null三、原子吸收光谱分析
原子吸收光谱法:处于气态的基态原子(原子化),在某一特定波长光的辐射作用下,原子外层电子发生能级跃迁,产生对光的特征吸收;以吸收程度测定被测元素的含量的
;三、原子吸收光谱分析
原子吸收光谱法:处于气态的基态原子(原子化),在某一特定波长光的辐射作用下,原子外层电子发生能级跃迁,产生对光的特征吸收;以吸收程度测定被测元素的含量的方法;null1、基态原子的产生
进行原子吸收光谱分析,试样的组分首先由化合态转变为气态的基态原子---原子化。
原子化的过程:蒸发、气化、解离。
常见的原子化方法:火焰法、石墨炉法、氢化物法;1、基态原子的产生
进行原子吸收光谱分析,试样的组分首先由化合态转变为气态的基态原子---原子化。
原子化的过程:蒸发、气化、解离。
常见的原子化方法:火焰法、石墨炉法、氢化物法;2、共振线与吸收线
基态原子受到能量激发(吸收能量,吸收线),外层电子由低能级轨道跃迁到高能级轨道(激发态)。激发态电子跃迁回到基态,发射能量(发射线);基态-第一激发态之间跃迁的吸收线与发射线的能量(光)相等,通常也是最灵敏的线,称为共振线。
共振线所对应的激发能量最小,最容易满足,因此,对大多数元素来说是最强线和最灵敏线,一般用作分析线;
2、共振线与吸收线
基态原子受到能量激发(吸收能量,吸收线),外层电子由低能级轨道跃迁到高能级轨道(激发态)。激发态电子跃迁回到基态,发射能量(发射线);基态-第一激发态之间跃迁的吸收线与发射线的能量(光)相等,通常也是最灵敏的线,称为共振线。
共振线所对应的激发能量最小,最容易满足,因此,对大多数元素来说是最强线和最灵敏线,一般用作分析线;
3、谱线轮廓与谱线变宽
原子吸收光谱理论上吸收线应该是很尖锐的,但实际上具有一定的宽度---吸收线轮廓;若将一束不同频率,强度为Io的平行光通过厚度为1cm的原子蒸汽,一部分光被吸收,透射光的强度I也服从朗伯-比尔吸收定律:
I=Io·e-Kol
中心波长(λo):最大吸收处的波长;
峰值吸收系数(Ko) :最大吸收系数;
吸收线半宽度(Δλ):最大吸收系数
一半处吸收线轮廓上两点之间的波长差;3、谱线轮廓与谱线变宽
原子吸收光谱理论上吸收线应该是很尖锐的,但实际上具有一定的宽度---吸收线轮廓;若将一束不同频率,强度为Io的平行光通过厚度为1cm的原子蒸汽,一部分光被吸收,透射光的强度I也服从朗伯-比尔吸收定律:
I=Io·e-Kol
中心波长(λo):最大吸收处的波长;
峰值吸收系数(Ko) :最大吸收系数;
吸收线半宽度(Δλ):最大吸收系数
一半处吸收线轮廓上两点之间的波长差;原子线宽度展宽的主要原因有:
1)多普勒变宽:原子的无规则热运动;原子在不同方向上运动发射的谱线频率不同;
2)赫尔兹马克变宽:同种元素原子碰撞;能量传递,原子运动速度变化;
3)洛伦兹变宽:不同元素原子碰撞;能量传递,原子运动速度变化;
4)自吸变宽:同种元素原子吸收发射线;
原子线宽度展宽的主要原因有:
1)多普勒变宽:原子的无规则热运动;原子在不同方向上运动发射的谱线频率不同;
2)赫尔兹马克变宽:同种元素原子碰撞;能量传递,原子运动速度变化;
3)洛伦兹变宽:不同元素原子碰撞;能量传递,原子运动速度变化;
4)自吸变宽:同种元素原子吸收发射线;
4、峰值吸收
*原子线的自然宽度为1×10-5 nm;
*原子吸收线的宽度一般为1×10-3 nm(取决于激发态原子寿命,寿命越长,谱线越窄);因此,发射线能有效地被原子吸收;
为保证发射线能充分被待测原
子吸收,制作光源时,要严格控制
发射线的宽度;为保证原子吸收的
线形特征,发射线的宽度小于吸收
线的1/5;采用锐线光源。4、峰值吸收
*原子线的自然宽度为1×10-5 nm;
*原子吸收线的宽度一般为1×10-3 nm(取决于激发态原子寿命,寿命越长,谱线越窄);因此,发射线能有效地被原子吸收;
为保证发射线能充分被待测原
子吸收,制作光源时,要严格控制
发射线的宽度;为保证原子吸收的
线形特征,发射线的宽度小于吸收
线的1/5;采用锐线光源。5、原子吸收的测量
1955年,Walsh提出并证明了:
1)原子化过程温度不太高,且保持稳定
2)发射线与原子吸收线的中心波长相同
此时,待测元素原子对中心波长光的吸收程度与该元素原子的浓度成正比例关系(定量分析公式):
5、原子吸收的测量
1955年,Walsh提出并证明了:
1)原子化过程温度不太高,且保持稳定
2)发射线与原子吸收线的中心波长相同
此时,待测元素原子对中心波长光的吸收程度与该元素原子的浓度成正比例关系(定量分析公式):
null 只有同种元素的原子发射的发射线的中心波长才能与原子吸收线的中心波长相同; 为实现峰值吸收测量,发射线必须比吸收线狭窄得多,也必须有足够的强度;空心阴极灯发射线与原子吸收线 原子吸收、原子发射谱线的自然宽度一般为1×10-5 nm,即使谱线展宽,也达到10-3 nm,而分光仪器的单色器无法实现从连续光谱中分离出带宽为 10-3 nm的单色光;
所以。原子吸收光度计必须为每一种待测元素配备能发射相同特征谱线的灯作为锐线光源------空心阴极灯;
问题:原子吸收光谱法使用朗伯-比尔定律时,为什么必须采用锐线光源? 原子吸收、原子发射谱线的自然宽度一般为1×10-5 nm,即使谱线展宽,也达到10-3 nm,而分光仪器的单色器无法实现从连续光谱中分离出带宽为 10-3 nm的单色光;
所以。原子吸收光度计必须为每一种待测元素配备能发射相同特征谱线的灯作为锐线光源------空心阴极灯;
问题:原子吸收光谱法使用朗伯-比尔定律时,为什么必须采用锐线光源? (二)原子吸收分光光度计
1、仪器的基本结构
1 空心阴极灯-----产生特征辐射(锐线光源);
2 原子化系统-----使试样转化为原子蒸汽;
3 单色器--------获得特征谱线;
4 检测器--------将光分析信号转化为电信号;
5 显示系统-----以不同的方式显示分析结果; (二)原子吸收分光光度计
1、仪器的基本结构
1 空心阴极灯-----产生特征辐射(锐线光源);
2 原子化系统-----使试样转化为原子蒸汽;
3 单色器--------获得特征谱线;
4 检测器--------将光分析信号转化为电信号;
5 显示系统-----以不同的方式显示分析结果;单光束
双光束单光束
双光束结构简单,灵敏度高;但光源或检测器的不稳定引起读数的零点漂移光源的共振线被分成两束光,一束通过试样被吸收,另一束为参比,交替进入检测器,因此可以消除光源和检测器不稳定带来的影响2、仪器的主要部件
(1)空心阴极灯
作用是发射可以被待测元素
基态原子吸收的特征共振谱线;
玻璃管内置空腔形阴极和钨
制阳极;石英光学窗口;充3~6mmHg
惰性气体;外加300~500V直流电压;2、仪器的主要部件
(1)空心阴极灯
作用是发射可以被待测元素
基态原子吸收的特征共振谱线;
玻璃管内置空腔形阴极和钨
制阳极;石英光学窗口;充3~6mmHg
惰性气体;外加300~500V直流电压; 理想光源的要求:
*发射的波长半宽度大大小于吸收线半宽度;
*辐射强度足够大;
*稳定性好;
*寿命长;
理想光源的要求:
*发射的波长半宽度大大小于吸收线半宽度;
*辐射强度足够大;
*稳定性好;
*寿命长;
决定空心阴极灯的光谱特性的因素:
阴极材料的性质:决定发射线的中心波长(由被测元素的同种单质材料制作);
载气的种类:不同的惰性气体原子的电离能不同,因此,发射线可能是原子线,也可能是离子线;
决定空心阴极灯的光谱特性的因素:
阴极材料的性质:决定发射线的中心波长(由被测元素的同种单质材料制作);
载气的种类:不同的惰性气体原子的电离能不同,因此,发射线可能是原子线,也可能是离子线;
载气压力:压力增加,导致发射谱线展宽;
放电电流:电流小时,放电不稳定;电流大时,阴极内的溅射增加,使灯内原子蒸汽密度加大,谱线变宽,导致寿命下降,分析的灵敏度也下降;载气压力:压力增加,导致发射谱线展宽;
放电电流:电流小时,放电不稳定;电流大时,阴极内的溅射增加,使灯内原子蒸汽密度加大,谱线变宽,导致寿命下降,分析的灵敏度也下降; (2)原子化器:将试样化合物中的元素转化为测定所需要的基态原子蒸汽;原子化的基本过程示意如下:
原子化器分为:*火焰原子化器; *非火焰原子化器; (2)原子化器:将试样化合物中的元素转化为测定所需要的基态原子蒸汽;原子化的基本过程示意如下:
原子化器分为:*火焰原子化器; *非火焰原子化器;null火焰原子化的基本过程*火焰原子化器和火焰原子化法 利用火焰的热能将试样溶液转化为气态原子----火焰原子化法;null火焰由燃气与助燃气组成
(乙炔-空气)火焰的种类与性能火焰由燃气与助燃气组成
(乙炔-空气)火焰的种类与性能null不同火焰部位的温度分布 火焰原子化的优缺点:
优点:是目前广泛应用的原子化方法;操作简便,原子化条件稳定,灵敏度较高,精度好;
缺点:原子化效率(10%左右)较低,而且只能对液体试样进行原子化; 火焰原子化的优缺点:
优点:是目前广泛应用的原子化方法;操作简便,原子化条件稳定,灵敏度较高,精度好;
缺点:原子化效率(10%左右)较低,而且只能对液体试样进行原子化;* 无火焰原子化器
是利用电热、阴极溅射、等离子体或激光等方法使试样中的待测元素形成基态的自由原子;
目前应用较多的是管式石墨炉原子化器;
* 无火焰原子化器
是利用电热、阴极溅射、等离子体或激光等方法使试样中的待测元素形成基态的自由原子;
目前应用较多的是管式石墨炉原子化器;
石墨炉的优点:取样量少(固体几毫克,液体几微升)原子化效率高,绝对灵敏度高(比火焰法高几个数量级);
石墨炉的缺点:存在基体效应,化学干扰大,有较强的背景吸收;重现性差;石墨炉的优点:取样量少(固体几毫克,液体几微升)原子化效率高,绝对灵敏度高(比火焰法高几个数量级);
石墨炉的缺点:存在基体效应,化学干扰大,有较强的背景吸收;重现性差; 石墨炉的主要组成部分:
电源、炉体、石墨管
电源:提供低电压(10伏)大电流(500安)的供点设备;能使石墨管迅速加热达2000度以上高温,并能以电阻加热方式形成各种梯度,便于对不同的元素选择最佳的原子化条件;
炉体:具有水冷外套,可快速降温;内部充入惰性气体,防止石墨管高温氧化;两端装有石英窗,中间有进样孔; 石墨炉的主要组成部分:
电源、炉体、石墨管
电源:提供低电压(10伏)大电流(500安)的供点设备;能使石墨管迅速加热达2000度以上高温,并能以电阻加热方式形成各种梯度,便于对不同的元素选择最佳的原子化条件;
炉体:具有水冷外套,可快速降温;内部充入惰性气体,防止石墨管高温氧化;两端装有石英窗,中间有进样孔;null管式石墨炉原子化器的结构与工作原理石墨管:有沟纹型(用于液体试样,最高温度低)和标准型(用于固体试样、最高温度高)两种形式; 石墨炉原子化操作程序:
干燥:蒸发样品中的溶剂或水分,温度稍微高于溶剂的沸点;防止灰化过程中样品飞溅;时间为20-60秒不等;
灰化:除去比被分析元素化合物容易挥发的样品中的基体物质,减少分子吸收的干扰;温度与时间随元素而不同;一般为20-60秒,但必须指出:尤其当被分析元素与基体在同一温度挥发时,导致待测元素损失; 石墨炉原子化操作程序:
干燥:蒸发样品中的溶剂或水分,温度稍微高于溶剂的沸点;防止灰化过程中样品飞溅;时间为20-60秒不等;
灰化:除去比被分析元素化合物容易挥发的样品中的基体物质,减少分子吸收的干扰;温度与时间随元素而不同;一般为20-60秒,但必须指出:尤其当被分析元素与基体在同一温度挥发时,导致待测元素损失; -----利用校正背景的方法扣除基体产生的分子吸收光谱,而不采用灰化步骤;
------用合适的试剂处理样品,使基体比元素更易或更难挥发; -----利用校正背景的方法扣除基体产生的分子吸收光谱,而不采用灰化步骤;
------用合适的试剂处理样品,使基体比元素更易或更难挥发; 原子化:取决于待测元素的性质;通常可以通过绘制吸收-原子化温度、吸收-原子化时间的关系曲线来确定;通常时间为3-10秒;
在原子化过程中,停止保护气通过,延长原子在石墨炉中的停留时间;
去残:样品测定结束后,用短时间比原子化温度稍微高的温度加热,除去样品残渣,净化石墨炉; 原子化:取决于待测元素的性质;通常可以通过绘制吸收-原子化温度、吸收-原子化时间的关系曲线来确定;通常时间为3-10秒;
在原子化过程中,停止保护气通过,延长原子在石墨炉中的停留时间;
去残:样品测定结束后,用短时间比原子化温度稍微高的温度加热,除去样品残渣,净化石墨炉;null*氢化物发生法:
汞、锗、锡、铅、砷、锑、铋、硒、碲元素在酸性介质中能被还原成为氢化物气体,通入石英管,低温加热后实现原子化;
As+4KBH4+HCl+8H2O=AsH3↑+4KCl+4HBO2+13H2
*氢化物发生法:
汞、锗、锡、铅、砷、锑、铋、硒、碲元素在酸性介质中能被还原成为氢化物气体,通入石英管,低温加热后实现原子化;
As+4KBH4+HCl+8H2O=AsH3↑+4KCl+4HBO2+13H2
氢化物原子化法的特点:
优点:氢化物的产生过程本身就是试样中组分的分离过程,可以克服样品中其他组分及背景的干扰;灵敏度高;
缺点:对元素种类分析的局限性;精度较低;浓度线性范围窄;氢化物原子化法的特点:
优点:氢化物的产生过程本身就是试样中组分的分离过程,可以克服样品中其他组分及背景的干扰;灵敏度高;
缺点:对元素种类分析的局限性;精度较低;浓度线性范围窄;(3)光学系统:
*外光路系统---光源发射的共振线到达单色器。(3)光学系统:
*外光路系统---光源发射的共振线到达单色器。 *单色器---分离共振线与杂质谱线。出射狭缝的宽度(S,要与光栅的倒数色散率D配合,构成适当光谱通带W )很关键:过宽,易受到杂质谱线干扰;太狭窄,光强度太弱,不易检测。
W=D*S *单色器---分离共振线与杂质谱线。出射狭缝的宽度(S,要与光栅的倒数色散率D配合,构成适当光谱通带W )很关键:过宽,易受到杂质谱线干扰;太狭窄,光强度太弱,不易检测。
W=D*S(4)检测系统:
*检测器---把光信号(强弱)转化为电信号(强弱)。广泛使用光电倍增管作为检测器(性能参数为增益)(4)检测系统:
*检测器---把光信号(强弱)转化为电信号(强弱)。广泛使用光电倍增管作为检测器(性能参数为增益)(4)检测系统:
*放大器----将光电倍增管的信号放大。
*对数转换器---浓度与光吸收强度的对数呈现线性关系,为便于直接显示浓度及其变化,电信号需要进行对数转换。
*显示器---数据、图
显示等,包括显示屏、打印机。(4)检测系统:
*放大器----将光电倍增管的信号放大。
*对数转换器---浓度与光吸收强度的对数呈现线性关系,为便于直接显示浓度及其变化,电信号需要进行对数转换。
*显示器---数据、图表显示等,包括显示屏、打印机。(三)定量分析方法:
(1)术语
*灵敏度:国际纯化学与应用化学协会规定,仪器的灵敏度为工作曲线的斜率S,即单位浓度(C)改变时,吸光度(A)的改变值。 S=dA/dC
火焰原子化法中,以特征浓度( ρο ,产生1%吸收,T=99%,A=0.0044时溶液中被测元素的浓度)表示灵敏度。
ρο :ρ=0.0044 : A
合适浓度范围:吸光度读数一般为0.1~0.5,线性效果较好,故,合适浓度范围是灵敏度的25~120倍之间。(三)定量分析方法:
(1)术语
*灵敏度:国际纯化学与应用化学协会规定,仪器的灵敏度为工作曲线的斜率S,即单位浓度(C)改变时,吸光度(A)的改变值。 S=dA/dC
火焰原子化法中,以特征浓度( ρο ,产生1%吸收,T=99%,A=0.0044时溶液中被测元素的浓度)表示灵敏度。
ρο :ρ=0.0044 : A
合适浓度范围:吸光度读数一般为0.1~0.5,线性效果较好,故,合适浓度范围是灵敏度的25~120倍之间。*检测极限(D):产生确定组分存在的分析信号所需要的最小浓度。
定义为空白溶液测量信号的标准偏差的3倍时,对应组分的浓度。
D:ρ=3σ :A
D = 3ρσ/A *检测极限(D):产生确定组分存在的分析信号所需要的最小浓度。
定义为空白溶液测量信号的标准偏差的3倍时,对应组分的浓度。
D:ρ=3σ :A
D = 3ρσ/A (2):定量分析方法
*标准曲线法:配制一系列不同含量的标准试样溶液,以不含试样的空白溶液作为参比,测定标准溶液的吸光度,并绘制吸光度-浓度曲线;未知试样和标准试样在相同条件和标准溶液与试液基体成分一致下进行测定,然后根据标准曲线求出未知试样含量;是定量测定最常规的方法;(2):定量分析方法
*标准曲线法:配制一系列不同含量的标准试样溶液,以不含试样的空白溶液作为参比,测定标准溶液的吸光度,并绘制吸光度-浓度曲线;未知试样和标准试样在相同条件和标准溶液与试液基体成分一致下进行测定,然后根据标准曲线求出未知试样含量;是定量测定最常规的方法;null*标准加入法:取几份等量的被测液,其中一份不加被测组分的标准溶液,其它被测液加入不同量的被测组分的标准溶液,定容到一定的体积,形成标准加入的浓度系列,然后分别测定其吸光度值,绘制吸光度-浓度的校正曲线,再将该曲线外推与浓度轴相交,交点与原点的距离为被测组分稀释后的浓度;
A1 :A2 = CX : (CX+CS) (四) 干扰的消除及测量条件的选择
原子吸收光谱分析中的干扰类型有:
物理干扰 化学干扰 电离干扰 光谱干扰 背景干扰
*物理干扰与控制
干扰的产生:试样与标准溶液的物理性质(黏度、表面
张力、密度等)的差异影响样品的提升率、雾化率,
使气溶胶到达燃烧头的速率发生变化;
干扰的控制:配制与被测试样组成相近的标准溶液或采
用标准加入法;(四) 干扰的消除及测量条件的选择
原子吸收光谱分析中的干扰类型有:
物理干扰 化学干扰 电离干扰 光谱干扰 背景干扰
*物理干扰与控制
干扰的产生:试样与标准溶液的物理性质(黏度、表面
张力、密度等)的差异影响样品的提升率、雾化率,
使气溶胶到达燃烧头的速率发生变化;
干扰的控制:配制与被测试样组成相近的标准溶液或采
用标准加入法; *化学干扰与消除
干扰的产生:主要原因是被测元素在原子化过程中形成稳定或难熔的化合物而不能完全解离出基态原子;
阳离子干扰---被测元素原子与干扰离子形成难熔的混晶
体;如铝、铁、硅干扰碱土金属 的测定;硼、铍、铬、铁等干扰稀土金属的测定;
阴离子干扰---阴离子与被测元素形成高熔点和高沸点化合物影响被测定元素的原子化; *化学干扰与消除
干扰的产生:主要原因是被测元素在原子化过程中形成稳定或难熔的化合物而不能完全解离出基态原子;
阳离子干扰---被测元素原子与干扰离子形成难熔的混晶
体;如铝、铁、硅干扰碱土金属 的测定;硼、铍、铬、铁等干扰稀土金属的测定;
阴离子干扰---阴离子与被测元素形成高熔点和高沸点化合物影响被测定元素的原子化; 化学干扰的控制:
选择合适的原子化方法
利用原子化过程中的温度效应(高温火焰或提高炉温提高原子化效率);利用火焰气氛(燃气与助燃气的组成成分使火焰的氧化还原性不同);
加入释放剂
释放剂与干扰离子形成更稳定的化合物,使待测元素得到释放;如镧、锶盐与磷酸根结合释放钙、镁;
化学干扰的控制:
选择合适的原子化方法
利用原子化过程中的温度效应(高温火焰或提高炉温提高原子化效率);利用火焰气氛(燃气与助燃气的组成成分使火焰的氧化还原性不同);
加入释放剂
释放剂与干扰离子形成更稳定的化合物,使待测元素得到释放;如镧、锶盐与磷酸根结合释放钙、镁;
加入保护络合剂
保护络合剂与被测元素或与干扰元素形成稳定的络合物,防止被测元素与干扰元素形成难解离的化合物;如EDTA防止磷酸根对钙离子干扰;8-羟基喹啉消除铝对镁的干扰;
加入助熔剂或基体改进剂
助熔剂可以降低许多难熔化合物的熔点;基体改进剂可以增加试样在干燥和灰化阶段的挥发性 和基体的挥发性; 加入保护络合剂
保护络合剂与被测元素或与干扰元素形成稳定的络合物,防止被测元素与干扰元素形成难解离的化合物;如EDTA防止磷酸根对钙离子干扰;8-羟基喹啉消除铝对镁的干扰;
加入助熔剂或基体改进剂
助熔剂可以降低许多难熔化合物的熔点;基体改进剂可以增加试样在干燥和灰化阶段的挥发性 和基体的挥发性; 改变溶液的性质或雾化器的性能
溶液的酸碱性质影响某些元素测定的灵敏度;溶液的化学性质可以改变化合物的键型;也可以改变火焰气氛;
提高雾化器性能,使雾滴更细更小,试样蒸发加快;
改变溶液的性质或雾化器的性能
溶液的酸碱性质影响某些元素测定的灵敏度;溶液的化学性质可以改变化合物的键型;也可以改变火焰气氛;
提高雾化器性能,使雾滴更细更小,试样蒸发加快;
预先分离干扰物
采取实验室的多种分离方法(沉淀、萃取、离子交换等),分离出干扰测定的干扰物;
采用标准加入法
通过标准加入法,避免了标准样品与试样不同而产生的差异,能避免化学干扰和物理干扰;预先分离干扰物
采取实验室的多种分离方法(沉淀、萃取、离子交换等),分离出干扰测定的干扰物;
采用标准加入法
通过标准加入法,避免了标准样品与试样不同而产生的差异,能避免化学干扰和物理干扰;*电离干扰的产生与控制
电离干扰的产生
活泼的碱金属和碱土金属元素原子,在温度足够高时,基态原子(电中性)会失去电子发生电离(形成阳离子);导致火焰中能吸收特征谱线的基态原子的比例下降,吸光度下降,分析的灵敏度降低;*电离干扰的产生与控制
电离干扰的产生
活泼的碱金属和碱土金属元素原子,在温度足够高时,基态原子(电中性)会失去电子发生电离(形成阳离子);导致火焰中能吸收特征谱线的基态原子的比例下降,吸光度下降,分析的灵敏度降低;电离干扰的控制
控制火焰温度;或加入消电离剂;如,钡在原子吸收分析中,电离干扰较严重;加入2%KCl后,可抑制钡的电离;
K→K+ +e ---------钾的电离电位为4.3eV
Ba ++e→Ba --------钡的电离电位为5.2eV电离干扰的控制
控制火焰温度;或加入消电离剂;如,钡在原子吸收分析中,电离干扰较严重;加入2%KCl后,可抑制钡的电离;
K→K+ +e ---------钾的电离电位为4.3eV
Ba ++e→Ba --------钡的电离电位为5.2eV *谱线干扰与控制
谱线干扰的产生
1 吸收线与邻近的谱线不能完全分开;
2待测元素的分析线与共存元素的吸收线重叠;
谱线干扰的控制
1减小狭缝;
2降低灯电流;
3预先分离干扰物; *谱线干扰与控制
谱线干扰的产生
1 吸收线与邻近的谱线不能完全分开;
2待测元素的分析线与共存元素的吸收线重叠;
谱线干扰的控制
1减小狭缝;
2降低灯电流;
3预先分离干扰物;*背景干扰
背景干扰的产生:包括分子吸收、光散射等;
分子吸收 :原子化过程中生成的气体分子、氧化物、氢化物和盐类的分子的宽带吸收造成;
如碱金属卤化物和高浓度氯化钠在200-400nm均有吸收,干扰锌、铬、镍、铁、镁、锰、铅、汞、铜的测定;*背景干扰
背景干扰的产生:包括分子吸收、光散射等;
分子吸收 :原子化过程中生成的气体分子、氧化物、氢化物和盐类的分子的宽带吸收造成;
如碱金属卤化物和高浓度氯化钠在200-400nm均有吸收,干扰锌、铬、镍、铁、镁、锰、铅、汞、铜的测定;硫酸、磷酸在小于250nm范围有很强的吸收(一般用硝酸、盐酸溶液,它们的吸收小);
火焰气体如空气-乙炔,在250nm内有明显吸收,干扰砷、硒、碲、锑、锌、镉的测定;
光散射:光散射使待测元素的吸光度增加;硫酸、磷酸在小于250nm范围有很强的吸收(一般用硝酸、盐酸溶液,它们的吸收小);
火焰气体如空气-乙炔,在250nm内有明显吸收,干扰砷、硒、碲、锑、锌、镉的测定;
光散射:光散射使待测元素的吸光度增加;背景干扰的校正
1、非共振线校正法:背景吸收为宽带吸收;用背景可以吸收的非共振线测量背景吸收;由仪器测定出的吸光度值减去背景吸收值,就得到原子的真实吸收;因此可以扣掉背景;背景干扰的校正
1、非共振线校正法:背景吸收为宽带吸收;用背景可以吸收的非共振线测量背景吸收;由仪器测定出的吸光度值减去背景吸收值,就得到原子的真实吸收;因此可以扣掉背景;选用非吸收线的原则:
(1)与吸收线相近(10.0nm内)的被证实非吸收线;
(2)选用的非吸收线可以是被测元素的非共振线,也 可以是其它元素发射的非吸收线;选用非吸收线的原则:
(1)与吸收线相近(10.0nm内)的被证实非吸收线;
(2)选用的非吸收线可以是被测元素的非共振线,也 可以是其它元素发射的非吸收线; 氘灯校正法:氘灯产生的连续光源(紫外区域)通过火焰时,被测元素原子的吸收(小于10-3 nm)对信号的降低非常小,可以忽略;但实际上,氘灯信号的降低就可以被认为是背景吸收;
实现可见光范围的背景校正,所用的光源为卤钨灯; 氘灯校正法:氘灯产生的连续光源(紫外区域)通过火焰时,被测元素原子的吸收(小于10-3 nm)对信号的降低非常小,可以忽略;但实际上,氘灯信号的降低就可以被认为是背景吸收;
实现可见光范围的背景校正,所用的光源为卤钨灯;原子吸收工作条件的选择
分析线:一般选择同种元素产生的共振线作为分析线;只有在被测试样中被测元素浓度太高时,选择灵敏度稍微低一些的非共振线作为分析线;
狭缝宽度:保证吸收线与干扰线分开的前提下,尽可能地使狭缝宽一些;一般情况下,主族元素的谱线简单,可以选择较宽的狭缝;而副族元素的谱线复杂,狭缝适当地窄一些;原子吸收工作条件的选择
分析线:一般选择同种元素产生的共振线作为分析线;只有在被测试样中被测元素浓度太高时,选择灵敏度稍微低一些的非共振线作为分析线;
狭缝宽度:保证吸收线与干扰线分开的前提下,尽可能地使狭缝宽一些;一般情况下,主族元素的谱线简单,可以选择较宽的狭缝;而副族元素的谱线复杂,狭缝适当地窄一些; 灯电流:空心阴极等的发射特性与工作电流(小于50mA)有很大的关系:
电流太小------放电不稳定,输出强度小;
电流太大------发射谱线变宽导致灵敏度下降,同时灯泡寿命(一般为5A•h)缩短;
灯电流的原则是:
保持稳定的前提下,近可能降低灯电流; 灯电流:空心阴极等的发射特性与工作电流(小于50mA)有很大的关系:
电流太小------放电不稳定,输出强度小;
电流太大------发射谱线变宽导致灵敏度下降,同时灯泡寿命(一般为5A•h)缩短;
灯电流的原则是:
保持稳定的前提下,近可能降低灯电流; 火焰原子化条件:
(1)燃气与助燃气的组合决定火焰温度;
(2)火焰的不同区域,温度有差异;
(3)燃气与助燃气的比例决定火焰的氧化-还原气氛;
火焰原子化条件:
(1)燃气与助燃气的组合决定火焰温度;
(2)火焰的不同区域,温度有差异;
(3)燃气与助燃气的比例决定火焰的氧化-还原气氛;
石墨炉原子化条件:
(1)试样干燥的温度和时间:保证溶剂能挥发;
(2)保证试样中的有机物或基体能彻底消除,但有不能有被测元素的损失;
(3)原子化温度选择达到待测定元素最大吸光度的最低温度;
(4)充分消除炉体中的残余物;石墨炉原子化条件:
(1)试样干燥的温度和时间:保证溶剂能挥发;
(2)保证试样中的有机物或基体能彻底消除,但有不能有被测元素的损失;
(3)原子化温度选择达到待测定元素最大吸光度的最低温度;
(4)充分消除炉体中的残余物;