原子吸收和原子荧光光谱

1、原子吸收和原子荧光光谱    原子吸收和原子荧光光谱基本原理和分析技术一,基本原理1.光的吸收和发射能级图Na:3 2S 32P3/232P1/2:589.0 nm589.5 nm吸收和辐射E=Ei-E0=hv受激吸收:dNoi=Boi (v)Nodt自发辐射:dNio=AioNidt受激辐射:dNio=Bio (v)NidtE0Ei2. 原子谱线的轮廓V0= E/h中心频率:( v0)宽度(半宽):( v)自然宽度多普勒宽度络伦兹宽度共振宽度K0v0 vK0二,光谱仪器1.组成:光源原子化器分光系统检测系统光源检测 原子化器分光原子化器分光光源检测检测

2、原子吸收仪原子荧光仪1. 光源空心阴极灯:结构:阴极:纯金属阳极:环状W,Ni,Ta光窗:石英或紫外玻璃原理:Ar+e Ar+Ar+Mn M+Ar+M+e M*+eM* M+hv 特点:发出原子谱线(锐线)2.原子化器火焰原子化:乙炔-空气火焰T:2500KS:158cm/s乙炔-氧化亚氮T: 2990KS: 180cm/s氢-氩扩散火焰T:850离子 溶液 雾滴 雾粒 分子蒸气 基态原子 激发态分子 ArAr+H2+SM+M+X- MX-aH2O MnXm MX M M*干燥 热解 原子化 MY电热原子化:主要反应:热解反应还原反应碳化物生成易挥发化合物生成3.检测K=Io/Ii=410=1

3、06三,分析技术1.原子吸收光谱原子吸收的测量比尔定律吸收值:单色光: AC积分吸收:峰值吸收:Iv均匀介质lI0vIvl dlvoKvko光谱背景干扰类型:分子吸收: 气体分子氧化物 氢氧化物盐类分子光散射 氘灯法背景校正 A空=Aa+AbA氘=AbA= A空-A氘= Aa波长范围:200360nm自吸法背景校正 测试条件的选择火焰法分析线 灵敏度 Zn 213.9nm 02ppm; 307.5nm 01000ppm稳定性 Pb 217.0nm f=0.48; 283.3nm f=0.22灯电流 通带宽度 0.2nm 0.4nm火焰 类型: 空气-乙炔;氧化亚氮乙炔 配比: 富燃火焰;中性火

4、焰;贫燃火焰石墨炉法石墨管 热解涂层管 平台石墨管进样体积 540ul加热程序 保护气体 Ar(99.9%) N2 AlN 2000 原子化温度手册条件实验溶剂沸点温度()3 7生成原子原子化3 7消除记忆空烧10 30除去基体灰化10 30除去溶剂干燥时间(s)目的步骤应用适合于金属元素分析碱金属 Li Na K 易电离 采用低温火焰 加消电离剂碱土金属 Be Mg Ca灵敏度高 存在阴离子干扰有色金属 Cu Zn Pb灵敏度高 波长短 背景干扰较重 黑色金属 Fe Co Ni谱线复杂 选择窄光谱通带贵金属 Ag Au Pt易原子化 贫燃火焰难原子化元素 稀土元素 Si Ta W灵敏度差 高

5、温火焰 金属涂层石墨管2.氢化物发生原子荧光分析定量关系荧光强度与光源的辐射强度 :If=Ia 根据比尔-朗伯定律可得:按泰勒级数展开,N很小时:If=I0klN当实验条件固定时: If=C 原子荧光光度计原理图1.气路系统 2.自动进样器 3.氢化物发生系统 4.原子化器 5.激发光源 6.光电倍增管 7.数据处理系统 8.打印机 A.光学系统氢化物发生技术原理:砷,锑,铋,锡,硒,碲,铅,锗等元素KBH4反应可形成气态氢化物氢化物特点:常温下是气体原子化温度低AFSGLS截流/样品KBH4WAr分析技术1. 配制溶液:2%(w/v)KBH4: 溶解1克NaOH 于去离子水中,然后加入4克KBH4,加去离子水稀释至200ml.5%HCl: 先在烧杯中加入100ml去离子水,然后慢慢加入10ml优级纯浓盐酸,再加去离子水至200ml, 作为载流溶液.砷标准溶液:0,2,4,8,12g/L, 酸度为5%HCl.样品溶液:在50ml容量瓶加入10ml水样,2.5ml浓盐酸和10ml 5%硫脲+5%抗坏血酸混合溶液, 定容.2.分析测试