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原子吸取分光光度計(jì)的原理及測(cè)量技術(shù)I、概述原子吸取分光光度計(jì)的進(jìn)展史和概述:原子吸取分光光度計(jì)(AtomicAbsorptionSpectrometry,AAS)2050年月中期消滅并漸漸進(jìn)展起來的一種型儀器分析方法,是基于蒸氣相中被測(cè)元素的基態(tài)原子對(duì)其原子共振輻射的吸取強(qiáng)度來測(cè)定試樣中被測(cè)元素含量的一種方法。早在1802年,W.H.Wollaston在爭(zhēng)論太陽(yáng)連續(xù)光譜時(shí),就覺察太陽(yáng)連續(xù)光譜中消滅暗線。1817年J.Fraunhofer在爭(zhēng)論太陽(yáng)連續(xù)光譜時(shí),再次覺察這些暗線,由于當(dāng)時(shí)尚不了解產(chǎn)生這些暗線的緣由,于是就將這些暗線稱為Fraunhofer線。1859年,G.KirchhoffR.Bunson在爭(zhēng)論堿金屬和堿土金屬的火焰光譜時(shí),覺察鈉蒸氣發(fā)出的光通過溫度較低的鈉蒸氣時(shí),回引起鈉光的吸取,并依據(jù)鈉放射線和暗線在光譜中位置一樣這一事實(shí),斷定太陽(yáng)連續(xù)光譜的暗線,這是太陽(yáng)外圍的鈉原子對(duì)太陽(yáng)光譜的鈉輻射吸取的結(jié)果。20世紀(jì)501953年,由澳大利亞的瓦爾西A.Wals〕博士制造銳性光源〔空心陰極燈1954年全球第一臺(tái)原子吸取在澳大利亞由Walsh的指導(dǎo)下誕生,在1955年瓦爾西〔A.Walsh〕博士的著名論文“原子吸取光譜在化學(xué)中的應(yīng)用”奠定了原子吸取光譜法的根底。20世紀(jì)50年月末期一些公司先后推出原子吸取光譜商品儀器,進(jìn)展了Walsh的設(shè)計(jì)思想。到了60年月中期,原子吸取光譜開頭進(jìn)入快速進(jìn)展的時(shí)期。原子吸取光譜由很多優(yōu)點(diǎn):檢出限低,火焰原子吸取可達(dá)ng-3級(jí),石墨爐原子吸取法可到達(dá)10-10-10-14g;準(zhǔn)確度高,火焰原子吸取的相對(duì)誤差<1%,石墨爐原子吸取法的約為3%-5%;選擇性好,大多數(shù)狀況下共存元素對(duì)被測(cè)元素不產(chǎn)生干擾;分析速度快,應(yīng)用范圍70多個(gè)。原子吸取光譜光譜的種類:物質(zhì)中的原子、分子處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。這種物質(zhì)的內(nèi)部運(yùn)動(dòng),在外部可輻射或吸取能的形式〔即電磁輻射〕表現(xiàn)出來,而光譜就是依據(jù)波長(zhǎng)挨次排列的電磁輻射。由于原子不同的種類:依據(jù)波長(zhǎng)及測(cè)定方法,光譜可分為:Y射線〔0.005-1.4,X射線(0.1-100?,光學(xué)光譜(100?-300μm)和微波波譜(0.3mm-1m)。而光學(xué)光譜又可分為真空紫外光譜(100-2000?)(2000-3800?)3800-7800?)(7800?-3μm)和遠(yuǎn)紅外光譜(3-300μm)。通常所說的光譜僅指光學(xué)光譜而言。相間不連續(xù)是由原子能級(jí)的不連續(xù)〔量子化〕所打算的。這種線光譜是由氣磁性原子〔離子〕經(jīng)激發(fā)后而產(chǎn)生的。變化而產(chǎn)生的。X-X-射線熒光光譜。前三種涉及原子外層電子躍遷,后兩種涉及內(nèi)層電子的躍遷。目前一般認(rèn)為原子光譜僅包括前三種。原子放射光譜分析是基于光譜的放射現(xiàn)象;原子吸取光譜分析是基于對(duì)放射光譜的吸取現(xiàn)象;原子熒光光譜分析是基于被光致激發(fā)的原子的再放射現(xiàn)象。程度,進(jìn)而求得樣品中待測(cè)元素的含量。二、原子吸取光譜分析的特點(diǎn)選擇性強(qiáng)光譜分析產(chǎn)生干擾。由于選擇性強(qiáng),使得分析準(zhǔn)確快速。靈敏度高ug/ml-ng/ml;無火焰原子吸取確實(shí)定靈敏度在10-10-10-14由于該方法的靈敏度高,使分析手續(xù)簡(jiǎn)化可直接測(cè)定,則縮短分析周期加快測(cè)量進(jìn)程。由于靈敏度高,則需樣量少。微量進(jìn)樣熱核的引入,可使火樂趣的需樣量少至20-300ul。無火焰原5–100ul0.005-30mg,這對(duì)于試樣來源困難的分析是極為有利的。分析范圍廣周密度好火焰原子吸取法的周密度較好。在日常的微量分析中,周密度為1-3%。假設(shè)儀器性能好,采用周密測(cè)量周密度可達(dá)x%15%之內(nèi)。假設(shè)承受自動(dòng)進(jìn)樣技術(shù),則可改善測(cè)定的周密度。缺點(diǎn):仍是當(dāng)前和今后原子吸取分析工作者爭(zhēng)論的重要課題。三、原子吸取光譜分析的應(yīng)用機(jī)物分析;金屬化學(xué)形態(tài)分析在理論爭(zhēng)論中的應(yīng)用:原子吸取可作為物理和物理化學(xué)的一種試驗(yàn)手段,對(duì)物質(zhì)的一些根本性能進(jìn)展測(cè)定和爭(zhēng)論。用電熱原子化器所測(cè)定的一些有元素離開機(jī)體的活化能、氣態(tài)原子集中系數(shù)、解離能、振子強(qiáng)度、光譜線輪廓的變寬、溶解度、蒸氣壓等。在元素分析中應(yīng)用原子吸取光譜分析,由于其靈敏度高、干擾少、分析復(fù)合快速,現(xiàn)巳廣泛地應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)力工具之一,而且在很多領(lǐng)域巳作為標(biāo)準(zhǔn)分析方法。原子吸取光譜分析的特點(diǎn)打算了它在地質(zhì)和冶金分析中的重要地位,它不僅取代了很多一般的濕法化學(xué)分析,而且還與X-射線熒光分析,甚至與中子活化分析有著同等的地位。目前度。鋼鐵、合金和高純金屬中多種痕量元素的分析現(xiàn)在也多用原子吸取法。20多種元素巳有滿足的原子吸取分析方法。生化和臨床樣品中必需元素和有害元素的分析現(xiàn)巳承受原子吸取法。有關(guān)石油產(chǎn)品、陶瓷、農(nóng)業(yè)樣品、藥物和涂料中金屬元素的原子吸取分析的文獻(xiàn)報(bào)道近些年來越來越多。水體和大氣等環(huán)境樣品的微量金屬元素分析巳成為原子吸取分析的重要領(lǐng)域之一。利用間接原子吸取法尚可測(cè)定某些非金屬元素。在有機(jī)物分析中的應(yīng)用8-羥基喹啉(Cu)(Cr)(Ag)(Fe)(Fe)、、酞酸(Cu)、脂肪胺(co)、氨基酸(Cu)C(Ni)、氨茴酸(Co)、雷米封(Cu)、甲酸奎寧(Zn)、有機(jī)酸酐(Fe)、苯甲基青霉素(Cu)、葡萄糖(Ca)、環(huán)氧化物水解酶(PbO、含鹵素的有機(jī)化合物(Ag)等多種有機(jī)物,均通過與相應(yīng)的金屬元素之間的化學(xué)計(jì)量反響而間接測(cè)定。在金屬化學(xué)形態(tài)分析中的應(yīng)用5種烷基鉛、烷基硒、烷基胂、烷基錫,水四.原子吸取光譜法度。焰中游離原子的濃度成正比:吸取值=Log(Io/It)=K*C*L10其中:Io=由光源發(fā)出的入射光強(qiáng)度;It=透過的光強(qiáng)度(未被吸取局部);C樣品的濃度(自由原子);K=常數(shù)(可由試驗(yàn)測(cè)定);L=光徑長(zhǎng)度〔朗比定律〕。不同之處是,原子吸取法使用一種線光源,并且樣品器〔火焰或石墨爐原子化器〕位于單色器前方,而不是其后面。在原子吸取法有用方面,可將朗比定律簡(jiǎn)化如下:吸取值=Log(Io/It)=KC10計(jì)算確定值,而是一種比較方法,因而不必象紫外光譜法測(cè)定消光系數(shù)那樣來測(cè)定常數(shù)。在產(chǎn)生原子吸取過程時(shí),樣品、火焰及樣品中的其它成分也都會(huì)有放射過程。為了將原子吸取“編碼”,電子儀器即會(huì)同步地特地“搜尋”來自該光源的信號(hào)。利用本方法時(shí)電子儀器不能探測(cè)到根本穩(wěn)定的火焰放射過程,僅能觀測(cè)到原子吸取過程貝爾-蘭貝特定律的偏差均能引起此定律消滅偏差輻射帶過寬引至雜波干擾樣本中可能存在的放射、熒光、散射等干擾樣本中的待測(cè)成分受非待測(cè)成分的干擾遷移添加法液中濃度一樣,并對(duì)原子總量具一樣的影響-蘭貝特定律的主要因素0.01mol.dm-3的稀溶液中,貝爾-蘭貝特定律才能成立-蘭貝特定律只適用于單色光原子吸取光譜儀的組成原子吸取光譜儀主要包括五大局部:空心陰極燈空心陰極燈原子化器單色器檢測(cè)器數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)光源:空心陰極燈原子化系統(tǒng):火焰原子發(fā)生器或石墨爐光學(xué)系統(tǒng):?jiǎn)紊麟妼W(xué)系統(tǒng):檢測(cè)器數(shù)據(jù)處理局部光源--空心陰極燈〔氖或氬〕所特有的狹窄光譜線。由一個(gè)中空陰極〔由一種元素或其它化合物制成〕和一個(gè)環(huán)形陽(yáng)極組成,外7.5毫巴。選用的充填氣體可減低光譜干擾。對(duì)于為窗口材料,而對(duì)于其它元素則可用硅硼玻璃〔Pyrex〕150-750〔陽(yáng)極〕,使充填氣體電離,并使氣體離,〔此就可放射特定的波長(zhǎng)。須準(zhǔn)確掌握。增大燈電流可削減放大器的增益,從而改善信噪比。在使用時(shí)要留意如下兩點(diǎn):濺射;壽命縮短,熱蒸發(fā)或陰極熔化。靈敏度。流,而工作電流對(duì)大多數(shù)分析工程只是一個(gè)參考依據(jù)。用不同燈電流對(duì)一種溶液進(jìn)展分析〔保持火焰條件:燃燒器位置和吸液速度恒定〕來確定最正確燈電流。燈電流越大〔這是在火焰中發(fā)生的過程。該現(xiàn)象隨燈電流增加而增長(zhǎng)。原子發(fā)生器“游離”原子。通常是在原子可發(fā)生化學(xué)鍵合并形成溶劑化物中的一種溶液進(jìn)展分析的。要形成游離必需將溶劑驅(qū)除,并使化學(xué)鍵斷裂而成為游離狀態(tài)。一般有三種方法可到達(dá)這一要求,即化學(xué)火焰法、無火焰加熱法和氫化物發(fā)生法。火焰原子化法原子化。火焰原子發(fā)生器由三局部構(gòu)成,即噴霧器〔nebulize、霧化室spraychambe、和燃燒〔burne〔排解過大的液滴這種裝置便是原子吸取儀器的心臟?!坝坞x出便可覺察,在氣體流未將上述粒子“沖洗”出來之前,這批粒子就必需脫出溶劑化物狀態(tài)而轉(zhuǎn)化為“游離”原子。各局部的具體作用是:A噴霧器原子吸取法中所承受的噴霧器是一種氣壓式裝置。氣體通過其中的小口可使其內(nèi)腔形成負(fù)壓,從而將樣品吸入毛細(xì)管,調(diào)整毛細(xì)管的位置即可轉(zhuǎn)變負(fù)壓強(qiáng)度而影響吸入速度。當(dāng)溶液通過文氏管時(shí)即可形成氣溶狀態(tài)。裝在噴霧頭末端的玻璃撞擊球的作用就是使小型微粒的比例增多,而有利于原子化。原子吸取儀器都裝有按標(biāo)準(zhǔn)配置的或固定吸入量的耐腐蝕噴霧器。其特點(diǎn)如下:靈敏度。變小。粘度和外表張力等因素可影響噴霧器的效率,可利用可調(diào)式噴霧器獲得補(bǔ)償。在空氣-乙炔火焰獲得最正確靈敏度所需的吸入速度,在氧化亞氮-乙炔火焰中卻未必能產(chǎn)生最大信號(hào),特別對(duì)于難熔性元素。故通常在使用氧化亞氮-乙炔火焰時(shí)需減慢吸入速2-4mL/min吸入速度。玻璃撞擊球的調(diào)整玻璃撞擊球在出廠時(shí)已調(diào)整在最正確操作條件,可最大限度地消退干擾,不得隨便更改?!苍趦x器說明書中有關(guān)于更換撞擊球的方法介紹?!矪霧化室Air霧化室的記憶效應(yīng)要小、廢液排出要快。霧化室具有一種將顆粒分類的作用,即排解大顆粒而均勻地將微小顆粒送入燃燒器。假設(shè)有粗大顆粒進(jìn)入燃燒器,就會(huì)消滅明顯干擾,并且使火焰溫度下降。由于此種粗顆粒不能〔10%以上,進(jìn)入燃燒器,才能獲得最正確靈敏度。C 燃燒器燃撓器的作用是使樣品原子化。被霧化的試樣進(jìn)入燃燒器,在燃燒的火焰中蒸發(fā)、枯燥10%。為保證大量基態(tài)自由原子的存在,燃燒器的火焰的溫度要適當(dāng),假設(shè)火餡過高會(huì)引起基態(tài)原子的激發(fā)或電離,使測(cè)試靈敏度降低。原子吸取法中承受一種長(zhǎng)通徑的層流“預(yù)混”〔premix〕燃燒器,系由對(duì)樣品污染最小抱負(fù)是由純鈦材料性。燃燒器通常分為2種:10cm,0.5-0.7mm-5cm0.5mm火焰的性質(zhì)1、火焰的構(gòu)造①預(yù)混合區(qū):試液霧滴與燃?xì)?、助燃?xì)饣旌?。②燃燒器縫口:350℃而著火燃撓。④2300℃(AirH20、CO、·0H、·CH、·C2產(chǎn)生連續(xù)分子光譜對(duì)測(cè)定有干擾,不宜做原子吸取測(cè)定區(qū)域使用。2300℃,光通通過的主要區(qū)域,適于作原子吸取測(cè)定使用。2300℃,由于空氣供給充分燃燒比較完全?;鹧娴牡慕M成打算了火餡的溫度及氧化復(fù)原特性,直接影響化合物的解離和原子化的效率。通常承受兩種火焰,其性質(zhì)如下:2300℃。在化學(xué)4種簡(jiǎn)潔識(shí)別的火焰。氧化焰:乙炔5-1全,火焰呈強(qiáng)氧化性,放射背靜低,適合于不易氧化的元素測(cè)定,如Ag、Au、Cu、Pb、Cd、Co、Ni、Bi、Pd和堿土金屬的測(cè)定。:4:1,火焰呈氧化30多種金屬元素的測(cè)量。亮焰--焰頭光明仍顯出藍(lán)色錐芯??諝?3:1--2300°C,但其熱度還缺乏以使元素形于難離解,且易氧化元素的測(cè)定。如:Cr、Mo、Sn和稀土元素的測(cè)定220nm〔As、Se、Zn、Pb〕乙炔鋼瓶:乙炔在丙酮中具有高度溶解性〔在1100Kpa下的容量比為300:1〕,可溶于丙酮中使用。乙炔鋼瓶?jī)?nèi)充填多孔材料,以容留丙酮。使用時(shí)該鋼瓶始終保持垂直位置,以盡量削減液態(tài)丙酮流入燃?xì)馔ǖ?。在鋼瓶?jī)?nèi)壓下降至肯定程度時(shí),進(jìn)入燃500Kpa70psi〔5〕時(shí)即不行再用了。留意:乙炔管道內(nèi)的壓力不得高于100Kpa(15psi),否則乙炔即會(huì)自發(fā)分解或暴炸,乙炔與銅可發(fā)生反響而形成易暴化合物,故不得使用銅質(zhì)管道及其配件。儀器廠商供給的配件均安全牢靠。如對(duì)其它配件有疑心,可與燃?xì)夤┙o部門聯(lián)系。氣再開燃?xì)恻c(diǎn)火的操作規(guī)程,關(guān)氣時(shí)應(yīng)先關(guān)燃?xì)?。氧化亞氮-乙炔火焰:氧化亞?乙炔火焰,其熱量顯著高于空氣-乙炔火焰〔2900°C)點(diǎn)燃也較快。氧化亞氮-乙炔火焰燃燒猛烈,放射背景大,噪音大,必需使用專用的、Zr、Hf、Nb、Ta、V、Mo、W、稀土元素等使用氧化二氮--乙炔火焰。點(diǎn)燃時(shí)應(yīng)現(xiàn)點(diǎn)燃空氣-乙炔火焰并調(diào)整為復(fù)原性火焰〔火焰變黃,消滅黑煙氮-乙炔火焰,并用保持為復(fù)原性火焰。〔常稱紅羽毛〕、集中1cm?!苍摶鹧鏌o紅羽毛區(qū)時(shí)不適用〕?;瘜W(xué)計(jì)量焰:焰頭清澄,紅羽毛區(qū)達(dá)1-2cm高,在內(nèi)外焰連接處略呈黃色。復(fù)原焰〔粗狀〕:焰頭黃色,略顯紅羽毛區(qū)。強(qiáng)復(fù)原焰:焰頭光明。留意:使用此種火焰時(shí)儀器上需安裝火焰護(hù)板,或戴護(hù)目鏡,以減低放射的紫外線。在嚴(yán)寒潮濕季節(jié),須留意氧化亞氮流經(jīng)調(diào)整器時(shí)會(huì)形成冰晶,甚至凍結(jié),從而導(dǎo)致結(jié)果不準(zhǔn)。調(diào)整應(yīng)有加溫設(shè)備。無火焰加熱法無火焰加熱法承受電熱式石墨爐代替上述的噴霧器、霧化室和燃燒器。利用低壓、大電流來熱解石墨管,可升溫至3000℃,使管中的少量液體或固體蒸發(fā)和原子化。石墨管長(zhǎng)30-60mm,6mm、內(nèi)徑4mm,管上有三個(gè)小孔,中間小孔用于注射試液石墨爐要不斷地充入惰性氣體〔ArN2〕,以保護(hù)石墨管不被高溫氧化、清洗石墨管和原子化的基態(tài)原子不再被氧化。為使石墨管在每次分析之間能快速降至室溫,在上面冷卻水入口通入20℃的水以冷卻石墨爐原子化器?!矅婌F器/燃燒器的原子化效率,〔2-5μl〕10-200〔視元素種類而以異〕。石墨爐的電源供給可分10步,每一步可用四項(xiàng)參數(shù)遍成程序:〔1〕初始溫度;〔2〕最終溫度;〔3〕斜坡溫度;〔4〕保存溫度。程序升溫相對(duì)于定溫加熱的優(yōu)點(diǎn):化。〔下同〕是一個(gè)重要條件。由于通常在樣品中均含有揮發(fā)性〔酸、有機(jī)復(fù)合物〕和非揮發(fā)性〔無機(jī)化合物〕成份,均需在原子化之前排解。承受緩慢遞增加熱方法時(shí),需調(diào)整較低的起始溫度,并使之緩慢遞增〔即每秒低于0.5℃〕。緩慢增溫,可使最易揮發(fā)的成份灰化,從而防止因快速增溫而發(fā)生濺爆引起分析成份的損失。為使有機(jī)和無機(jī)108300培,以保證在原子化階段,游離原子的產(chǎn)生到達(dá)最大效能。顯示出相對(duì)穩(wěn)定的讀數(shù)值。氫化物蒸汽發(fā)生法銻、砷、鉍、鉛、硒、碲和錫等元素,在酸性介質(zhì)中用硼氫化鈉處理后,都可形成揮發(fā)性氫AsH3,SnH4,BiH3)蒸汽。經(jīng)載氣送入在燃燒器上方裝有石英吸取池,調(diào)整燃燒器使光束通過石英吸取池。氫化1~3選擇性好,干擾少70%的氯化亞錫,將溶液攪拌90于可形成氫化物的元素,在將樣品注入反響池后,需連續(xù)導(dǎo)入惰性氣體以驅(qū)除空氣。待其基線穩(wěn)定后,投入一小粒硼氫化鈉〔或以0.5%氫氧化鈉液制備的2.5%硼氫化鈉溶液。將形成的氫化物載至吸取池,加熱吸取池,以保證該氫化物分解。3、光學(xué)系統(tǒng):?jiǎn)紊鳌补鈻拧餐哥R或凹面反射鏡〕組成承受窄譜帶和單色光用作分析緣由:可將彼此格外接近的吸取帶分開承受窄帶才可能在最大吸取波特長(zhǎng)測(cè)量-蘭貝特定律的要求1〕光柵:一系列相距很近、等距、等寬、平行排列的狹縫陣列光柵公式:m=d(sina-sinB)m:光譜級(jí):波長(zhǎng)d:光柵刻線間距離,光柵常數(shù)a:入射角 B:反射角光柵的色散率:不同波長(zhǎng)的光分散的力量R=mNm:光譜級(jí)次 N:光柵總可刻線數(shù)焦距越大〔光譜級(jí)數(shù),色散率越大光譜常數(shù)d越小,每毫米刻線數(shù)越多,色散率越大
單色器光柵高質(zhì)量的分光光度計(jì)單色器承受全息光柵代替機(jī)械刻制和復(fù)制光柵,其制造原理是利用激光束射出的兩相關(guān)光束,照耀到涂有抗蝕層的毛坯片上,使干預(yù)條紋成像在抗光蝕層上,再用〔顯影---衍射光柵。光柵質(zhì)量高,從而使儀器可向小型化進(jìn)展。還消退了刻制光柵由于機(jī)械變動(dòng)和環(huán)境條件產(chǎn)生的誤差。具消相差、雜散光低特點(diǎn)2〕.入射和出射狹縫譜帶的有效帶寬表示.前者表示的單位為毫米(mm),后者單位為納米(nm)。度。一般原則是,在不引起吸光度減小的狀況下,承受盡可能大的狹縫寬度。0.001nm,故狹縫寬度減半時(shí),光通量也相應(yīng)減半〔即相應(yīng)呈線性關(guān)系4〔例如,對(duì)鋇元素進(jìn)展火焰分析或從石墨爐發(fā)出的炎熱光。削減狹縫寬度可使放射量削減4而光譜能量減半。原子吸取光譜儀中最常用的狹縫大小是:0.2、0.5和1.0nm,現(xiàn)有些高級(jí)儀器狹縫寬度使用更窄的狹縫。3〕準(zhǔn)直和聚焦裝置:多承受消色差特性、聚焦性能好的拋物面反光鏡4、檢測(cè)器〔光電倍增管〕在原子吸取光譜儀中,幾乎都是承受光電倍增管作為檢測(cè)器的。最常用的則是峰響應(yīng)在185-900nm范圍的廣域光電倍增管。檢測(cè)器象空心陰極燈一樣可以“觀察”由火焰放射作用引起的成分??招年帢O燈的發(fā)光是調(diào)制編碼的,使電子流與該過程同步,以保證只能檢測(cè)具有同樣頻率的光。管具有很高的靈敏度,特別適合于弱輻射能的檢加.一般光電倍增管的倍增電極可達(dá)11—14106—107個(gè)電子.原子吸取光譜儀干擾效應(yīng)及其消退方法:一、干擾效應(yīng)干擾效應(yīng)按其性質(zhì)和產(chǎn)生的緣由,可以分為4類:化學(xué)干擾、電離干擾、物理干擾和光譜干擾。1、化學(xué)干擾具體狀況而不同,常用以下方法:轉(zhuǎn)變火焰溫度-乙炔火焰的PO43--火焰溫度,可消退此類干擾。參加釋放劑:向試樣中參加一種試劑,使干擾元素與之生成更穩(wěn)定、更難解離的化合物,而將待測(cè)元素Mg2+MgAl2O4難熔晶SrCl2,可與鋁結(jié)合成穩(wěn)定的SrAl2O4而將鎂釋放出來。磷酸根會(huì)與鈣生成難解離化合物而干擾鈣的測(cè)定,假設(shè)參加釋放劑LaCl3,LaPO4而將該釋放出來。參加保護(hù)絡(luò)合劑:保護(hù)絡(luò)合劑可與待測(cè)元素生成穩(wěn)定的絡(luò)合物,而是待測(cè)元素不再與干擾元素生成難解離的EDTAEDTA生成穩(wěn)定PO43-的干擾。參加緩沖劑參加緩沖劑即向試樣中參加過量的干擾成分,使干擾趨于穩(wěn)定狀態(tài),此含干擾成分的試劑-乙炔測(cè)定鈦時(shí),鋁有干擾,難以獲準(zhǔn)結(jié)果,向試樣中參加鋁鹽以準(zhǔn)確測(cè)定鈦。但這種方法不很抱負(fù),它會(huì)大大降低測(cè)定靈敏度。2、電離干擾是指待測(cè)元素在火焰中吸取能量后,除進(jìn)展原子化外,還是局部原子電離,從而降低了火焰,使待測(cè)元素的吸光度降低,造成結(jié)果偏低?;鹧鏈囟扔?,電離干擾越顯1%CsCl(KCl、RbCl)CsCl在火焰中極易電離產(chǎn)生高的電子云密度,此高電子云密度可以只待測(cè)元素的電離而除去干擾。3、物理干擾〔如粘度、外表張力、的變化引起吸取強(qiáng)度下降的效應(yīng)。承受可調(diào)式霧化器通過轉(zhuǎn)變進(jìn)樣量的大小、承受標(biāo)準(zhǔn)參加法〔配置與被測(cè)樣品相像組成的標(biāo)準(zhǔn)樣品〕或稀釋來消退物理干擾。4、光譜干擾和光散射,它們是形成光譜背景干擾的主要因素:肯定波長(zhǎng)范圍內(nèi)形成干擾。光散射是在原子化過程中產(chǎn)生的微小固體顆粒使光產(chǎn)生散射,造成透光度減小,吸取度增加二、背景干擾的校正技術(shù):背景干擾的產(chǎn)生表觀吸光度,使測(cè)定結(jié)果偏高。背景校正的方法連續(xù)光源背景校正法〔氘燈校正〕值減去連續(xù)光源吸光度值,即為校正背景后的被測(cè)元素的吸光度值。分裂,氘燈校正法在火焰分析中比塞曼效應(yīng)校正法優(yōu)越的多。氘燈校正法的缺點(diǎn)承受兩種不同的光源,需較高技術(shù)調(diào)整光路平衡。塞曼效應(yīng)背景校正效應(yīng):a、正常塞曼效應(yīng)背景校正π和δ+組分:π平行于間的主要差異是πδ+重量只能吸取與磁場(chǎng)垂直的偏振δ+組分為背景吸取,π組分為原子吸取。在原子化器上加一電磁鐵,電磁鐵僅原子化階段被激磁,偏振器是固定不變的,它只讓垂直于磁場(chǎng)方向的偏振光通過原子化器,去掉平行于磁場(chǎng)方向的偏振光。在零磁場(chǎng)時(shí),吸取線不發(fā)生分裂,測(cè)得的是被測(cè)元素的原子吸取與背景吸取的總吸光度值。激磁時(shí)測(cè)得的僅為失了一半,大大降低了檢測(cè)的靈敏度。b、反常塞曼效應(yīng)背景校正光的方向與磁場(chǎng)方向水平,當(dāng)光通過在原子化器上加一電磁鐵,在強(qiáng)磁場(chǎng)作用下,抑制了π組分〔原子吸取〕的產(chǎn)生,只產(chǎn)生δ+組分〔背景吸取。在不通電無磁場(chǎng)存在下,空心陰極燈的共振線通過石墨爐,測(cè)得待測(cè)元素和背景吸取的總和。通電后在強(qiáng)磁場(chǎng)存在下,產(chǎn)生反常塞曼效應(yīng),此時(shí)只有共振線分裂后產(chǎn)生的δ+組分通過石墨爐,其不被基態(tài)原子吸取,僅測(cè)得背景吸取。通過兩次吸光度之差,即可進(jìn)展背景校正。反常塞曼由于光路中沒有偏振50%,檢測(cè)靈敏度較正常塞曼高塞曼效應(yīng)使用同一光源進(jìn)展測(cè)量,是格外抱負(fù)的校正方法,它要求光能集中同方向地通光偏離,燃燒時(shí)粒子相互碰撞等因素產(chǎn)生很多不行預(yù)見因素,造成光譜線分裂紊亂,在火焰中的應(yīng)用極不抱負(fù)。并且,塞曼效應(yīng)的檢測(cè)靈敏度低于氘燈校正法。自吸取校正法〔SR法〕就可扣除背景的影響。優(yōu)點(diǎn)是使用同一光源,缺乏是加速空心陰極燈的老化,其壽命只有正1/3,現(xiàn)這種方式已根本不被承受。4)鄰近非共振線校正背景:景吸取的吸光度,兩次測(cè)量值相減即得到背景之后的原子吸取的吸光度。線四周背景分布比較均勻的場(chǎng)合。最正確試驗(yàn)條件的選擇得到最好的測(cè)量結(jié)果和靈敏度。測(cè)量條件的選擇1、吸取波長(zhǎng)〔分析線〕的選擇:通常選用共振吸取線為分析線,測(cè)量高含量元素時(shí),可選用靈敏度較低的非共振線為分析線。如測(cè)Zn213.9nm波長(zhǎng),但當(dāng)Zn的含量高時(shí),為保證工作曲線的線波進(jìn)步行測(cè)量。As,Se200nm以下的遠(yuǎn)紫外區(qū),火焰組分對(duì)其明顯吸取,故用火焰原子吸取法測(cè)定這些元素時(shí),不宜選用共振吸取Hg184.9nm253.7nm測(cè)定。2、光路準(zhǔn)直大的測(cè)量能量。3、狹縫寬度的選擇狹縫寬度影響光譜通帶寬度與檢測(cè)器承受的能量。調(diào)整不同的狹縫寬度,測(cè)定吸光度隨狹縫寬度而變化,當(dāng)有其它譜線或非吸取光進(jìn)入光譜通帶時(shí),吸光度將馬上削減。不引起吸光度削減的最大狹縫寬度,即為應(yīng)選取得適合狹縫寬度。對(duì)于譜線簡(jiǎn)潔的元素,如堿金屬、堿土金屬可承受較寬的狹縫以削減燈電流和光電倍增管高壓來提高信噪比,增加穩(wěn)定性。對(duì)譜線改善標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性關(guān)系。4、燃燒器的高度及與光軸的角度銳線光源的光束通過火焰的不同部位時(shí)對(duì)測(cè)定的靈敏度和穩(wěn)定性有肯定影響,為保證測(cè)定的20mm-30mm四周。通過試驗(yàn)來選擇適當(dāng)?shù)娜紵鞲叨?,方法是用一固定濃度的溶液噴霧,再緩緩上下移動(dòng)燃燒器直到吸光度達(dá)最大〔0〕由最高靈敏度。當(dāng)欲測(cè)試樣濃度高時(shí),可轉(zhuǎn)動(dòng)燃燒器至適當(dāng)角度以削減吸取的長(zhǎng)度來降低靈敏度。a、預(yù)熱時(shí)間:英窗射出。使用時(shí)為使放射的共振線穩(wěn)定,必需對(duì)燈進(jìn)展預(yù)熱,以使燈內(nèi)原子蒸汽層的分布及蒸汽厚度恒定,這樣會(huì)使燈內(nèi)原子蒸汽產(chǎn)生的自吸取和放射的共振線的強(qiáng)度穩(wěn)定。通常對(duì)由于參比光束和測(cè)量光束的強(qiáng)度同時(shí)變化,其比值恒定,能使基線很快穩(wěn)定。空心陰極燈使1/30.5-1.0h,并定期活化,可增加使用壽命。B、工作電流:元素?zé)舯旧碣|(zhì)量好壞直接影響測(cè)量的靈敏度,及標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性。有的燈背景過大而不能正常使用。燈在使用過程中會(huì)在燈管中釋放出微量氫氣,而氫氣放射的光是連續(xù)光譜,稱之為燈的背景放射。當(dāng)關(guān)閉光閘調(diào)零,然后翻開光閘,轉(zhuǎn)變波長(zhǎng),使之離開放射的波長(zhǎng),在沒有放射線的地方,如仍有讀數(shù)這就是背景連續(xù)光譜。背景讀數(shù)不應(yīng)大于5%,較好的燈,此1%。所以選擇燈電流前應(yīng)檢查一下燈的質(zhì)量。燈工作電流的大小直接影響燈放電的穩(wěn)定性和銳性光的輸出強(qiáng)度。燈電流小,使能輻射的銳性光譜線窄、使測(cè)量靈敏度高,但燈電流太小時(shí)使透過光太弱,需提高光電倍增管靈敏度的增益,此時(shí)會(huì)增加噪音、降低信噪比;假設(shè)燈電流過大,會(huì)使輻射的光譜產(chǎn)生熱變寬和碰撞變寬,燈內(nèi)自吸取增大,使輻射銳線光的強(qiáng)度下降,背景增大,使靈敏度下降,還會(huì)加快燈內(nèi)惰性氣體的消耗,縮短燈的使用壽命??招年帢O燈上都標(biāo)有最大使用電流〔額定電流,5-10m40%-60可保證穩(wěn)定、適宜的銳線光強(qiáng)輸出。通常對(duì)于高熔點(diǎn)的鎳、鈷、鈦、鋯等的空心陰極燈使用電流可大些,對(duì)于低熔點(diǎn)易濺射的鉍、鉀、鈉、銣、鍺、鎵等的空心陰極燈,使用電流以小為宜。6、測(cè)器光電倍增管工作條件的選擇:1/3-2/3范圍內(nèi)。增加付高善測(cè)定的穩(wěn)定性,并能延長(zhǎng)光電倍增管的使用壽命。7、火焰燃燒器操作條件的選擇:進(jìn)樣量:的吸光度的進(jìn)樣量,即為應(yīng)選擇的進(jìn)樣量。原子化條件的選擇a火焰類型的選擇原則:對(duì)低、中溫元素〔易電離、易揮發(fā),如堿金屬和局部堿土金屬及易于硫化合的元素〔如Cu、Ag、Pb、Cd、Zn、Sn、Se等〕可使用低溫火焰。如空氣-乙炔火焰對(duì)高溫元素〔難揮發(fā)和易生成氧化物的元素〕如Al、Si、V、Ti、W、B等,使用氧化二氮-乙炔高溫火焰。對(duì)分析線位于短波區(qū)〔200nm以下,使用空氣氫火焰-乙炔火焰〔背景干擾低〕火焰性質(zhì)的選擇調(diào)整燃?xì)夂椭細(xì)獾谋壤色@得所需性質(zhì)的火焰。對(duì)于確定類型的火焰,一般來說呈復(fù)原性火焰〔燃?xì)饬看笥诨瘜W(xué)及量〕是有利的。Cu、Mg、Fe、Co、Ni等用化學(xué)計(jì)量火焰〔燃?xì)馀c助燃?xì)獗壤c它們之間化學(xué)反響計(jì)量相近〕或氧化性火焰〔燃?xì)饬啃∮诨瘜W(xué)計(jì)量〕b、石墨爐原子化法:是為了消退殘留物產(chǎn)生的記憶效應(yīng),除殘溫度應(yīng)高于原子化溫度.惰性氣體石墨管內(nèi)、外單獨(dú)供氣,管外供氣連續(xù)的且流量大,管內(nèi)供氣小并可在原子化期間中斷。最正確灰
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