第三節(jié)原子吸收光譜的分析方法演示文稿

第三節(jié)原子吸收光譜的分析方法演示文稿第一頁，共十八頁。優(yōu)選第三節(jié)原子吸收光譜的分析方法第二頁，共十八頁。2.背景干擾來自燃燒氣的背景干擾寬帶吸收：火焰生成物的分子受激產(chǎn)生的寬帶光譜對(duì)入射光的吸收；粒子散射：火焰中固體粒子對(duì)光的散射來自樣品基體的背景干擾寬帶吸收：樣品基體中分子或其碎片的形成、有機(jī)溶劑分子或其碎片對(duì)光的吸收，如CaOH分子寬帶對(duì)Ba線的干擾。粒子散射：一些高濃度的元素，如Ti，Zr，W的氧化物，它們的氧化物具有分餾效應(yīng)且直徑較大，可對(duì)光產(chǎn)生散射；有機(jī)溶劑的不完全燃燒產(chǎn)生的微粒碳也會(huì)對(duì)光產(chǎn)生散射。第三頁，共十八頁。二、物理干擾來源：試樣粘度、表面張力使其進(jìn)入火焰的速度或噴霧效率改變引起的干擾。消除：可通過配制與試樣具有相似組成的標(biāo)準(zhǔn)溶液或標(biāo)準(zhǔn)加入法來克服。第四頁，共十八頁。三、化學(xué)干擾

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）。第五頁，共十八頁。

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）提高火焰溫度（2）釋放劑—優(yōu)先與干擾離子反應(yīng)。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。（3）保護(hù)劑—生成穩(wěn)定易揮發(fā)物。

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。第六頁，共十八頁。4）加入緩沖劑或基體改進(jìn)劑：例如加入EDTA可使Cd的原子化溫度降低。5）化學(xué)分離：溶劑萃取、離子交換、沉淀分離等三、電離干擾來源：高溫導(dǎo)致原子電離，從而使基態(tài)原子數(shù)減少，吸光度下降。消除：加入消電離劑（比被測(cè)元素有更低的電離電位，主要為堿金屬元素化合物），從而抑制待測(cè)原子的電離。如大量KCl的加入可抑制Ba的電離，第七頁，共十八頁。第八頁，共十八頁。(1)分析線

通常選共振線（最靈敏線或且大多為最后線），但不是絕對(duì)的。如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231.98和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！一般選待測(cè)元素的共振線作為分析線，測(cè)量高濃度時(shí)，也可選次靈敏線（2）燈電流選擇

燈電流過小，光強(qiáng)低且不穩(wěn)定；燈電流過大，發(fā)射線變寬，靈敏度下降，且影響光源壽命。選擇原則：在保證光源穩(wěn)定且有足夠光輸出時(shí)，選用最小燈電流（通常是最大燈電流的1/2~2/3），最佳燈電流通過實(shí)驗(yàn)確定。分析條件的選擇第九頁，共十八頁。(3)通帶（調(diào)節(jié)狹縫寬度）

無鄰近干擾線（如測(cè)堿及堿土金屬）時(shí)，選較大的通帶，反之（如測(cè)過渡及稀土金屬），宜選較小通帶。

(4)

原子化條件

火焰原子化:

火焰類型（溫度-背景-氧/還環(huán)境）；燃助比（溫度-氧/還環(huán)境)；燃燒器高度（火焰部位-溫度）；石墨爐原子化:

升溫程序的優(yōu)化。具體溫度及時(shí)間通過實(shí)驗(yàn)確定。干燥——105oC除溶劑，主要是水；灰化——基體，尤其是有機(jī)質(zhì)的去除。在不損失待測(cè)原子時(shí)，使用盡可能高的溫度和長的時(shí)間；原子化——通過實(shí)驗(yàn)確定何時(shí)基態(tài)原子濃度達(dá)最大值；凈化——短時(shí)間(3~5s)內(nèi)去除試樣殘留物，溫度應(yīng)高于原子化溫度。

第十頁，共十八頁。定量分析方法1.校正曲線法

配制一組合適的標(biāo)準(zhǔn)溶液，由低濃度到高濃度依次噴入火焰，將獲得的吸光度A數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于濃度c作標(biāo)準(zhǔn)曲線，在相同條件下測(cè)定試樣的吸光度A，在標(biāo)準(zhǔn)曲線上求出對(duì)應(yīng)的濃度值?；蛴蓸?biāo)準(zhǔn)試樣數(shù)據(jù)獲得線性方程，將試樣的吸光度A數(shù)據(jù)代入計(jì)算。注意在高濃度時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)曲線易發(fā)生彎曲。第十一頁，共十八頁。2.標(biāo)準(zhǔn)加入法

取若干份體積相同的試液（cX），依次按比例加入不同量的待測(cè)物的標(biāo)準(zhǔn)溶液（cO），定容后濃度依次為：

cX

，cX+cO

，cX+2cO

，cX+3cO

，cX+4cO……

分別測(cè)得吸光度為：

AX，A1，A2，A3，A4……。

以A對(duì)濃度c做圖得一直線，圖中cX點(diǎn)即待測(cè)溶液濃度。

a.作圖法b.計(jì)算法a.作圖法第十二頁，共十八頁。第十三頁，共十八頁。第十四頁，共十八頁。b.計(jì)算法

設(shè)容量瓶A，待測(cè)元素濃度cx，吸光度Ax容量瓶B，待測(cè)元素濃度為(cx+cs)，吸光度為Ax+s，可求得被測(cè)試液元素的濃度為:第十五頁，共十八頁。例：用原子吸收分光光度法測(cè)定水樣中的鋅。取1000mL水樣加熱濃縮至100mL，吸取25.00mL水樣，分別放入兩個(gè)50.00mL容量瓶中，其中一個(gè)再加入10.00mL(10.0μg·mL-1)鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液，均稀釋至刻度。分別測(cè)得吸光度為0.210和0.686。計(jì)算水樣中鋅的含量。解：cZn=Ax·cS/Ax+S-Ax=0.210×10.0/0.686-0.210=4.41μg/mL水樣中鋅的含量：cZn=4.41×50.00×

100/1000×25=0.822mg/L第十六頁，共十八頁。(1)靈敏度（S）——靈敏度(Sensitivity)IUPAC規(guī)定，分析標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)的一次導(dǎo)數(shù)，即標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率。即當(dāng)待測(cè)元素的c或質(zhì)量m改變一個(gè)單位時(shí)，吸光度A的變化量。

Sc=dA/dc

或

Sm=dA/dm

S值越大，靈敏度越高影響S的因素:(a）取決于待測(cè)元素本身的性質(zhì)

(b)與儀器的性能有關(guān)。

(c)受實(shí)驗(yàn)條件因素的影響(2)特征濃度(1%吸收靈敏度)——產(chǎn)生1%吸收(A=0.00434)信號(hào)所對(duì)應(yīng)的元素濃度。

cc=0.0044c/A

(μg·mL-1/1%)(

3)特征質(zhì)量(對(duì)GFAAS)——產(chǎn)生1%吸收(A=0.00434)信號(hào)所對(duì)應(yīng)的元素質(zhì)量。

mc=0.0044cV/A

(g

/1%)方法評(píng)價(jià)第十七頁，共十八頁。例：某原子吸收分光光度計(jì)，對(duì)濃度均為0.20μg.mL-1的Ca2+溶液和Mg2+標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測(cè)定，吸光光度分別為0.054和0.072。比較這兩個(gè)元素哪個(gè)靈敏度高？解：對(duì)Ca2+的靈敏度：

S=0.0044