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文档简介

1、原子吸收光谱法原子吸收光谱法 (Atomic Absorption Spectrometry, AAS) 第一节第一节 概述概述分析对象为金属元素;分析对象为金属元素;通用型方法;通用型方法;难实现多元素同时测定。难实现多元素同时测定。AAS特点:特点:1)灵敏度高:火焰原子法,)灵敏度高:火焰原子法,ppm 级,有时可达级,有时可达 ppb 级;石级;石 墨炉可达墨炉可达10-910-14(ppt 级或更低级或更低).2)准确度高:)准确度高:FAAS 的的 RSD 可达可达13。3)干扰小,选择性极好;)干扰小,选择性极好;4)测定范围广,可测)测定范围广,可测70 种元素。种元素。不足:

2、多元素同时测定有困难;不足:多元素同时测定有困难; 对非金属及难熔元素的测定尚有困难;对非金属及难熔元素的测定尚有困难; 对复杂样品分析干扰也较严重;对复杂样品分析干扰也较严重; 石墨炉原子吸收分析的重现性较差。石墨炉原子吸收分析的重现性较差。 校准曲线的线性范围窄校准曲线的线性范围窄,大多只有一个数量级大多只有一个数量级.第二节第二节 原子吸收光谱分析基本原理原子吸收光谱分析基本原理 1、原子吸收线和原子发射线、原子吸收线和原子发射线E0E1E2E3AB A A 产生吸收光谱产生吸收光谱 B B 产生发射光谱产生发射光谱 E E0 0 基态能级基态能级 E E1 1、E E2 2、E E3

3、3、激发态能级激发态能级 电子从基态跃迁到能量最电子从基态跃迁到能量最低的激发态低的激发态( (称为第一激发态称为第一激发态) )时要吸收一定频率的光,时要吸收一定频率的光,这这种谱线称为共振吸收线;当种谱线称为共振吸收线;当它再跃迁回基态时,则发射它再跃迁回基态时,则发射出同样频率的光出同样频率的光( (谱线谱线) ),这,这种谱线称为共振发射线种谱线称为共振发射线( (它们它们都简称共振线都简称共振线) )。2、原子吸收线的形状、原子吸收线的形状 原子吸收光谱线线宽原子吸收光谱线线宽 0.001nm 0.001nm 原子发射光谱线线宽原子发射光谱线线宽 0.0005nm 0.0005nm

4、(有谱线展宽现象)(有谱线展宽现象) 因此,光谱测定的特征谱线因此,光谱测定的特征谱线会有区别:会有区别:测定元素测定元素 吸收分析线波长吸收分析线波长 发射分析线波长发射分析线波长 Al 3093 3961Al 3093 3961 Co 2407 3453 Co 2407 3453 3 引起吸收线变宽的原因 1)照射光具有一定的宽度。无外界因素影响照射光具有一定的宽度。无外界因素影响时谱线具有的宽度时谱线具有的宽度(10-5nm) 2)多普勒变宽(温度变宽)多普勒变宽(温度变宽) 多普勒效应:一个运动着的原子发出的光,如果运动方向离开观察者(接受器),则在观察者看来,其频率较静止原子所发的频

5、率低,反之,则高。实质上分析样品时,检测器接收到的是各种稍大或稍小频率的光。 3)压力变宽:一定气体压力下粒子之间互相碰撞 4)场致变宽(电场,磁场)4.积分(面积)吸收和峰值(峰高)吸收 钨丝灯光源和氘灯,经分光后,光谱通带0.2nm。而原子吸收线的半宽度:0.001nm。如图所示: 若用氘灯作光源照射气态的待测原子时,吸收光的强度变化仅为0.5%(0.001/0.2)。灵敏度极差。 若将原子蒸气吸收的全部能量,即谱线下所围面积测量出(积分吸收)。则是一种绝对测量方法,现在的分光装置无法实现。 目前测量吸收值的方目前测量吸收值的方法是峰值吸收代替积分吸收。法是峰值吸收代替积分吸收。 在峰值吸

6、收中,发射线比吸收线窄,并要求在峰值吸收中,发射线比吸收线窄,并要求两者的中心频率或波长一致。两者的中心频率或波长一致。 这就要求装置中能提供发出和被测元素波长这就要求装置中能提供发出和被测元素波长一致的谱线的光源。如图,假定发射谱线强一致的谱线的光源。如图,假定发射谱线强度为度为1,通过样品后到达检测器,变为,通过样品后到达检测器,变为0.672,说明被吸收了,说明被吸收了0.328 因而,原子吸收光谱仪中通常用待测元素因而,原子吸收光谱仪中通常用待测元素的的空心阴极灯空心阴极灯 作锐线光源作锐线光源。 5 原子吸收光谱分析的理论基础 原子吸收光谱是利用待测元素的原子蒸气中基态原子与共振线吸

7、收之间的关系来测定的。 需要考虑原子化过程中,原子蒸气中基态原子与待测元素原子总数之间的定量关系 势力学平衡中,由于激发态原子数Nj与基态原子数No之比较小,1%。可以用基态原子数代表待测元素的原子总数。 当使用锐线光源时,当使用锐线光源时,N0 Nc,吸收的谱线强度(吸光度)可以用下式计算: A=K c原子吸收仪器(1)原子吸收仪器(2)原子吸收仪器(3)原子吸收仪器(4)原子吸收光谱仪主要部件 原子吸收分光光度计与紫外可见分光光度计原子吸收分光光度计与紫外可见分光光度计在仪器结构上的不同点:在仪器结构上的不同点:(1 1)采用锐线光源。)采用锐线光源。(2 2)分光系统在火焰与检测器之间。

8、)分光系统在火焰与检测器之间。空心阴极灯空心阴极灯原子化器原子化器单色仪单色仪检测器检测器原子化系统原子化系统雾化器雾化器样品液样品液(类似样品容器)、分光系统及检测系统。(类似样品容器)、分光系统及检测系统。废液废液切光器切光器助燃气助燃气燃气燃气原子吸收仪器结构示意图原子吸收仪器结构示意图一、流程二、光源1.1.作用作用 提供待测元素的特征光谱。获得较高的灵敏度和准确度。光源应满足如下要求;(1 1)能发射待测元素的共振线;)能发射待测元素的共振线;(2 2)能发射锐线;)能发射锐线;(3 3)辐射光强度大,)辐射光强度大, 稳定性好。稳定性好。2.2.空心阴极灯空心阴极灯 结构如图所示3

9、.空心阴极灯的原理 施加适当电压时,电子将从空心阴极内壁流向阳极; 与充入的惰性气体碰撞而使之电离,产生正电荷,其在电场作用下,向阴极内壁猛烈轰击; 使阴极表面的金属原子溅射出来,溅射出来的金属原子再与电子、惰性气体原子及离子发生撞碰而被激发,于是阴极内辉光中便出现了阴极物质和内充惰性气体的光谱。 用不同待测元素作阴极材料,可制成相应空心阴极灯用不同待测元素作阴极材料,可制成相应空心阴极灯。 空心阴极灯的辐射强度与灯的工作电流有关。 优缺点:优缺点:(1)辐射光强度大,稳定,谱线窄,灯容易更换。(2)每测一种元素需更换相应的灯。三、原子化系统1.1.作用作用 将试样中离子转变成原子蒸气。2.2

10、.原子化方法原子化方法 火焰法 无火焰法电热高温石墨管,激光。3.3.火焰原子化装置火焰原子化装置雾化器和燃烧器。 (1)雾化器:结构如图所示:主要缺点:雾化效率低主要缺点:雾化效率低。(动画)(动画)(2)火焰 试样雾滴在火焰中,经蒸发,干燥,离解(还原)等过程产生大量基态原子。 火焰温度的选择火焰温度的选择: (a)保证待测元素充分离解为基态原子的前提下,尽量采用低温火焰; (b)火焰温度越高,产生的热激发态原子越多; (c)火焰温度取决于燃气与助燃气类型,常用空气乙炔,最高温度2600K能测35种元素。 火焰温度:火焰温度: 不同类型火焰其温度不同,如下表所示。不同类型火焰其温度不同,如

11、下表所示。燃气燃气 助燃气助燃气 燃烧速度燃烧速度/cm.s-1 温度温度/oC 特特 点点 C2H2 Air 158-266 2100-2500 温度较高,最常用(稳定、噪声小、温度较高,最常用(稳定、噪声小、重现性好,可测定重现性好,可测定 30 多种元素)多种元素) C2H2 O2 1100-2480 3050-3160 高温火焰,可作上述火焰的补充,高温火焰,可作上述火焰的补充,用于其它更难原子化的元素用于其它更难原子化的元素 C2H2 N2O 160-285 2600-2990 高温火焰,具强还原性(可使难分高温火焰,具强还原性(可使难分解的氧化物原子化) , 可用于多达解的氧化物原

12、子化) , 可用于多达 70多种元素的测定。多种元素的测定。 H2 Air 300-440 2000-2318 较低温氧化性火焰较低温氧化性火焰,适于共振线位,适于共振线位于短波区的元素(于短波区的元素(As-Se-Sn-Zn) H2 O2 900-1400 2550-2933 高燃烧速度,高温,但不易控制高燃烧速度,高温,但不易控制 H2 N2O 390 2880 高温,适于难分解氧化物的原子化高温,适于难分解氧化物的原子化 丙烷丙烷 Air 82 2198 低温,适于易解离的元素,如碱金低温,适于易解离的元素,如碱金属和碱土金属。属和碱土金属。 火焰类型火焰类型(按燃助比分按燃助比分):

13、任何一种火焰均可按燃气与助燃气的比例分为三类具不同性质的任何一种火焰均可按燃气与助燃气的比例分为三类具不同性质的火焰:火焰:1)化学计量型化学计量型:指燃助比近似于二者反应的计量关系,又称中性火肥:指燃助比近似于二者反应的计量关系,又称中性火肥 焰。温度高、稳定、干扰小、背景低,适合于大多数元素焰。温度高、稳定、干扰小、背景低,适合于大多数元素 分析;分析;2)富燃火焰富燃火焰:燃气比例较大的火焰(燃助比大于化学计量比)。燃烧:燃气比例较大的火焰(燃助比大于化学计量比)。燃烧 不完全、温度略低,具还原性,适于难分解的氧化物的不完全、温度略低,具还原性,适于难分解的氧化物的 元素分析。但干扰较大

14、、背景高。元素分析。但干扰较大、背景高。3)贫燃火焰贫燃火焰:助燃气大于化学计量的火焰。温度最低,具氧化性,适:助燃气大于化学计量的火焰。温度最低,具氧化性,适 于易解离和易电离的元素,如碱金属。于易解离和易电离的元素,如碱金属。4.石墨炉原子化装置(1)结构)结构,如图所示: 外气路中Ar气体沿石墨管外壁流动,冷却保护石墨管;内气路中Ar气体由管两端流向管中心,从中心孔流出,用来保护原子不被氧化,同时排除干燥和灰化过程中产生的蒸汽。 缺点缺点:精密度差,测定速度慢,操作不够简便,装置复杂。(2)原子化过程原子化过程:原子化过程:四个阶段,干燥、灰化(去除基体)、原子化、净化(去除残渣) ,待

15、测元素在高温下生成基态原子。 原子化过程原子化过程原子化过程可分为四个阶段,即干燥、灰化、原子化和净化。如图原子化过程可分为四个阶段,即干燥、灰化、原子化和净化。如图干燥干燥温温度度oC时间,时间,t净化净化原子化原子化灰化灰化虚线:阶梯升温虚线:阶梯升温实线:斜坡升温实线:斜坡升温干干 燥:去除溶剂,防样品溅射;燥:去除溶剂,防样品溅射;灰灰 化:使基体和有机物尽量挥发除去;化:使基体和有机物尽量挥发除去;原子化:待测物化合物分解为基态原子,此时停止通原子化:待测物化合物分解为基态原子,此时停止通 Ar,延长原子停,延长原子停 留时间,提高灵敏度;留时间,提高灵敏度;净净 化:样品测定完成,

16、高温去残渣,净化石墨管。化:样品测定完成,高温去残渣,净化石墨管。思考:试比较思考:试比较FAAS和和GFAAS的优缺点!的优缺点!(3)优缺点优点:优点:原子化程度高,试样用量少(1100L),可测固体及粘稠试样,灵敏度高,检测限10-12 g/L。缺点:缺点:精密度差,测定速度慢,操作不够简便,装置复杂。 低温原子化(化学原子化)低温原子化(化学原子化) 包括汞蒸汽原子化和氢化物包括汞蒸汽原子化和氢化物原子化。原子化。1)汞蒸汽原子化(测汞仪)汞蒸汽原子化(测汞仪) 将试样中汞的化合物以还原将试样中汞的化合物以还原剂剂(如如SnCl2)还原为汞蒸汽,还原为汞蒸汽,并通过并通过Ar 或或N2

17、 将其带入吸收池将其带入吸收池进行测定。进行测定。2)氢化物原子化)氢化物原子化特点:可将待测物从在一定酸度特点:可将待测物从在一定酸度条 件 下 , 将 试 样 以 还 原 剂条 件 下 , 将 试 样 以 还 原 剂(NaBH4)还原为元素的气态氢还原为元素的气态氢化物化物(常温下常温下),并通过,并通过Ar或或N2将将其带入热的石英管内原子化并测其带入热的石英管内原子化并测定定(右图右图)。测定砷。测定砷硒硒锑等元素锑等元素.特点特点:大量基体被分离,检测限比大量基体被分离,检测限比火焰法低火焰法低1-3个个数量级,选择性好数量级,选择性好且干扰也小。且干扰也小。四、单色器 同其它光学分

18、光系统一样,原子吸收光度计中的分光系统亦包括出射、同其它光学分光系统一样,原子吸收光度计中的分光系统亦包括出射、入射狭缝、反射镜和色散原件(多用光栅)。入射狭缝、反射镜和色散原件(多用光栅)。 单色器的作用在于将空心阴极灯阴极材料的杂质发出的谱线、惰性气体单色器的作用在于将空心阴极灯阴极材料的杂质发出的谱线、惰性气体发出的谱线以及分析线的邻近线等与共振吸收线分开。发出的谱线以及分析线的邻近线等与共振吸收线分开。必须注意:必须注意: 在原子吸收光度计中,在原子吸收光度计中,单色器通常位于光焰之后单色器通常位于光焰之后,这样可分掉火焰的杂,这样可分掉火焰的杂散光并防止光电管疲劳散光并防止光电管疲劳

19、。 由于锐线光源的谱线简单,故对单色器的色散率要求不高由于锐线光源的谱线简单,故对单色器的色散率要求不高(线色散率为线色散率为1030/mm)。五、检测系统 主要由检测器、放大器、对数变换器、显示记录装置组成。 1. 1. 检测器检测器-将单色器分出的光信号转变成电信号。 如:光电池、光电倍增管、光敏晶体管等。 分光后的光照射到光敏阴极K上,轰击出的 光电 子又射向光敏阴极1,轰击出更多的光电子,依次倍增,在最后放出的光电子 比最初多到106倍以上,最大电流可达 10A,电流经负载电阻转变为电压信号送入放大器。 2.2.放大器放大器-将光电倍增管输出的较弱信号,经电子线路进一步放大。 3. 3

20、. 对数变换器对数变换器-光强度与吸光度之间的转换。 4. 4. 显示、记录显示、记录第四节第四节 干扰及其消除干扰及其消除一、物理干扰一、物理干扰来源:来源:试样粘度、表面张力的不同使其进入火焰的速度或喷雾效率改变引起的试样粘度、表面张力的不同使其进入火焰的速度或喷雾效率改变引起的 干扰。干扰。消除:消除:可通过配制与试样具有相似组成的标准溶液或标准加入法来克服。可通过配制与试样具有相似组成的标准溶液或标准加入法来克服。 二、化学干扰二、化学干扰来源:来源:Analytes (Target species)与共存元素发生化学反应生成难挥发的化合物所与共存元素发生化学反应生成难挥发的化合物所

21、引起的干扰,主要影响原子化效率,使待测元素的吸光度降低。引起的干扰,主要影响原子化效率,使待测元素的吸光度降低。消除:消除:1. 加入释放剂:加入释放剂:SO42-、PO43-对对Ca2+的干扰的干扰-加入加入La(III)、Sr(II)-释放释放Ca2+; 2. 加入保护剂(配合剂)加入保护剂(配合剂): PO43-对对Ca2+的干扰的干扰-加入加入EDTA-CaY (稳定但易破坏稳定但易破坏) 。 含氧酸中含氧酸中Mg 和和Al 形成形成MgAl2O4-使使A急剧下降急剧下降-加加8-羟基喹啉作保护剂。羟基喹啉作保护剂。3. 加入缓冲剂或基体改进剂:主要对加入缓冲剂或基体改进剂:主要对GF

22、AAS。例如加入。例如加入EDTA可使可使Cd的原子化的原子化 温度降低。温度降低。4. 化学分离:溶剂萃取、离子交换、沉淀分离等化学分离:溶剂萃取、离子交换、沉淀分离等三、电离干扰三、电离干扰来源来源:高温导致原子电离,从而使基态原子数减少,吸光度下降。:高温导致原子电离,从而使基态原子数减少,吸光度下降。消除消除:加入消电离剂(主要为碱金属元素化合物),产生大电子,从而:加入消电离剂(主要为碱金属元素化合物),产生大电子,从而 抑制待测原子的电离。如大量抑制待测原子的电离。如大量KCl 的加入可抑制的加入可抑制Ca的电离,的电离, K K + e Ca+ e Ca四、光谱干扰四、光谱干扰1

23、. 1. 谱线重叠干扰谱线重叠干扰:由于光源发射锐线,因此,谱线重叠干扰的较少。一:由于光源发射锐线,因此,谱线重叠干扰的较少。一旦发生重叠干扰,则要求仪器可分辨两条波长相差旦发生重叠干扰,则要求仪器可分辨两条波长相差0.1的谱线。的谱线。消除消除:另选分析线。如:另选分析线。如V线线(3082.11)对对Al 线线(3082.15 )的干扰;的干扰; 多谱线的元素产生的谱线之间的干扰等。多谱线的元素产生的谱线之间的干扰等。2. 2. 非吸收线干扰非吸收线干扰:来自被测元素自身的其它谱线或光源中杂质的谱线。:来自被测元素自身的其它谱线或光源中杂质的谱线。消除消除:减小狭缝和灯电流或另选分析线。

24、:减小狭缝和灯电流或另选分析线。3. 3. 火焰的直流发射火焰的直流发射:火焰的连续背景发射,可通过光源调制消除。:火焰的连续背景发射,可通过光源调制消除。4. 4. 火焰背景干扰火焰背景干扰来自燃烧气的背景干扰来自燃烧气的背景干扰 宽带吸收:宽带吸收:火焰生成物的分子受激产生的宽带光谱对入射光的吸收;火焰生成物的分子受激产生的宽带光谱对入射光的吸收; 粒子散射:粒子散射:火焰中粒子质对光的散射。火焰中粒子质对光的散射。消除:消除:以上两种干扰方式都产生正误差(以上两种干扰方式都产生正误差(A增加)。因干扰主要来自燃烧气,增加)。因干扰主要来自燃烧气, 因此可通过空白进行校正。因此可通过空白进

25、行校正。来自样品基体的背景干扰来自样品基体的背景干扰 宽带吸收:宽带吸收:样品基体中分子或其碎片的形成、有机溶剂分子或其碎片对光样品基体中分子或其碎片的形成、有机溶剂分子或其碎片对光 的吸收,如的吸收,如CaOH分子宽带对分子宽带对Ba线的干扰。线的干扰。 粒子散射:粒子散射:一些高浓度的元素,如一些高浓度的元素,如Ti,Zr,W的氧化物,它们的氧化物具的氧化物,它们的氧化物具 有分馏效应且直径较大,可对光产生散射;有机溶剂的不完全有分馏效应且直径较大,可对光产生散射;有机溶剂的不完全 燃烧产生的微粒碳也会对光产生散射。燃烧产生的微粒碳也会对光产生散射。消除:消除:更换燃气(如用更换燃气(如用

26、N2O);改变测量参数();改变测量参数(T,燃助比);加入辐射缓冲燃助比);加入辐射缓冲 剂剂(Radiation buffer。如果知道干扰来源,可在标准液和样品中加入同。如果知道干扰来源,可在标准液和样品中加入同 样且大量的干扰物质样且大量的干扰物质)。5. 5. 非火焰背景干扰非火焰背景干扰 非火焰的电热原子化(石墨炉)中产生的背景干扰,通常要比火非火焰的电热原子化(石墨炉)中产生的背景干扰,通常要比火焰原子化的干扰严重。焰原子化的干扰严重。 最近,采用石墨炉平台技术最近,采用石墨炉平台技术(Platform technology)、高新石墨材、高新石墨材料、快速测光计和料、快速测光计

27、和Zeeman背景校正等方法可将石墨炉背景干扰降低到背景校正等方法可将石墨炉背景干扰降低到和火焰背景干扰相同的水平。和火焰背景干扰相同的水平。下面为几种背景校正方法。下面为几种背景校正方法。1)邻近线背景校正)邻近线背景校正(The two-line correction method)参比谱线选择:参比线与测量线很近(保证二者经过的背景一致)参比谱线选择:参比线与测量线很近(保证二者经过的背景一致) 待测物基态原子不吸收参比线。待测物基态原子不吸收参比线。 参比线是待测原子的非共振线或元素灯内惰性气体元素的谱线。参比线是待测原子的非共振线或元素灯内惰性气体元素的谱线。(如测样品中铜如测样品中

28、铜,铜的共振吸收线铜的共振吸收线324.8nm,分别测分别测324.8nm 和和325.3nm的吸光度的吸光度,其差值则为样品中分析元素铜的吸光度其差值则为样品中分析元素铜的吸光度) 因为共振线(此时为分析线)的总吸光度因为共振线(此时为分析线)的总吸光度AT包括基态原子的吸收包括基态原子的吸收A和背景和背景吸收吸收AB,即,即AT=A+AB 通过测量共振线旁的通过测量共振线旁的“邻近线邻近线”的吸收,得到的吸收,得到AB 此时得到净吸收度此时得到净吸收度A=AT-AB 1 2基态原子基态原子+ + 背景背景ABAT1为共振线为共振线;2为邻近线为邻近线由于很难找到符合上述条件的由于很难找到符

29、合上述条件的“邻近线邻近线”,故此法应用较少。,故此法应用较少。2)连续光源背景校正)连续光源背景校正(The continuum-source correction method) 切光器使锐线源和氘灯源切光器使锐线源和氘灯源交替进入原子化器。然后分别交替进入原子化器。然后分别测定吸光值:测定吸光值: A锐锐=A+AB A氘氘=a+AB=AB则则 A=A锐锐-AB=A锐锐-A氘氘式中式中a为基态原子对连续光源为基态原子对连续光源的吸光值,因待测原子浓度很的吸光值,因待测原子浓度很低,相对而言,低,相对而言,a可勿略。可勿略。紫外区用氘灯;可见紫外区用氘灯;可见光区用碘钨灯或氙灯。光区用碘钨灯

30、或氙灯。评论:评论:尽管很多仪器均带有这种扣背景装置,但其性能并不理想!主要原因包尽管很多仪器均带有这种扣背景装置,但其性能并不理想!主要原因包括,括,连续光源和切光器可降低连续光源和切光器可降低S/N; 原子化焰中气相介质和粒子分布不均,原子化焰中气相介质和粒子分布不均,对两个光源的排列要求极高;对两个光源的排列要求极高;大多仪器装配的大多仪器装配的D灯不适于可见光区(灯不适于可见光区(I太小)。太小)。3)塞曼效应背景校正)塞曼效应背景校正(Background correction based on the Zeeman effect)a)Zeeman效应:原子蒸汽在强磁场效应:原子蒸汽

31、在强磁场(10 kG)作用下,各个电子能级作用下,各个电子能级 会进一步分裂,即每条谱线进一步分裂(从会进一步分裂,即每条谱线进一步分裂(从2S+1条分条分 裂成裂成2J+1条)的现象条)的现象(n2S+1LJ n2S+1L2J+1)。分裂的。分裂的 谱线间波长差很小,约为谱线间波长差很小,约为0.01nm。b)校正原理:)校正原理:Zeeman背景校正是根据磁场将(简并的)谱线分裂成具背景校正是根据磁场将(简并的)谱线分裂成具 有不同偏振特性的成份。对单重线而言,分裂成振动方向有不同偏振特性的成份。对单重线而言,分裂成振动方向 平行于磁场的平行于磁场的 线(波长不变)和垂直于磁场的线(波长不

32、变)和垂直于磁场的 线线 (波长增加或降低,并呈对称分布)由谱线的磁特性和偏振(波长增加或降低,并呈对称分布)由谱线的磁特性和偏振 特性来区别被测元素吸收和背景吸收。特性来区别被测元素吸收和背景吸收。c)Zeeman背景校正的特点背景校正的特点 波长范围宽波长范围宽(190900nm); 校正准确度较高,可用于强背景校正(校正准确度较高,可用于强背景校正(AB可高达可高达1.52.0);); 与非与非Zeeman效应扣背景相比,灵敏度略有下降(因为入射线分裂,使效应扣背景相比,灵敏度略有下降(因为入射线分裂,使 其光强下降)其光强下降); 仪器价格昂贵。仪器价格昂贵。4.5 原子吸收分析方法原

33、子吸收分析方法 一、测量条件优化一、测量条件优化1. 1. 分析线的选择分析线的选择 通常选共振线(最灵敏线或且大多为最后线),但不是绝对的。如通常选共振线(最灵敏线或且大多为最后线),但不是绝对的。如Hg185nm比比Hg254nm灵敏灵敏50倍,但前者处于真空紫外区,大气和火焰倍,但前者处于真空紫外区,大气和火焰均对其产生吸收;共振线均对其产生吸收;共振线Ni232nm附近附近231.98和和232.12nm的原子线和的原子线和231.6nm的离子线,不能将其分开,可选取的离子线,不能将其分开,可选取 341.48nm 作分析线。作分析线。 此外当待测原子浓度较高时,为避免过度稀释和向试样

34、中引入杂此外当待测原子浓度较高时,为避免过度稀释和向试样中引入杂质,可选取次灵敏线!质,可选取次灵敏线!2. Slit 2. Slit 宽度选择宽度选择 调节调节 Slit 宽度,可改变光谱带宽宽度,可改变光谱带宽(=S D),也可改变照射在检测器,也可改变照射在检测器上的光强。一般狭缝宽度选择在通带为上的光强。一般狭缝宽度选择在通带为0.44.0nm 的范围内,对谱线复的范围内,对谱线复杂的元素如杂的元素如Fe、Co 和和 Ni,需在通带相当于,需在通带相当于1 或更小的狭缝宽度下测或更小的狭缝宽度下测定。定。3. 3. 灯电流选择灯电流选择 灯电流过小,光强低且不稳定;灯电流过大,发射线变

35、宽,灵敏度灯电流过小,光强低且不稳定;灯电流过大,发射线变宽,灵敏度下降,且影响光源寿命。下降,且影响光源寿命。选择原则:在保证光源稳定且有足够光输出时,选用最小灯电流(通常选择原则:在保证光源稳定且有足够光输出时,选用最小灯电流(通常 是最大灯电流的是最大灯电流的1/22/3),最佳灯电流通过实验确定。),最佳灯电流通过实验确定。4. 4. 原子化条件原子化条件火焰原子化火焰原子化: 火焰类型(温度火焰类型(温度-背景背景-氧还环境);燃助比(温度氧还环境);燃助比(温度-氧还环氧还环 境境);燃烧器高度(火焰部位;燃烧器高度(火焰部位-温度);温度);石墨炉原子化石墨炉原子化: 升温程序的优化。具体温度及时间通过实验确定。升温程序的优化。具体温度及时间通过实验确定。 干燥干燥105oC除溶剂,主要是水;除溶剂,主要是水;灰化灰化基体,尤其是有机质的去除。在不损失待测原子时,使用尽可基体,尤其是有机质的去除。在不损失待测原子时,使用尽可 能高的温度和长的时间;能高的温度和长的时间;原子化原子化通过实验确定何时基态原子浓度达最大值;通过实验确定何时基态原子浓度达最大值;净化净化短时间短时间(35s)内去除

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