管通光窗口偏離了光軸;③光電倍增管屏蔽罩松動(dòng),屏蔽罩擋住了光電倍增管的光陰極窗口點(diǎn)亮汞空心陰極燈,燈電流選5mA,狹縫開最大,調(diào)整波長(zhǎng)為546.1nm,這時(shí)應(yīng)有綠色譜線出現(xiàn)在出射狹縫的平面上,并落在光電倍增管的光陰極窗口上若是①情況,可調(diào)準(zhǔn)直鏡的俯仰角,得到綠色譜線的正確位置即可②的情況則可轉(zhuǎn)動(dòng)光電倍增管座使透光窗口恢復(fù)到光軸方向上③的情況可轉(zhuǎn)動(dòng)光電倍增管屏蔽罩,恢復(fù)原有的位置即可。最后蓋上單色器罩,關(guān)小狹縫,開啟光電電倍增管的負(fù)高壓,即可進(jìn)行測(cè)試。

儀器無信號(hào)輸出故障簡(jiǎn)析辨別方法故障排除空心陰極燈極若極性接反135產(chǎn)生原因:準(zhǔn)直鏡左右產(chǎn)生位移或光柵起始位置發(fā)生了改變。

解決辦法:利用空心陰極燈進(jìn)行校準(zhǔn)波長(zhǎng)。(鈣鎂混合燈;Cu、Pb

)波長(zhǎng)偏差增大電氣回零不好陰極燈老化:更換新燈。廢液不暢通,霧化室內(nèi)積水,應(yīng)及時(shí)排除。燃?xì)獠环€(wěn)定,使測(cè)定條件改變??烧{(diào)節(jié)燃?xì)?使之符合條件。陰極燈窗口及燃燒器兩側(cè)的石英窗或聚光鏡表面有污垢,逐一檢查清除。毛細(xì)管太長(zhǎng)。可剪去多余的毛細(xì)管。產(chǎn)生原因:準(zhǔn)直鏡左右產(chǎn)生位移或光柵起始位置波長(zhǎng)偏差136可能是波長(zhǎng)超差;陰極燈老化;外光路不正;透鏡或單色器被嚴(yán)重污染;放大器系統(tǒng)增益下降等。若是在短波或者部分波長(zhǎng)范圍內(nèi)輸出能量較低,則應(yīng)檢查燈源及光路系統(tǒng)的故障。若輸出能量在全波長(zhǎng)范圍內(nèi)降低,應(yīng)重點(diǎn)檢查光電倍增管是否老化,放大電路有無故障。輸出能量低輸出能量低137重現(xiàn)性差

故障解析故障解決原子化系統(tǒng)無水封,使火焰燃燒不穩(wěn)可加水封,隔斷內(nèi)外氣路通道廢液管不通暢,霧化筒內(nèi)積水,大顆粒液滴被高速氣流引入火焰可輸通廢液管道排除廢液撞擊球與霧化器的相對(duì)位置不當(dāng)重新調(diào)節(jié)撞擊球與霧化器的相對(duì)位置霧化系統(tǒng)調(diào)節(jié)不好,使噴霧質(zhì)量差,是毛細(xì)管與節(jié)流管不同心或毛細(xì)管端部彎曲所致重新調(diào)整霧化系統(tǒng)或選霧化效率高、噴霧質(zhì)量好的噴霧器霧化器堵塞,引起噴霧質(zhì)量不好儀器長(zhǎng)時(shí)間不用,鹽類及雜物堵塞或有酸類銹蝕,可用手指堵住節(jié)流管,使空氣回吹倒氣,吹掉贓物霧化筒內(nèi)壁被油脂污染或酸蝕,造成大水珠被吸附于霧化筒內(nèi)壁上又被高速氣流引入火焰,使火焰不穩(wěn)定,儀器躁聲大或由于燃燒縫口堵塞,使火焰呈鋸齒形可用酒精、乙醚混合液擦干霧化筒內(nèi)壁,減少水珠,穩(wěn)定火焰;火焰呈鋸齒形,可用刀片或?yàn)V紙清除燃燒縫口的堵塞物被測(cè)樣品濃度大,溶解不完全,大顆粒被引入火焰后,光散射嚴(yán)重可根據(jù)實(shí)際情況,對(duì)樣品進(jìn)行稀釋,減少光散射乙炔管道漏氣檢查乙炔氣路,防止事故發(fā)生重現(xiàn)性差故障解析故障解決原子化系統(tǒng)無水封,使火焰燃燒不穩(wěn)可138靈敏度低

陰極燈工作電流大,造成譜線變寬,產(chǎn)生自吸收。應(yīng)在光源發(fā)射強(qiáng)度滿足要求的情況下,盡可能采用低的工作電流。霧化效率低:若是管路堵塞的原因,可將助燃?xì)獾牧髁块_大,用手堵住噴嘴,使其暢通后放開。若是撞擊球與噴嘴的相對(duì)位置沒有調(diào)整好,則應(yīng)調(diào)整到霧呈煙狀液粒很小時(shí)為最佳。燃?xì)馀c助燃?xì)庵冗x擇不當(dāng):一般燃?xì)馀c助燃?xì)庵刃∮?∶4為貧焰,介于1∶4和1∶3之間為中焰,大于1∶3為富焰。燃燒器與外光路不平行:應(yīng)使光軸通過火焰中心,狹縫與光軸保持平行。分析譜線沒找準(zhǔn)。可選擇較靈敏的共振線作為分析譜線。樣品及標(biāo)準(zhǔn)溶液被污染或存放時(shí)間過長(zhǎng)變質(zhì)。立即將容器沖洗干凈,重新配制。靈敏度低陰極燈工作電流大,造成譜線變寬,產(chǎn)生自吸收139穩(wěn)定性差儀器受潮或預(yù)熱時(shí)間不夠??捎脽犸L(fēng)機(jī)除潮或按規(guī)定時(shí)間預(yù)熱后再操作使用。燃?xì)饣蛑細(xì)鈮毫Σ环€(wěn)定。若不是氣源不足或管路泄漏的原因,可在氣源管道上加一閥門控制開關(guān),調(diào)穩(wěn)流量。廢液流動(dòng)不暢。停機(jī)檢查,疏通或更換廢液管?;鹧娓叨冗x擇不當(dāng),造成基態(tài)原子數(shù)變化異常,致使吸收不穩(wěn)定。光電倍增管負(fù)高壓過大。雖然增大負(fù)高壓可以提高靈敏度,但會(huì)出現(xiàn)噪聲大,測(cè)量穩(wěn)定性差的問題。只有適當(dāng)降低負(fù)高壓,才能改善測(cè)量的穩(wěn)定性。穩(wěn)定性差儀器受潮或預(yù)熱時(shí)間不夠。可用熱風(fēng)機(jī)除潮或按規(guī)140光路未調(diào)到最佳位置。重新調(diào)整氘燈與空心陰極燈的位置,使兩者光斑重合。高壓調(diào)得太大。適當(dāng)降低氘燈能量,在分析靈敏度允許的情況下,增加狹縫寬度。原子化溫度太高??蛇x用適宜的原子化條件。

背景校正噪聲大光路未調(diào)到最佳位置。重新調(diào)整氘燈與空心陰極燈的位置,141光源燈老化或使用高的燈電流,引起分析譜線的衰弱擴(kuò)寬。應(yīng)及時(shí)更換光源燈或調(diào)低燈電流。狹縫過寬,使通過的分析譜線超過一條??蓽p小狹縫。測(cè)定樣品的濃度太大。由于

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