《分析化学》课件

1、分析化学PPT课件分析化学PPT课件 原子吸收光谱法atomic absorption spectrometry，AAS测定的是气态自由原子 对特征谱线的共振吸收原子荧光光谱法atomic fluorescence spectrometry，AFS测定的是气态自由原子 吸收后发射共振线 原子吸收光谱法原子吸收光谱法原子吸收光谱的产生原子吸收谱线的轮廓积分吸收与峰值吸收原子吸收光谱法的特点原子吸收光谱法原子吸收光谱的产生原子吸收光谱法的产生 原子吸收光谱法（atomic absorption spectrometry, AAS） 基于气态和基态原子核外层电子对共振发射线的吸收进行元素定量的分析方

2、法。原子吸收光谱法的产生 原子吸收光谱法原子吸收光谱的产生 Boltzman分布定律Ni / N0 = gi / g0 e(-Ei/kT)Ni和N0 ：分别是激发态和基态的原子数；k：波尔兹曼常数（1.381023JK1）；T：热力学温度；Ei：激发态和基态之间的能级差 gi , g0：分别是激发态和基态的统计权重。原子吸收光谱的产生 Boltzman分布定律原子吸收光谱的产生 处于基态原子核外层电子，如果外界所提供特定能量（ E ）的光辐射恰好等于核外层电子基态与某一激发态（i）之间的能量差（ Ei ）时，核外层电子将吸收特征能量的光辐射由基态跃迁到相应激发态，从而产生原子吸收光谱。原子吸收

3、光谱的产生 处于基态原子核外层原子吸收光谱的产生 激发态原子核外层电子在瞬间（10-8s）以光辐射或热辐射的形式释放能量回到基态或低能态。 原子核外层电子从基态跃迁至激发态时所吸收的谱线称为共振吸收线。 核外层电子从激发态返回基态时所发射的谱线称为共振发射线。 钠原子的双线可表示为（吸收光谱）：Na 588.99nm：32S1/232P3/2Na 589.59nm：32S1/232P1/2原子吸收光谱的产生 激发态原子核外层电子在瞬间（10-原子吸收谱线轮廓谱线的轮廓影响谱线变宽的因素原子吸收谱线轮廓谱线的轮廓 原子谱线的轮廓光谱线并不是严格单色的，而是具有一定宽度和轮廓的谱线。谱线轮廓是谱线

4、强度随波长（或频率）的分布曲线。中心频率0： 吸收或发射最大强度辐射所对应的频率。其能量等于产生吸收或发射两量子能级间真实的能量差。半宽度：峰值辐射强度1/2处所对应的频率范围，用以表征谱线轮廓变宽的程度。峰值吸收系数K0: K-曲线中K的极大值处 原子谱线的轮廓光谱线并不是严格单色的，而是具有一定宽度和轮分析化学PPT课件影响谱线变宽的因素 自然变宽 多普勒变宽 碰撞变宽 自吸变宽 场致变宽 影响谱线变宽的因素 自然变宽自然变宽自然变宽是原子处在激发态时有限寿命的结果。自然变宽N与激发态原子的平均寿命i的关系:N = 1/(2i) N约为105 nm。 自然变宽自然变宽是原子处在激发态时有限

5、寿命的结果。多普勒变宽 又称热变宽，它是发射原子热运动的结果。如果发射体朝向观察器（例如光电倍增管）移动，辐射的表观频率要增大，反之，则要减少。 观察器接收的频率是（+d）和（- d）之间的频率，出现谱线变宽。 谱线频率（或波长）分布呈高斯曲线。 多普勒半宽度约为103 nm。多普勒变宽 又称热变宽，它是发射原子热运动的结果。如果发碰撞变宽赫尔兹马克（Holtzmark）变宽 发光或吸光原子与同种原子相互碰撞而引起的谱线变宽洛伦兹（Lorentz）变宽 与其它气态原子或分子碰撞引起谱线变宽。 碰撞变宽主要是发光原子或吸光原子与其它粒子发生非弹性碰撞，使原子的“辐射”中断，激发态的寿命缩短。 随

6、着温度升高，压力增高，碰撞加剧，由碰撞引起的变宽亦愈严重，碰撞变宽又常称压力变宽。碰撞变宽赫尔兹马克（Holtzmark）变宽自吸变宽在原子化过程中，处于高、低能级的粒子比例与原子化器的温度等因素有关。处于高能级的粒子可以发射光子。处于低能级的粒子可以吸收光子。光源发射共振线，被周围同种原子冷蒸气吸收，使共振谱线在0处发射强度减弱，这种现象称为谱线的自吸收。谱线自吸引起的变宽称为自吸变宽。自吸变宽在原子化过程中，处于高、低能级的粒子比例与原子化器的 场致变宽 在外界电场或磁场作用下，引起原子核外层电子能级分裂而使谱线变宽现象称为场致变宽。由磁场作用引起谱线变宽，称为Zeeman（塞曼）变宽。场

7、致变宽 在外界电场或磁场作用下，引起原子核外层电子能积分吸收与峰值吸收积分吸收峰值吸收A = k N0 l = K c原子吸收光谱法定量分析的理论基础。 在仪器条件、原子化条件和测定元素恒定时，K 为常数就是 A-c 线性方程的斜率。积分吸收与峰值吸收积分吸收积分吸收与峰值吸收锐线光源： 所发射谱线与原子化器中待测元素所吸收谱线中心频率（0）一致，而发射谱线半宽度（E）远小于吸收谱线的半宽度（ A ）。积分吸收与峰值吸收锐线光源：原子吸收光谱法的特点 选择性好：空心阴极灯作锐线光源，光谱干扰小。 灵敏度高：适应于微量与痕量金属与类金属分析。石墨炉原子化法，10-1010-14水平。 精密度高。

8、操作方便和快速。 应用范围广：分析不同含量、不同性质、不同状态的元素。 局限性：不适于多元素混合物的定性分析，难以原子化的元素分析灵敏度低。原子吸收光谱法的特点 选择性好：空心阴极灯作在原子光谱中的带光谱和连续光谱当获得原子的线光谱时，除观察到线光谱外，还会出现带光谱和连续辐射。连续辐射来源于原子化介质中的热微粒物质产生的热辐射。等离子体，电弧，火花也会产生带光谱和连续辐射。选择合适的波长，进行背景校正，改变原子化的条件。在原子光谱中的带光谱和连续光谱当获得原子的线光谱时，除观察到 3-2 元素光谱化学性质的规律性激发能和电离能的周期性规律灵敏线的类型和波长分布光谱复杂程度的周期性3-2 元素

9、光谱化学性质的规律性激发能和电离能的周期性激发能和电离能的周期性规律元素的激发能和电离能的大小是衡量谱线激发难易程度及决定灵敏谱线类型的重要依据。激发能和电离能的大小主要取决于原子核的电荷数、原子半径和原子的电子层结构。同一周期的元素具有相同的电子层数，自左向右电荷数逐渐增多，原子的半径逐渐减小，核对外层电子的结合力越来越大，故激发能和电离能逐渐增高。同一主族元素中，自上而下，激发能和电离能逐渐降低。激发能和电离能的周期性规律元素的激发能和电离能的大小是衡量谱分析化学PPT课件灵敏线的类型和波长分布原子光谱的分析通常是根据元素灵敏的光谱线进行元素的检出和测量。除碱土金属以外的主族元素，灵敏的光

10、谱线多为原子线；碱土金属和除铜、锌分族以外的过渡元素，灵敏的光谱线可能是原子线，也可能是一次离子线。由式Ehc/可以看出，谱线的波长取决于参与辐射跃迁的两能级之间的能量差。越易激发元素灵敏线波长越长，越难激发元素灵敏线波长越短。灵敏线的类型和波长分布原子光谱的分析通常是根据元素灵敏的光谱光谱复杂程度的周期性 未充满的电子层数越多，价电子数目越多，价电子所处状态越多，原子光谱就越复杂，相反，光谱就越简单。光谱复杂程度的周期性 未充满的电子层数越多，价电子数目原子吸收分光光度计仪器结构与工作原理原子化系统原子吸收分光光度计的性能指标原子吸收分光光度计仪器结构与工作原理仪器结构与工作原理仪器结构与工

11、作原理分析化学PPT课件 锐线光源原子化器单色器检测器计算机工作站空心阴极灯（HLC）氢化物原子化器（HGAAS）石墨炉原子化器（GFAAS）火焰原子化器（FAAS）平面衍射光栅中阶梯光栅二维色散系统光电倍增管（PMT）数据处理和仪器控制 锐线光源原子化器单色器检测器计算机工作站空心阴极灯（仪器结构与工作原理光源光学系统检测系统和数据处理 与控制系统仪器结构与工作原理光源光 源原子吸收谱线很窄（0.002 0.005 nm）每一种元素都有自己特征谱线。根据气态自由原子对同种原子辐射的特征谱线产生的自吸现象，用带宽窄于吸收峰的锐线光源。使发射线的多普勒变宽小于原子化产生的吸收峰的宽度。使光源的工

12、作温度低于原子化的温度。光 源原子吸收谱线很窄（0.002 0.005 n分析化学PPT课件光 源空心阴极灯光源的调制光 源空心阴极灯又称元素灯，是原子吸收分析中最常用的光源。空心阴极灯又称元素灯，是原子吸收分析中最常用的光源。光源的调制 目的是将光源发射的共振线与火焰发射的干扰辐射区别开来。提高HLC发射强度、减少线半宽度和自吸现象。 用一定频率的电源供给空心阴极灯，使光源的辐射变成一定频率的脉冲光信号，到达检测器时产生一个交流电信号，再将交流放大器也调到与光源相同频率上，即可放大并读出。 光源的调制也可用稳定的直流电供给空心阴极灯，在空心阴极灯和火焰之间插入一个切光器，进行机械调制。光源的

13、调制 目的是将光源发射的共振线与火焰发射的干扰辐射光学系统单光束光学系统双光束光学系统光学系统单光束光学系统单光束光学系统 由空心阴极灯、反射镜、原子化器、光栅和光电倍增管组成。用光电倍增管前的快门将暗电流调零。 用空白溶液喷入火焰调T为100后， 用试样溶液代替空白测得透射比。单光束光学系统 由空心阴极灯、反射镜、原子化器、光栅和分析化学PPT课件双光束光学系统 用一旋转镜把来自空心阴极灯的光束分为两束，其中一束通过火焰作为测量光束，另一束从火焰旁边通过作为参照光束，然后用半镀银镜把两个光束合并，交替进入单色器后，到达光电倍增管。双光束光学系统 用一旋转镜把来自空心阴极灯的光束分为两原子化系

14、统火焰原子化 石墨炉原子化低温原子化技术原子化系统火焰原子化 通过混合助燃器和燃气，将液体试样雾化并带入火焰中进行原子化。 包括雾粒的脱溶剂、蒸发、解离等阶段。 大部分分子解离为气态原子。火焰原子化 通过混合助燃器和燃气，将液体试样雾化并带入火 火焰原子化火焰原子化器火焰的类型火焰的构造及其温度分布自由原子在火焰中的空间分布燃气和助燃气的比例 火焰原子化火焰原子化器火焰的类型当空气作为助燃气时，由不同燃气获得的火焰温度在1 7002 400 。仅仅能够原子化那些易分解的试样。对难熔的试样，必须采用氧或氮氧化合物作为助燃气进行原子化。火焰的类型当空气作为助燃气时，由不同燃气获得的火焰温度在1 火

15、焰的类型为了得到稳定而安全的火焰，从燃烧器垂直向上喷出的气体流速应大于燃烧速度（一般为34 倍），才不至于导致火焰逆燃而发生爆炸。火焰对光也有一定的吸收，不同的火焰吸收的波长范围不同。火焰可吸收光波区域的共振线。火焰的类型为了得到稳定而安全的火焰，从燃烧器垂直向上喷出的气分析化学PPT课件 火焰的构造及其温度分布预混合火焰结构可分为四个区域：干燥区：燃烧器靠缝隙最近的一条宽度不大、亮度较小的光带。蒸发区：第一反应区，通常有一条清晰的蓝色光带。干燥的固体颗粒在这里被熔化、蒸发。原子化区：紧靠蒸发区的一小薄层，燃烧完全，火焰温度最高，是气态原子密度较高的区域，是火焰原子光谱法重要的光谱观测区。电离

16、化合区：第二反应区，燃料气在这个区充分燃烧，温度很高，导致部分原子被电离，部分原子由于产生强烈高温化合作用而形成化合物。 火焰的构造及其温度分布预混合火焰结构可分为四个区域：自由原子在火焰中的空间分布与火焰类型、燃烧状态和元素性质有关。自由原子在火焰中的空间分布与火焰类型、燃烧状态和元素性质有关火焰原子化器主要应用于原子吸收，原子荧光光谱。由雾化器、预混合室和燃烧器三部分组成。常见的燃烧器有全消耗型和预混合型。火焰原子化器主要应用于原子吸收，原子荧光光谱。 燃气和助燃气的比例按照燃气和助燃气的不同比例，火焰分为三类：中性火焰：燃气与助燃气的比例与它们之间化学反应计量关系相近。适用于许多元素的测

17、定。富燃火焰：燃气与助燃气比例大于化学计量。燃烧不完全、温度低、火焰呈黄色。还原性强，适于测定易形成难离解氧化物的元素：铁、钴、镍。贫燃火焰：燃气和助燃气的比例小于化学计量。氧化性较强，温度较低，有利于测定易解离、易电离的元素，如碱金属等。燃气和助燃气的比例按照燃气和助燃气的不同比例，火焰分为三类石墨炉原子化 主要用于原子吸收和荧光光谱中。 石墨炉原子化法是用精密微量注射器将固定体积的试液放入可被加热的石墨管中，首先在低温下蒸发，然后在较高的温度下灰化，紧接着将电流迅速增加至几百安培，使温度骤然上升到大约 2 0003 000 ，此时试样在几秒内原子化。在紧靠加热导体的上方区域，测定原子化离子

18、的吸收或荧光信号。石墨炉原子化 主要用于原子吸收和荧光光谱中。 石墨炉原子化的升温程序石墨炉原子化需要经过干燥灰化原子化除残四个阶段，完成一次分析。石墨炉原子化的升温程序石墨炉原子化需要经过干燥的升温速率和保持时间干燥升温程序是低温加热过程，蒸发溶剂和水分，避免试样溶液暴沸与飞溅。干燥温度稍高于溶剂或水分的沸点。对于粘度大和含盐高的试样溶液，可加入适量乙醇或 MIBK 作为稀释剂改善干燥过程。干燥的升温速率和保持时间干燥升温程序是低温加热过程，蒸发溶剂灰化升温速率和保持时间尽可能采用较高灰化温度和较长灰化时间，除去复杂基体干扰组分，降低原子化阶段的背景吸收；尽可能采用较低灰化温度和较短灰化时间

19、，保证待测元素不在灰化阶段损失。不同元素及含量、不同基体，可通过绘制灰化温度曲线来选择最佳升温程序。灰化升温速率和保持时间尽可能采用较高灰化温度和较长灰化时间，原子化升温速率和保持时间决定于元素种类、含量及其化合物性质。采用较快的升温速率，保持时间维持25 s。不同元素和不同基体，可通过绘制原子化温度曲线来选择最佳原子化升温程序。原子化升温速率和保持时间决定于元素种类、含量及其化合物性质。除残升温程序 进入石墨管的试样溶液，除了依靠干燥、灰化和原子化的升温程序使溶剂、基体组分和待测元素转变为烟气被内外保护气携带出石墨管外，一些难挥发物质还残留其中，需要提供更高的温度使其挥发，否则会造成石墨管的

20、“记忆效应”。除残升温程序 进入石墨管的试样溶液，除了依靠干燥、灰铅的吸收t铅的吸收t 应用最广的原子化器是管式石墨炉原子化器，它包括石墨管、炉体和电源三大部分。 石墨炉原子化的特点： 试样用量少，灵敏度高 试样可直接在原子化器中进行处理 可直接进行固体粉末分析石墨炉原子化 石墨炉原子化低温原子化技术 氢化物原子化法 冷蒸气原子化 低温原子化技术 氢化物原子化法氢化物发生法将含砷、锑、锡、硒和铋等的试样转变成气体后进入原子化器的一种方法。将待测物转变成挥发性氢化物，普遍应用的是硼氢化钠（钾）-酸还原体系，典型反应：3BH4+3H+4H3AsO33H3BO3+4AsH3+3H2O反应生成的砷化氢

21、被惰性气体带入放在管式炉或火焰中已加热到几百度的一根二氧化硅的管子中，进行原子化，通过吸收或发射光谱测定它的浓度。氢化物发生法将含砷、锑、锡、硒和铋等的试样转变成气体后进入原 冷蒸气原子化 冷蒸气原子化技术是一种非火焰分析，它是一种低温原子化技术，仅仅用于汞的测定。是以常温下汞有高的蒸汽压为基础。在常温下用还原剂（SnCl2）将无机 Hg2+ 还原为金属汞，然后由氩或氮等载气把汞蒸气送入吸收光路，测量汞蒸气对吸收线 253.72 nm 的吸收.冷蒸气原子化 冷蒸气原子化技术是一种非火焰分析，原子吸收分光光度计的性能指标光学系统的波长显示值误差光学系统分辨率基线的稳定性准确度与精密度吸收灵敏度检

22、出限原子吸收分光光度计的性能指标光学系统的波长显示值误差光学系统的波长显示值误差 吸收谱线的理论波长与仪器光学系统 显示波长差值为显示值误差。 在 0.2 nm 光谱通带下，分别点亮 Cu （324.8 nm）灯，Mg （285.2 nm）灯或 Ca （422.7 nm）灯，待仪器稳定后，调节波长 控制装置，达到最强光辐射能量时，光学系统显示波长与理论波长误差小于 0.2 nm。光学系统的波长显示值误差 吸收谱线的理论波长与仪器光学系统分辨率单色器对共振线与其他干扰谱线分辩能力的一项重要指标。通常以Mn的双线（279.5 nm 和279.8 nm ）检验，双线的峰谷与峰值谱线强度差值必须小于3

23、0%。光学系统分辨率单色器对共振线与其他干扰谱线分辩能力的一项重要基线的稳定性静态基线稳定性 点亮Cu （324.8 nm）灯，调节狭缝（0.2 nm）和灯电流（3 mA），仪器稳定后，在连续测量30 min内吸光度（A）的漂移值小于0.004 A。动态基线稳定性 按静态基线稳定性实验条件，点燃Air-C2H2火焰，在连续测量30 min内吸光度（A）的漂移值小于0.005 A。基线的稳定性静态基线稳定性检出限 吸收信号相当于3 倍噪声水平的标准差时所对应的元素含量。D.L = 3sbl/S sbl 空白溶液多次测量时吸光度的标准差； S 测定元素的灵敏度。检出限 吸收信号相当于3 倍噪声水平

24、的标准差时所对应分析化学PPT课件准确度与精密度 火焰法分析的相对误差一般为1%2%，RSD必须小于3%。 石墨炉原子化的误差超过火焰原子化 25倍， RSD必须小于5%。准确度与精密度 火焰法分析的相对误差一般为1%2%，吸收灵敏度 用“特征浓度”来表示灵敏度S 1 。 产生1吸收（T=99%，A=0.0044）时所对应的元素含量。 火焰原子化法： 0.0044S 1 （mgL-1） A 为试液质量浓度（mgL-1）吸收灵敏度 用“特征浓度”来表示灵敏度S 1 。吸收灵敏度石墨炉原子化法：常用绝对灵敏度表示，即元素在一定的实验条件下产生 1吸收时的质量。 V0.0044S 1 A S为绝对灵

25、敏度（g /1） 为试液质量浓度（gL-1）V为试液体积（ L）。吸收灵敏度石墨炉原子化法：常用绝对灵敏度表示，即元素在一定干扰及其消除方法物理干扰及其消除方法化学干扰及其消除方法电离干扰及其消除方法光谱干扰及其消除方法背景的吸收与校正干扰及其消除方法物理干扰 试样在转移、蒸发和原子化过程中，由于试样任何物理特性的变化而引起的吸光度下降的效应。 主要是指溶液的粘度、蒸气压和表面张力等物理性质对溶液的抽吸、雾化、蒸发过程的影响。 非选择性物理干扰 试样在转移、蒸发和原子化过程中，由于试样任何物理干扰 在一定条件下，溶液的粘度是影响抽提量的主要因素。 为了克服溶液粘度对抽吸率的影响，可采用如下方法

26、： 稀释试样溶液，以减小粘度的变化； 尽量保持试样溶液和标准溶液的粘度一致； 采用标准加入法进行分析。物理干扰 在一定条件下，溶液的粘度是影响抽提量的主要因物理干扰 试样喷雾时的物理过程对原子吸收法的灵敏度和选择性有较大影响。 雾粒大小分布 雾化效率 溶剂蒸气压 克服方法： 标准溶液的组成与试样溶液相似物理干扰 试样喷雾时的物理过程对原子吸收法的灵敏度和选化学干扰 待测元素在原子化过程中，与基体组分原子或分子组分之间产生化学反应而引起的干扰，主要影响待测元素或化合物的熔融、蒸发、解离和原子化等过程。 可增强原子吸收信号；也可降低原子吸收信号。 是一种选择性干扰，取决于待测元素的性质、不同的原子

27、化方法与条件等。化学干扰 待测元素在原子化过程中，与基体组分原子或分子化学干扰及其消除方法 减少或消除方法： 改变火焰类型：提高火焰温度可以抑制或消除某些化学干扰，但对某些易电离元素容易产生电离，致使测定灵敏度下降。 改变火焰特性：对于形成难熔、难挥发氧化物的元素，如硅、钛、铝、铍等，使用强还原性气氛（富燃火焰）更有利于这些元素的原子化。化学干扰及其消除方法 减少或消除方法：化学干扰及其消除方法 加入释放剂：一般是阳离子，可优先与干扰物质形成更稳定或更难挥发的化合物，使待测物从干扰物质中释放出来。 （锶、镧离子消除磷酸根对钙的干扰） 加入保护剂：能与待测物形成稳定、易挥发、易于原子化的组分，从

28、而防止干扰发生。 （EDTA、8-羟基喹啉） 化学干扰及其消除方法 化学干扰及其消除方法 加入缓冲剂：在试样溶液和标准溶液中加入一种过量的物质，使该物质产生的干扰恒定，进而抑制或消除对分析结果的影响，这种物质称为缓冲剂。 采用标准加入法化学干扰及其消除方法 加入缓冲剂：在试样溶液和标准溶液电离干扰及其消除方法 电离干扰：由于电离能较低的碱金属和碱土金属元素在原子化过程中产生电离而使基态原子数减少，导致吸光度下降。 减少或消除方法：加入电离能较低的消电离剂；利用强还原性富燃火焰；采用标准加入法；提高金属元素总浓度。电离干扰及其消除方法 电离干扰：由于电离能较低的碱金属光谱干扰及其消除方法 当共存

29、元素的吸收波长与分析元素共振发射的波长差小于 0.01 nm 时，两条谱线会产生重叠或部分重叠。 选用较小的光谱通带； 另选分析线； 预先分离干扰元素光谱干扰及其消除方法 当共存元素的吸收波长与分析元素共 若共存元素在气相中生成气体分子、氧化物、盐类等分子，由它们产生的分子吸收光谱与光源发射的分析元素共振线重叠，将产生干扰。（背景吸收） 变换火焰，升高温度光谱干扰及其消除方法 若共存元素在气相中生成气体分子、氧化物、盐类等分子，背景的吸收与校正双线校正法连续光源氘灯校正法以塞曼效应为基础的背景扣除法背景的吸收与校正双线校正法双线校正法 在测量共振线吸收值的同时，测量共振线邻近的非吸收线的吸收值

30、，然后从共振线的吸收值中扣除。在邻近非吸收线处测定的仅是分子吸收。 靠近分析线的参比线，不被待测元素所吸收。双线校正法 在测量共振线吸收值的同时，测量共振线邻近的连续光源氘灯校正法 背景吸收的本质是宽带吸收， 原子吸收是窄线吸收。 当空心阴极灯的辐射通过吸收区时，测得的是原子吸收Aa(H）与背景吸收Ab(H）的总和 A(H） = Aa(H） + Ab(H）连续光源氘灯校正法 背景吸收的本质是宽带吸收， 当氘灯光源的辐射通过吸收区时，主要是宽带的背景吸收氘灯的辐射，产生背景吸收 Ab(D）。可以将氘灯产生的吸收信号 A(D) 近似看成背景吸收信号Ab(D），于是两次测定之差就是扣除背景吸收后的净

31、原子吸收 Aa，即：Aa A（H）A(D)（Aa(H)Aa(D)）+（Ab(H) Ab(D)）连续光源氘灯校正法 当氘灯光源的辐射通过吸收区时，主要是宽带的背景吸收氘以塞曼效应为基础的背景扣除法 当原子蒸气曝露在强磁场中（约为1 T）时，原子电子能级的裂分导致形成几条吸收线。这种现象称为塞曼效应。（Zeeman effect）塞曼效应扣背景的原理是根据原子谱线的磁效应和偏振特性使原子吸收和背景吸收分离来进行背景校正。以塞曼效应为基础的背景扣除法 当原子蒸气曝露在强磁场中以塞曼效应为基础的背景扣除法由空心阴极灯发出的光经过旋转式偏振器，被分为两条传播方向一致、波长一样、强度相等、但偏振方向相互垂

32、直的偏振光，其中一束光与磁场平行，而另一束则与磁场垂直。当两束光交替通过吸收区时，只有平行于磁场的光束能被原子蒸气吸收。由于背景吸收与偏振方向无关，两束光都产生相同的背景吸收。用平行于磁场的光束作测量光束，用垂直于磁场的光束作参比光束，即可扣除背景。以塞曼效应为基础的背景扣除法由空心阴极灯发出的光经过旋转式偏 原子吸收光谱法分析试样的预处理仪器操作条件的选择火焰原子化最佳条件选择石墨炉原子化最佳条件选择原子吸收光谱定量分析方法原子吸收光谱法分析试样的预处理试样的预处理试样的溶解与分解溶剂萃取试样的预处理试样的溶解与分解试样的溶解与分解 用热的矿物酸、液体的氧化剂，如硫酸、硝酸、高氯酸； 在氧气

33、瓶或其它密闭的容器中燃烧，以免被分析物质的损失； 用氧化硼、碳酸钠、过氧化钠等试剂高温熔融。试样的溶解与分解 用热的矿物酸、液体的氧化剂，如硫酸、硝试样的溶解与分解 石墨炉原子化可直接原子化某些物质 对液体试样，如血、石油产品以及有机溶质能够直接移入炉内灰化及原子化； 对固体试样，如植物的叶子、动物的组织及某些无机物，可以直接用杯或钽舟称重后，放入管式炉中。试样的溶解与分解 石墨炉原子化可直接原子化某些物质溶剂萃取 不论是否有水存在，低分子量的醇、酮、酯的存在可以增加火焰吸收峰的高度。提高雾化效率，从而增加试样进入火焰的量。 当存在有机溶剂时，必须用贫燃火焰以抵消加入的有机物质的影响。 有机溶

34、剂在火焰原子化中较重要的应用是采用与水不相溶的溶剂，萃取金属离子的螯合物，然后直接将萃取物雾化进入火焰原子化。溶剂萃取 不论是否有水存在，低分子量的醇、酮、酯的存在仪器操作条件的选择HCL电流选择吸收谱线选择光谱通带的选择仪器操作条件的选择HCL电流选择HCL电流选择 在一般情况下，空心阴极灯应使用一个稳定的并与可测光强度相匹配的最低电流，这样可以使多普勒变宽减至最小，消除自吸，提高灵敏度，改善校正曲线的线性。HCL电流选择 在一般情况下，空心阴极灯应使用一个稳定吸收谱线选择 首先选择最灵敏的共振吸收线，当共振吸收线存在光谱干扰或分析较高含量的元素时，可选其他吸收谱线。选择不同分析线有不同的检

35、出限、灵敏度和线性范围。吸收谱线选择 首先选择最灵敏的共振吸收线，当共振吸收线光谱通带的选择 以能将吸收线与邻近的干扰线分开为原则。 对大多数元素来说，可选择大的通带，以提高信噪比。 对于多谱线元素及背景较大的情况，宜采用较小的通带，以提高灵敏度。 一般在 0.4 4 nm 之间 谱线复杂的元素，小于 0.1 nm。光谱通带的选择 以能将吸收线与邻近的干扰线分开为原则。火焰原子化最佳条件选择火焰的类型与特性选择燃烧器高度的选择火焰原子化器的吸喷速率火焰原子化最佳条件选择火焰的类型与特性选择火焰的类型与特性选择火焰的类型空气-乙炔火焰氧化亚氮-乙炔火焰空气-氧气-乙炔火焰火焰的氧化-还原特性中性

36、火焰贫燃火焰富燃火焰火焰的类型与特性选择火焰的类型燃烧器高度的选择 燃烧器高度的选择 燃烧器高度的选择 火焰中自由原子浓度的分布与混合气体的种类、火焰的性质、溶液的物理性质、元素的种类等有关。 在分析前，必须通过改变燃烧器的高度并测定对应的吸收值，在吸收值最大处固定燃烧器的位置。燃烧器高度的选择 火焰中自由原子浓度的分布与火焰原子化器的吸喷速率也称为待测溶液的提升量，不仅与助燃气的压力和流量有关，还与提升溶液的毛细管内径和待测溶液物理性质有关。提升量过大，对火焰产生冷却效应，影响原子化效率；过小则影响分析方法的灵敏度和检出限。通常控制提升量49 mLmin-1。火焰原子化器的吸喷速率也称为待测

37、溶液的提升量，不仅与助燃气的石墨炉原子化最佳条件选择石墨管类型的选择升温程序选择基体改进剂选择进样量的选择石墨炉原子化最佳条件选择石墨管类型的选择石墨管类型的选择普通石墨管热解涂层石墨管Lvov平台石墨管石墨管类型的选择普通石墨管升温程序选择干燥升温速率和保持时间灰化升温速率和保持时间原子化升温速率和保持时间除残升温程序升温程序选择干燥升温速率和保持时间基体改进剂选择加入基体改进剂是消除石墨炉原子 化法基体效应影响的重要措施。基体改进剂选择加入基体改进剂是消除石墨炉原子进样量的选择进样量的大小首先涉及溶剂的干燥升温程序；其次是试样溶液带进的基体组分的含量不同；进一步涉及灰化、原子化和高温除残程

38、序。一般进样量控制在5100L。进样量的选择进样量的大小首先涉及溶剂的干燥升温程序；原子吸收光谱定量分析方法线性范围标准曲线法标准加入曲线法原子吸收光谱定量分析方法线性范围线性范围定量分析的理论依据：A = KcA - c呈线性关系的限定浓度范围。不同的原子化方法、相同原子化方法的不同原子化条件、不同的分析波长、不同的基体和介质条件等都影响分析元素的线性范围。线性范围定量分析的理论依据：分析化学PPT课件分析线的选择 对大多数元素来说，为了获得最高灵敏度，常用的分析线是其共振线。 有些元素的共振线在远紫外光区，受到火焰气体和大气的强烈干扰，测定时只能选择合适的非共振线作分析线。分析线的选择 对

39、大多数元素来说，为了获得最高灵敏度，标准曲线法 适用于基体效应影响较小的试样溶液分析。 采用标准曲线法时，每次分析至少要测一个标准溶液的吸光度。标准曲线法 适用于基体效应影响较小的试样溶液分析。标准加入法 为了部分或全部扣除光谱干扰和化学干扰，采用标准加入法。 对比较简单的体系，一般不用外推法，而只加入一次标准溶液。 cx=Ax/（ As-Ax ）cs标准加入法 为了部分或全部扣除光谱干扰和化学干扰，采用分析化学PPT课件原子荧光光谱法原子荧光基本原理 原子荧光分光光度计原子荧光光谱定量分析原子荧光光谱法原子荧光基本原理原子荧光基本原理原子荧光光谱法 （ atomic fluorescence

40、 spectrometry，AFS） 是基于气态和基态原子的核外层电子吸收共振发射线后，发射出荧光进行元素定量分析。 最成功的分析对象主要是： 易形成冷原子蒸气（Hg） 易形成气态氢化物 （As, Sb, Bi, Se, Te, Ge, Pb, Sn） 可以形成气态组分（Cd, Zn）原子荧光基本原理原子荧光光谱法原子荧光基本原理原子荧光光谱的产生原子荧光的类型荧光强度与浓度的关系荧光猝灭荧光量子产率原子荧光基本原理原子荧光光谱的产生原子荧光光谱的产生 气态和基态核外层电子吸收了特征频率的光辐射后被激发至第一激发态或较高的激发态，在瞬间又跃迁回基态或较低的能态。若跃迁过程以光辐射的形式发射出与所吸收的特征