原子光谱分析技术及其应用精选PPT.ppt

关于原子光谱分析技术及其应用第1页，讲稿共73张，创作于星期日概概 述述原子吸收光谱的原理原子吸收光谱的原理原子吸收光谱分析的仪器原子吸收光谱分析的仪器原子吸收光谱的干扰与消除原子吸收光谱的干扰与消除实验技术实验技术 第2页，讲稿共73张，创作于星期日太阳光暗线 WHWollastony(伍朗斯顿)于l802年在研究太阳光谱时就发现了太阳光谱中的暗线，以后J F Frauhofer详细地研究了这些暗线，但当时还不能解释这些暗线产生的真实原因。一、概述1、发展简史第3页，讲稿共73张，创作于星期日RBunsen与GKirchoff于1859年在研究碱金属和碱土金属的火焰光谱时，发现钠蒸气发出的光通过比其温度低的蒸气时，引起钠光谱线的吸收。第4页，讲稿共73张，创作于星期日 根据钠发射光谱线与福劳霍弗在太阳光谱中观察到的暗线的位置相同这事实，解释了太阳光谱中的暗线产生的原因，它是太阳周围大气中的钠原子对太阳光谱钠辐射选择性选择性吸收的结果：ECE=h=h基态第一激发态热能热能第5页，讲稿共73张，创作于星期日1955年A Walsh，CTJAlkemade 和JMWMilatz 等各自独立地发表了火焰原子吸收光谱开创性的论文，奠定了原子吸收光谱分析的理论基础使它从此成为重要的现代仪器分析方法之。空心阴极灯火焰棱镜光电管第6页，讲稿共73张，创作于星期日1961年创立了石墨炉电热原子吸收光谱分析法，将原子吸收光谱分析这推进到了一个新阶段。1958年第台原子吸收分光光度计商品仪器问世。1974年日本日立公司推出了第一台塞曼效应汞分析仪商品仪器，l 976年开发了塞曼效应石墨炉原于吸收分光光度计。1982年SBSmith和JrGMHietje提出了用谱线自吸效应扣背景的原理，美国实验室仪器公司开发了这种原理的原子吸收分光光度计商品仪器投放市场。1990年美国PerkinElmer公司推出了世界上第一台纵向交流磁场塞曼原子吸收分析商品仪器。第7页，讲稿共73张，创作于星期日 2、发展概况 二十世纪60一70年代，原子吸收光谱分析进入大发展时期。据估计，1964年全世界有原子吸收分光光度计400台，到l 972年，达到了20000台以上。现在原子吸收光谱分析仪已经成为最常规最经典的成分分析仪器之一。第8页，讲稿共73张，创作于星期日3、原子吸收光谱分析特点（1 1）精密度高）精密度高 将样品转为试液，与基体元素分离，将样品转为试液，与基体元素分离，减少了对分析的干扰减少了对分析的干扰（2 2）检出限低）检出限低 石墨炉原子吸收光谱的检出线为石墨炉原子吸收光谱的检出线为1010-11-11-10-10-14-14g g，适于环境样品中痕量元，适于环境样品中痕量元素及超纯物质中杂质成分的测定素及超纯物质中杂质成分的测定第9页，讲稿共73张，创作于星期日（3 3）选择性好）选择性好 元素的吸收线比其发射线的数目少的元素的吸收线比其发射线的数目少的多，通常发射光谱中谱线重叠，因此无多，通常发射光谱中谱线重叠，因此无须分离共存干扰元素须分离共存干扰元素;（4 4）线性工作范围大）线性工作范围大 与发射光谱射谱法相比，光电检测与发射光谱射谱法相比，光电检测线性工作范围宽，可达线性工作范围宽，可达4-54-5个数量级个数量级;第10页，讲稿共73张，创作于星期日（5 5）测定元素种类较多）测定元素种类较多 目前原子吸收光谱可测定约目前原子吸收光谱可测定约7070种元素，种元素，不过有许多元素的检测下限距区域化探不过有许多元素的检测下限距区域化探要求相差甚远，能满足区域化探分析要要求相差甚远，能满足区域化探分析要求的求的10-2010-20种。种。（6 6）分析速度快）分析速度快第11页，讲稿共73张，创作于星期日3.原子吸收光谱分析特点原子吸收光谱分析特点 （7 7）原子吸收光谱缺点）原子吸收光谱缺点 每次只测定一种元素，不同元素需换每次只测定一种元素，不同元素需换不同的元素灯。不同的元素灯。第12页，讲稿共73张，创作于星期日概概 述述原子吸收光谱的原理原子吸收光谱的原理原子吸收光谱分析的仪器原子吸收光谱分析的仪器原子吸收光谱的干扰与消除原子吸收光谱的干扰与消除实验技术实验技术 第13页，讲稿共73张，创作于星期日一、原子吸收光谱分析原理一、原子吸收光谱分析原理（1 1）原子能级和原子光谱产生）原子能级和原子光谱产生 原子由正电核和核外按一定轨道旋转原子由正电核和核外按一定轨道旋转的电子组成，最外层电子称价电子的电子组成，最外层电子称价电子;原子的价电子数目决定元素的化学性质原子的价电子数目决定元素的化学性质和光谱学；和光谱学；1.1.原子光谱原子光谱第14页，讲稿共73张，创作于星期日*元元素素的的任任意意一一条条谱谱线线都都是是元元素素外外层层电电子子层层电电子子的的两两个个能能级级跃跃迁迁产产生生的的，辐辐射射谱谱线线的的波波长长由由两两个个跃跃迁迁能能级级的的能能量量差差决决定定，能能级级跃迁遵守一定法则；跃迁遵守一定法则；*元素各有原子结构，不同元素发射谱线的元素各有原子结构，不同元素发射谱线的波长也不同；波长也不同；（1）原子能级和原子光谱产生）原子能级和原子光谱产生第15页，讲稿共73张，创作于星期日（1）原子能级和原子光谱产生）原子能级和原子光谱产生某一谱线的出现，可判定某元素是否存在，某一谱线的出现，可判定某元素是否存在，是定性光谱分析的基础是定性光谱分析的基础；试样中某元素含量高，基态原子多，激发试样中某元素含量高，基态原子多，激发跃迁几率大，谱线会减弱，故谱线的强弱跃迁几率大，谱线会减弱，故谱线的强弱确定元素含量，确定元素含量，是定量光谱分析的基础是定量光谱分析的基础。第16页，讲稿共73张，创作于星期日（2）原子的激发）原子的激发 试样在常温下多为固态或液态，进行光谱分试样在常温下多为固态或液态，进行光谱分析需转为气态；析需转为气态；试样经高温、溶解、汽化、解离成基态原子试样经高温、溶解、汽化、解离成基态原子（价电子在稳定轨道上运转的原子）；（价电子在稳定轨道上运转的原子）；使原子激发的方式有：热激发、光致激发、使原子激发的方式有：热激发、光致激发、电场激发。光谱分析属热激发。电场激发。光谱分析属热激发。第17页，讲稿共73张，创作于星期日（2）原子的激发）原子的激发激发激发高温价电子稳定轨道（E E0 0）进入能量较高轨道（E E1 1），），称激发态原子称激发态原子激发态原子不稳定，在1010-8-8s s内自发返回能级低的轨道（激态），称作称作跃迁跃迁，多余的能量以光辐射形成释放。第18页，讲稿共73张，创作于星期日（3）各族元素的光谱特征）各族元素的光谱特征 *碱金属碱金属 *易电离，一次电离后剩一个闭合层壳，成为惰性气体稳定结构，激发它需要较高能量 *激发电位低可用较低光源激发火焰光度法 *碱金属谱线简单，具双层结构（以波长相差不大的双线形式出现）第19页，讲稿共73张，创作于星期日（3）各族元素的光谱特征）各族元素的光谱特征 碱土金属碱土金属*有两个可被激发的价电子，激发电位及电离有两个可被激发的价电子，激发电位及电离电位较碱金属增高电位较碱金属增高*碱土金属电离后，只剩一个价电子，与碱金碱土金属电离后，只剩一个价电子，与碱金属电子结构相同，两者光谱特征亦相同属电子结构相同，两者光谱特征亦相同*谱线简单、易激发、有双重结构谱线简单、易激发、有双重结构第20页，讲稿共73张，创作于星期日（3）各族元素的光谱特征）各族元素的光谱特征 第第AA族元素（族元素（B B、AlAl、GaGa、InIn、TlTl）有三个价电子可供激发，其中两个组成闭有三个价电子可供激发，其中两个组成闭合亚层，另一个孤立，使该组元素特征接合亚层，另一个孤立，使该组元素特征接近碱金属族近碱金属族第21页，讲稿共73张，创作于星期日（3）各族元素的光谱特征）各族元素的光谱特征 第第AA族元素（族元素（C C、SiSi、GeGe、SnSn、PbPb）比较容易激发，但核电荷的增加对电子控比较容易激发，但核电荷的增加对电子控制较强，激发电位有所增高，共振线位于制较强，激发电位有所增高，共振线位于紫外区紫外区第22页，讲稿共73张，创作于星期日（3）各族元素的光谱特征）各族元素的光谱特征*随层壳闭合程度增加，激发电位越来越高随层壳闭合程度增加，激发电位越来越高短，周期表上短，周期表上AA、AA、族元素一般族元素一般在空气中的电弧难以激发，激发出来波在空气中的电弧难以激发，激发出来波长也在紫外区长也在紫外区*通用的光谱仪不能测定惰性元素族、卤族、通用的光谱仪不能测定惰性元素族、卤族、和轻的非金属和轻的非金属第23页，讲稿共73张，创作于星期日（3）各族元素的光谱特征）各族元素的光谱特征过渡性元素（铁族、铂族、稀土族）原子中可供激发的电子多，并存在电子未充满的原子中可供激发的电子多，并存在电子未充满的内层，元素光谱的能级特多能级间能量差小，内层，元素光谱的能级特多能级间能量差小，这些元素光谱多而密集这些元素光谱多而密集稀土元素谱线复杂，相距很近，需使用高分辨率光谱仪第24页，讲稿共73张，创作于星期日原子吸收光谱分析一般原理 原子吸收是一个受激吸收跃迁的过程。当有辐射通过自由原子蒸气，且入射辐射的频率等于原子中外层电子由基态跃迁到较高能态所需能量的频率时，原子就产生共振吸收。原子吸收分光光度法就是根据物质产生的原子蒸气对特定波长光的吸收作用来进行定量分析的。原子吸收光的波长通常在紫外和可见区。第25页，讲稿共73张，创作于星期日原子吸收光谱分析一般原理某元素的基态原子可吸收同种元素发出的特某元素的基态原子可吸收同种元素发出的特征光辐射，吸收值与气体中待测元素的浓度征光辐射，吸收值与气体中待测元素的浓度成正比；成正比；方法与发射光谱分析相同，属比较法，用已方法与发射光谱分析相同，属比较法，用已知标准溶液做工作曲线，与试液吸收值对比，知标准溶液做工作曲线，与试液吸收值对比，求出待测元素含量求出待测元素含量原子吸收光谱一般将试样转为试液原子吸收光谱一般将试样转为试液第26页，讲稿共73张，创作于星期日 原子吸收分光光度计由光源、原子化器、单色器、检测器、放大及读出系统等组成 原子吸收光谱分析一般原理第27页，讲稿共73张，创作于星期日2.原子吸收光谱分析一般原理原子吸收光谱分析测定十分简单：原子吸收光谱分析测定十分简单：将制备好的试液由喷雾器转为直径小于将制备好的试液由喷雾器转为直径小于2020 m m的雾粒的雾粒进入火焰后蒸发分解成待测元素的基态原子，进入火焰后蒸发分解成待测元素的基态原子，对同种元素空心阴极灯发出特征波长光辐射对同种元素空心阴极灯发出特征波长光辐射产生吸收产生吸收吸收信号由光电倍增管接受，再经放大处理，吸收信号由光电倍增管接受，再经放大处理，由表头和数字显示器读出吸收值由表头和数字显示器读出吸收值第28页，讲稿共73张，创作于星期日2.原子吸收光谱分析一般原理 C1、C2、C3为标准溶液，加入不同量的被测元素，工作曲线纵坐标上吸收值A0，指示被测试样中存在被测元素，工作曲线与横坐标交点Cx和原点的距离，即所测元素在试液中的含量.Cx=Ax*Cs/(As-Ax)第29页，讲稿共73张，创作于星期日概概 述述原子吸收光谱的原理原子吸收光谱的原理原子吸收光谱分析的仪器原子吸收光谱分析的仪器原子吸收光谱的干扰与消除原子吸收光谱的干扰与消除实验技术实验技术 第30页，讲稿共73张，创作于星期日二二.原子吸收光谱分析仪器结构原子吸收光谱分析仪器结构（1 1）光源）光源 光源的作用是发射被测元素的特征光谱，光源的作用是发射被测元素的特征光谱，要求强度足够大、性能稳定、谱线宽度要求强度足够大、性能稳定、谱线宽度窄的待测元素发射线、干扰谱线尽量少、窄的待测元素发射线、干扰谱线尽量少、工作寿命足够长工作寿命足够长第31页，讲稿共73张，创作于星期日4.原子吸收光谱分析仪器结构原子吸收光谱分析仪器结构空心阴极灯、蒸汽放电灯、无极放电灯空心阴极灯、蒸汽放电灯、无极放电灯空心阴极灯是理想的锐线光源，结构简单操作方便、空心阴极灯是理想的锐线光源，结构简单操作方便、光谱强度大、输出稳定、应用广泛光谱强度大、输出稳定、应用广泛（1 1）光源）光源第32页，讲稿共73张，创作于星期日空心阴极灯结构空心阴极灯结构其制作是将阳极和圆筒状阴极密封在有石英或其制作是将阳极和圆筒状阴极密封在有石英或光学玻璃窗口的玻璃管内，管内充有低压惰性光学玻璃窗口的玻璃管内，管内充有低压惰性气体，是一种特殊的辉光放电管气体，是一种特殊的辉光放电管第33页，讲稿共73张，创作于星期日空心阴极灯结构空心阴极灯结构阴极阳极之间加上足够高的直流电压后，阴极阳极之间加上足够高的直流电压后，电场作用下，阴极发出电子向阳极加速电场作用下，阴极发出电子向阳极加速运动，与惰性气体原子碰撞，惰性气体运动，与惰性气体原子碰撞，惰性气体原子电离形成正离子，正离子被电场加原子电离形成正离子，正离子被电场加速撞向阴极，使阴极表面镶镀的高纯金速撞向阴极，使阴极表面镶镀的高纯金属材料的原子从金属表面溅射出来，积属材料的原子从金属表面溅射出来，积聚在空心阴极腔内形成待测元素蒸汽云聚在空心阴极腔内形成待测元素蒸汽云第34页，讲稿共73张，创作于星期日空心阴极灯结构空心阴极灯结构上述原子与电子、惰性气体原子、离子上述原子与电子、惰性气体原子、离子碰撞而被激发，发射出与阴极元素相应碰撞而被激发，发射出与阴极元素相应的特征光辐射的特征光辐射空心阴极灯的发射光谱除待测元素谱线空心阴极灯的发射光谱除待测元素谱线外，还有惰性气体的谱线外，还有惰性气体的谱线第35页，讲稿共73张，创作于星期日4.原子吸收光谱分析仪器结构原子吸收光谱分析仪器结构是将试样溶液中待测元素转化成基态原子的是将试样溶液中待测元素转化成基态原子的装置装置为提高精密度应具较高的原子化率：有效地为提高精密度应具较高的原子化率：有效地雾化、蒸发、分解试样，背景和噪声要低，雾化、蒸发、分解试样，背景和噪声要低，分子干扰少等分子干扰少等（2 2）原子化器）原子化器第36页，讲稿共73张，创作于星期日4.原子吸收光谱分析仪器结构原子吸收光谱分析仪器结构常用的原子化器常用的原子化器为火焰原子化器，为火焰原子化器，操作简单，试样操作简单，试样原子化较稳定原子化较稳定（2 2）原子化器）原子化器第37页，讲稿共73张，创作于星期日石墨炉和石英管电热原子化器供分析不同类型样品石墨炉和石英管电热原子化器供分析不同类型样品及不同元素时选用及不同元素时选用第38页，讲稿共73张，创作于星期日第39页，讲稿共73张，创作于星期日4.原子吸收光谱分析仪器结构原子吸收光谱分析仪器结构是将光源发射的待测元素的分析线选出，波是将光源发射的待测元素的分析线选出，波长选择范围要求在长选择范围要求在190-900nm190-900nm，分辨能力要，分辨能力要求达求达0.5nm0.5nm选择单色器的光谱通带以改善工作条件，使选择单色器的光谱通带以改善工作条件，使用较宽的光谱通带，可测较强的讯号，提高用较宽的光谱通带，可测较强的讯号，提高讯噪比，改善检出线和稳定性讯噪比，改善检出线和稳定性（3 3）单色器）单色器第40页，讲稿共73张，创作于星期日4.原子吸收光谱分析仪器结构原子吸收光谱分析仪器结构由检测器、放大器、对数转换器装置由检测器、放大器、对数转换器装置组成组成检测器：使用光电倍增管是将单色器检测器：使用光电倍增管是将单色器发出的光讯号转变为电讯号，并具大发出的光讯号转变为电讯号，并具大的电子放大能力的电子放大能力（4 4）检测系统和读出装置）检测系统和读出装置第41页，讲稿共73张，创作于星期日第42页，讲稿共73张，创作于星期日4.原子吸收光谱分析仪器结构原子吸收光谱分析仪器结构是将光电倍增管输出的讯号放大，由显示是将光电倍增管输出的讯号放大，由显示器指示出来器指示出来为在读数仪表上显示出讯号与试样浓度呈为在读数仪表上显示出讯号与试样浓度呈正比关系，采用对数转换器，实现浓度直正比关系，采用对数转换器，实现浓度直读读放大器和对数转换器放大器和对数转换器第43页，讲稿共73张，创作于星期日5.原子吸收分光光度计类型原子吸收分光光度计类型仪器简单、体积小、操作方便，应用广泛仪器简单、体积小、操作方便，应用广泛可满足日常原子吸收光谱分析要求可满足日常原子吸收光谱分析要求（1）单道单光束原子吸收分光光度计第44页，讲稿共73张，创作于星期日5.原子吸收分光光度计类型原子吸收分光光度计类型是把光源发出的特征光，经一旋转扇镜分是把光源发出的特征光，经一旋转扇镜分为两个均匀的光束：通过火焰的光束（为两个均匀的光束：通过火焰的光束（S S束）束）和绕过火焰的参比光束（和绕过火焰的参比光束（R R束）束）（2）单道双光束原子吸收分光光度计第45页，讲稿共73张，创作于星期日5.原子吸收分光光度计类型原子吸收分光光度计类型采用两个独立的单色器和检测器采用两个独立的单色器和检测器双光束指同一元素灯的辐射分为通过火焰的双光束指同一元素灯的辐射分为通过火焰的测量光束和绕过火焰的参比光束测量光束和绕过火焰的参比光束（3）双道双光速型原子吸收分光光度计第46页，讲稿共73张，创作于星期日双道双光速型原子吸收分光光度计第47页，讲稿共73张，创作于星期日（4）塞曼型原子吸收光谱仪）塞曼型原子吸收光谱仪指原子的共振发射线在强磁场作用下，指原子的共振发射线在强磁场作用下，分裂成波长相等，偏振面互相垂直的两分裂成波长相等，偏振面互相垂直的两部分部分P、P（塞曼效应）（塞曼效应）P 成分的吸收作用包括弱原子吸收和背成分的吸收作用包括弱原子吸收和背景吸收景吸收P 成分的吸收作用包括原子吸收和成分的吸收作用包括原子吸收和 背景吸收背景吸收第48页，讲稿共73张，创作于星期日塞曼型原子吸收光谱仪塞曼型原子吸收光谱仪第49页，讲稿共73张，创作于星期日概概 述述原子吸收光谱的原理原子吸收光谱的原理原子吸收光谱分析的仪器原子吸收光谱分析的仪器原子吸收光谱的干扰与消除原子吸收光谱的干扰与消除实验技术实验技术 第50页，讲稿共73张，创作于星期日 样品制备第一步是取样，取样一定要具有代表性。取样量大小要适当，取样量过小，不能保证必要的测定精度和灵敏度，取样量太大，增加了工作量和实际的消耗量。取样量的大小取决于试样中被测元素的含量、分析方法和所要求的测量精度。1、样品制备第51页，讲稿共73张，创作于星期日 在样品制备过程中的一个重要的问题就是要防止玷污。污染是限制灵敏度和检出限的重要原因之一，主要污染来源是水、大气、容器和所用的试剂。即使最纯的离子交换水，仍含有10-710-9%的杂质。在普通的化学实验室中，空气中常含有Fe、Cu、Ga、Mg、Si等元素，一般来说，大气污染是很难校正的。容器污染程度视其质料、经历而不同，且随温度升高而增大。对于容器的选择要根据测定的要求而定，容器必需洗净，对于不同容器，应采取各自合适的洗涤方法。第52页，讲稿共73张，创作于星期日 避免损失是样品制备过程中的又一个重要问题。浓度很低（小于1g/mL）的溶液，由于吸附等原因，一般说来是不稳定的，不能作为储备溶液，使用时间最好不要超过12天。作为储备溶液，应该配置浓度较大（例如1000g/mL以上的溶液）。无机储备液或试样溶液置放在聚乙烯容器里，维持必要的酸度，保存在清洁、低温、阴暗的地方。有机溶液在储存过程中，应避免它与塑料、胶木瓶盖等直接接触。第53页，讲稿共73张，创作于星期日2、标准样品的配制 标准样品的组成要尽可能接近未知试样的组成。溶液中总含盐量对雾珠的形成和蒸发速度都有影响，其影响大小与盐类性质、含量、火焰温度、雾珠大小有关，因此当含盐量在0.1%以上时，在标准样品中也应加入等量的同一盐类，以期在喷雾时和在火焰中发生的过程相似。在石墨炉高温原子化时，样品中痕量元素与基体元素的含量比对测定的灵敏度和检出限有重要影响，因此，对样品中的含盐量也应控制，一般希望痕量元素与基体元素的含量比能达到0.1g/g。标准溶液的浓度下限，取决于检出限。从测定精度的观点出发，合适的浓度范围应该是在能产生0.20.8单位吸光度或1565透过率之间的浓度。第54页，讲稿共73张，创作于星期日3、样品预处理 原原子子吸吸收收光光谱谱分分析析通通常常是是溶溶液液进进样样，被被测测样样品品需需事事先先转转化化为为溶溶液液样样品品。预预处处理理方方法法与与通通常常的的化化学学分分析析相相同同，要要求求试试样样分分解解完完全全，在在分分解解过过程程中中不不能能引引入入沾沾污污和和造造成成待待测测组组分分的的损损失失，所所用用试试剂剂及及反反应应产产物物对对后后续续测定应无干扰。测定应无干扰。分分解解试试样样最最常常用用的的方方法法是是用用酸酸溶溶解解和和碱碱熔熔融融，近近年年来来微微波波溶溶样样法法获获得得了了广广泛泛的的应应用用。通通常常采采用用稀稀酸酸、浓浓酸酸或或混混合合酸酸处处理理，酸酸不不溶溶物物质质采采用用熔熔融融法法。无无机机试试样样大大都都采采用用此此类类方方法法。有有机机试试样样通通常常先先进进行行灰灰化化处处理理，以以除除去去有有机机物物基基体体。灰灰化化处处理理主主要要分分成成干干法法灰灰化化和和湿湿法法消消化化两两种种。对对于于易易挥挥发发性性元元素素（如如HgHg、AsAs、GdGd、PbPb、SbSb、SeSe等等），不不能能采采用用干干法法灰灰化化，因因为为这这些些元元素素在在灰灰化化过程中损失严重。灰化后的残留物再用合适的酸溶解。过程中损失严重。灰化后的残留物再用合适的酸溶解。第55页，讲稿共73张，创作于星期日 干干法法灰灰化化：是是在在较较高高的的温温度度下下，用用氧氧来来氧氧化化样样品品。准准确确称称取取一一定定量量的的样样品品，放放在在石石英英坩坩埚埚或或铂铂坩坩埚埚中中，于于8080150150低低温温加加热热赶赶去去大大量量有有机机物物，然然后后放放于于高高温温炉炉中中，加加热热至至450450550550进进行行灰灰化化处处理理。冷冷却却后后，再再将将灰灰分分用用HNO3HNO3，HClHCl或或其其他他溶溶剂剂进进行行溶溶解解，如如有有必必要要，则则加加热热溶溶液液以以使使残残渣渣溶溶解解完完全全。转转移移到到容容量量瓶瓶中，稀释溶液至刻度。中，稀释溶液至刻度。湿湿法法消消化化法法是是样样品品在在升升温温下下用用合合适适的的酸酸加加以以氧氧化化。最最常常用用的的是是盐盐酸酸+硝硝酸酸法法、硝硝酸酸+高高氯氯酸酸法法或或硫硫酸酸+硝硝酸酸等等混混合合酸酸法法。若若用用微微波波溶溶样样技技术术，可可将将样样品品放放在在聚聚四四氟氟乙乙烯烯焖焖罐罐中中，于于专专用用微微波波炉炉中中加加热热消消化化样样品品。至至于于采采用用何何种种混混酸酸消消化化样样品品，需需视视样样品品类型而定。类型而定。第56页，讲稿共73张，创作于星期日4、测定条件的选择 在进行原子吸收光谱测定时，为了获得灵敏、重现性好和准确在进行原子吸收光谱测定时，为了获得灵敏、重现性好和准确的结果，应对测定条件进行优选。的结果，应对测定条件进行优选。吸收线的选择吸收线的选择通带宽度选择通带宽度选择 空心阴极灯的工作电流空心阴极灯的工作电流 燃烧器高度调节燃烧器高度调节 原子化条件选择原子化条件选择 进样量的选择进样量的选择 第57页，讲稿共73张，创作于星期日吸收线的选择吸收线的选择 每种元素都有若干条分析线，通常选择其中最灵敏线（共振吸收线）作为吸收线。但是，当测定元素的浓度很高，或是为了避免邻近光谱线的干扰等，可以选择次灵敏线（非共振线）作为吸收线。原子吸收分光光度法中常用的分析线第58页，讲稿共73张，创作于星期日第59页，讲稿共73张，创作于星期日通带宽度选择通带宽度选择 狭缝宽度直接影响光谱通带宽度与检测器接受的能量。选择通带宽度是以吸收线附近无干扰谱线存在并能够分开最靠近的非共振线为原则，适当放宽狭缝宽度，以增加检测的能量，提高信噪比和测定的稳定性。过小的光谱通带使可利用的光强度减弱，不利于测定。合适的狭缝宽度由实验确定。测定每一种元素都需选择它合适的通带，对谱线复杂的元素如铁、钴、镍等就要采用较窄的通带，否则会使工作曲线线性范围变窄。以不引起吸光度减小的最大狭缝宽度，即为应选取的合适的狭缝宽度。第60页，讲稿共73张，创作于星期日空心阴极灯的工作电流空心阴极灯的工作电流 空心阴极灯的发射特征与灯电流有关，一般要预热1030分钟才能达到稳定的输出。灯电流小，发射线半峰宽窄，放电不稳定，光谱输出强度小，灵敏度高。灯电流大，发射线强度大，发射谱线变宽，但谱线轮廓变坏，导致灵敏度下降信噪比大，灯寿命缩短。因此，必须选择合适的灯电流。选择灯电流的一般原则是，在在保保证证有有足足够够强强且且稳稳定定的的光光强强输输出出条条件件下下，尽尽量量使使用用较较低低的的工工作作电电流流。通通常常以以空空心心阴阴极极灯灯上上标标明明的的最最大大灯灯电电流流的的一一半半至至三三分分之之二二为为工工作电流。作电流。第61页，讲稿共73张，创作于星期日燃烧器高度调节燃烧器高度调节 在火焰中进行原子化的过程是一种极为复杂的反应过程。不同元素在火焰中形成的基态原子的最佳浓度区域高度不同，因而灵敏度也不同，选择燃烧器高度以使光束从原子浓度最大的区域通过。燃烧器高度影响测定灵敏度、稳定性和干扰程度。一般地讲，约在燃烧器狭缝口上方25mm附近处火焰具有最大的基态原子密度，灵敏度最高。但对于不同测定元素和不同性质的火焰而有所不同。最佳的燃烧器高度，可通过绘制吸光度-燃烧器高度曲线来优选。第62页，讲稿共73张，创作于星期日原子化条件选择原子化条件选择 火焰中燃烧气体由燃气与助燃气混合组成。不同种类火焰，其性质各不相同，应该根据测定需要，选择合适种类的火焰，通常使用空气-乙炔气火焰。通过绘制吸光度-燃气、助燃气流量曲线，选出最佳的助燃气和燃气流量。一般空气-乙炔火焰的流量在3:1到4:1之间。贫燃火焰(助燃比1:46)为清晰不发亮兰焰，适于不易生成氧化物的元素的测定。富燃火焰(助燃比1.21.5:4)发亮，还原性比较强。适合于易生成氧化物的元素的测定。第63页，讲稿共73张，创作于星期日 在石墨炉原子化法中，应合理选择干燥、灰化、原子化及除残温度与时间。干燥条件直接影响分析结果的重现性。干燥温度应稍低于溶剂沸点，以防止试液飞溅，又应有较快的蒸干速度。条件选择是否得当可以用蒸馏水或者空白溶液进行检查。干燥时间可以调节，并和干燥温度相配合。第64页，讲稿共73张，创作于星期日灰化阶段的作用是尽量使待测元素以相同的化学形态进入原子化阶段，除去基体和局外组分，减少基体对测定的干扰，它的另一个作用是减少原子化过程中的背景吸收。在保证被测元素没有损失的前提下应尽可能使用较高的灰化温度。一般来说，较低的灰化温度和较短的灰化时间有利于减少待测元素的损失。对中、高温元素，使用较高的灰化温度不易发生损失，而对低温元素，因为它较易损失，所以不能用提高灰化温度的方法来降低干扰。第65页，讲稿共73张，创作于星期日 原子化温度的选择原则是，选用达到最大吸收信号的最低温度作为原子化温度，这样可以延长石墨管的使用寿命。但是原子化温度过低，除了造成峰值灵敏度降低外，重现性也将受到影响。原子化时间是应以保证完全原子化为准。除残的目的是为了消除残留物产生的记忆效应，除残温度应高于原子化温度。一些石墨管材料的纯度不够，特别是分析一些常见元素时，空白值较高。如果在测定前不进行热排除，即使不加样品，原子化阶段也会出现吸收信号，将影响测定。可以按通常加热程序进行“空烧”处理石墨管，“空烧”时的原子化温度比分析时使用的温度要高。第66页，讲稿共73张，创作于星期日进样量的选择进样量的选择 试样的进样量一般在36mL/min较为适宜。进样量过小，由于进入火焰的溶液太少，吸收信号弱，灵敏度低，不便测量；进样量过大，在火焰原子化法中，对火焰产生冷却效应，同时较大雾滴进入火焰，难以完全蒸发，原子化效率下降，灵敏度低。在石墨炉原子化法中，会增加除残的困难。在实际工作中，应根据吸光度随进样量的变化，以选择最佳进样量。第67页，讲稿共73张，创作于星期日5.定量原子吸收光谱分析方法定量原子吸收光谱分析方法用纯金属或元素化合物配制高含量的储备用纯金属或元素化合物配制高含量的储备液浓度为液浓度为10001000g/mlg/ml，能保存一年，能保存一年再以逐次稀释法配制所需的标准系列再以逐次稀释法配制所需的标准系列配制中应注意保持标准系列与试液含酸量配制中应注意保持标准系列与试液含酸量一致一致(1)标准溶液的配制第68页，讲稿共73张，创作于星期日把配制好的一组标准系列，由低到高浓度依次喷把配制好的一组标准系列，由低到高浓度依次喷入火焰，测定吸光值入火焰，测定吸光值A A，以吸光值为纵坐标，标准，以吸光值为纵坐标，标准系列元素浓度系列元素浓度C C为横坐标，绘制为横坐标，绘制A-CA-C工作曲线。工作曲线。在相同条件喷入样品试液测定其吸光值，在工作曲线在相同条件喷入样品试液测定其吸光值，在工作曲线上查出被测元素浓度，再计算样品中的含量上查出被测元素浓度，再计算样品中的含量（2）标准曲线法第69页，讲稿共73张，创作于星期日在标准溶液和被测试液中分别加入内标元素，测在标准溶液和被测试液中分别加入内标元素，测定分析线和内标线的吸光值，绘制工作曲线可求定分析线和内标线的吸光值，绘制工作曲线可求得被测元素在试液中的含量得被测元素在试液中的含量内标元素的选择十分重要，应与被测元素在原子化内标元素的选择十分重要，应与被测元素在原子化过程具相似特征，且试样中不含该种元素过程具相似特征，且试样中不含该种元素（3）内标法第70页，讲稿共73张，创作于星期日分取几等份量的被测试液，在其中一份不加被测元素，其余分别加入不同量的被测元素，然后依次喷入火焰，分别测定其吸光值，绘制吸光值与加入元素量的工作曲线，以求被测元素在试液中的含量（4 4）标准加入法）标准加入法第71页，讲稿共73张，创作于星期日1.1.B B威尔茨著，威尔茨著，原子吸收光谱法原子吸收光谱法，地质出版社，地质出版社，19891989年。年。2.2.邓勃、宁永成、刘密新等编，邓勃、宁永成、刘密新等编，仪器分析仪器分析，清华大学出版社，清华大学出版社，19911991年年3.3.马马怡怡载载、何何华华昆昆、杨杨啸啸涛涛编编著著，石石墨墨炉炉原原子子吸吸收收分分光光光光度度法法，原原子子能能出出版版社社，19881988年。年。4.4.邓勃编著，邓勃编著，原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法，清华大学出版社，清华大学出版社，19811981年年5.5.郭德济、刘瑞华等编著，郭德济、刘瑞华等编著，光谱分析法实验与习题光谱分析法实验与习题，重庆大学出版社，重庆大学出版社，19931993年年6.6.穆家鹏编译，穆家鹏编译，原子吸收分析方法手册原子吸收分析方法手册，原子能出版社，原子能出版社，19891989年年7.7.原子吸收光谱分析编写组，原子吸收光谱分析编写组，原子吸收光谱分析原子吸收光谱分析，地质出版社，地质出版社，19791979年年8.8.分析化学手册分析化学手册第二分册，化学工业出版社，第二分册，化学工业出版社，19821982年。年。9.9.北北京京大大学学化化学学系系分分析析化化学学教教研研室室，基基础础分分析析化化学学实实验验，北北京京大大学学出出版版社社，19931993年年10.10.赵赵文文宽宽、张张悟悟铭铭、王王长长发发、周周性性尧尧等等编编著著，仪仪器器分分析析实实验验，高高等等教教育育出出版版社社，19971997年年参考文献参考文献第72页，讲稿共73张，创作于星期日感谢大家观看第73页，讲稿共73张，创作于星期日