原子吸收光谱法-2

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1、1原子吸收光谱法原子吸收光谱法Atomic Absorption Spectrometry (AAS)2College of Materials Science and Engineering, Liaocheng University2内容回顾内容回顾 1 AAS1 AAS的分析过程的分析过程 2 AAS2 AAS分析法的特点分析法的特点 3 3 基本原理基本原理 4 AAS4 AAS的仪器的仪器3四、仪器类型四、仪器类型 1 1、单道单光束型、单道单光束型特点：结构简单，体积小，价格低，灵敏度较高，特点：结构简单，体积小，价格低，灵敏度较高，可满足一般分析要求。可满足一般分析要求。缺点：不

2、能消除因光源波动造成的影响，基线漂移，缺点：不能消除因光源波动造成的影响，基线漂移，空心阴极灯预热时间长。空心阴极灯预热时间长。42、双光束型优点：可在一定程度上消除因光源波动造成的影优点：可在一定程度上消除因光源波动造成的影响；空心阴极灯不需预热即可工作。响；空心阴极灯不需预热即可工作。缺点：因参考光束没有通过火焰，故不能抵消因缺点：因参考光束没有通过火焰，故不能抵消因火焰波动带来的影响。火焰波动带来的影响。空心阴极灯空心阴极灯切光器切光器切光器切光器反射镜反射镜反射镜反射镜反射镜反射镜入射狭缝入射狭缝出射狭缝出射狭缝检检测测器器单色器单色器光栅光栅原子化器原子化器5（一）测量条件优化（一）

3、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（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当待测原子浓度较高时

4、，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. 2. 狭缝宽度选择狭缝宽度选择 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。五五 测定条件的选择和分析方法测定条件的选择和分析方法6 3 3、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

5、特性取决于工作电流。灯电流过小，放电不稳定，空心阴极灯的发射特性取决于工作电流。灯电流过小，放电不稳定，光输出的强度小；灯电流过大，发射谱线变宽，导致灵敏度下降，灯寿命光输出的强度小；灯电流过大，发射谱线变宽，导致灵敏度下降，灯寿命缩短。缩短。 选择灯电流时，应在保证稳定和有合适的光强输出的情况下，尽量选选择灯电流时，应在保证稳定和有合适的光强输出的情况下，尽量选用较低的工作电流。一般空心阴极灯都标有允许使用的最大电流与电流范用较低的工作电流。一般空心阴极灯都标有允许使用的最大电流与电流范围，围，通常选用最大电流的通常选用最大电流的1/21/22/32/3为工作电流为工作电流。最合适的工作电流

6、应通过。最合适的工作电流应通过实验确定。空心阴极灯一般须预热实验确定。空心阴极灯一般须预热101030min30min。 4 4、原子化条件、原子化条件 火焰原子化法火焰原子化法 火焰类型的选择是至关重要的。对于低温、中温火焰，适合的元素可火焰类型的选择是至关重要的。对于低温、中温火焰，适合的元素可使用乙炔使用乙炔- -空气火焰；在火焰中易生成难解离的化合物及难熔氧化物的元空气火焰；在火焰中易生成难解离的化合物及难熔氧化物的元素，宜使用乙炔素，宜使用乙炔- -氧化亚氮高温火焰；分析线在氧化亚氮高温火焰；分析线在220nm220nm以下的元素，可选用以下的元素，可选用氢气氢气- -空气火焰。空气

7、火焰。7 燃烧器高度是控制光源光束通过火焰区域的。由于在火焰区内，自燃烧器高度是控制光源光束通过火焰区域的。由于在火焰区内，自由原子的空间分布是不均匀的，而且随火焰条件及元素的性质而改由原子的空间分布是不均匀的，而且随火焰条件及元素的性质而改变。因此必须调节燃烧器高度，使测量光束从自由原子浓度最大的变。因此必须调节燃烧器高度，使测量光束从自由原子浓度最大的区域通过，可以得到较高的灵敏度。各元素在火焰中都有合适的测区域通过，可以得到较高的灵敏度。各元素在火焰中都有合适的测量位置，这可以通过调节燃烧器的高度来获得最大的吸收信号。量位置，这可以通过调节燃烧器的高度来获得最大的吸收信号。 CrCr、A

8、gAg和和MgMg自由原自由原子在不同火焰区域子在不同火焰区域的分布曲线。的分布曲线。8 石墨炉原子化法石墨炉原子化法 石墨炉原子化法要合理选择干燥、灰化、原子化及除残石墨炉原子化法要合理选择干燥、灰化、原子化及除残等阶段的温度与时间。干燥多在等阶段的温度与时间。干燥多在105105125125的条件下进行。的条件下进行。灰化要选择能除掉试样中基体与其他组分而被测元素不损失灰化要选择能除掉试样中基体与其他组分而被测元素不损失的情况下，尽可能高的温度。原子化温度则选择可达到原子的情况下，尽可能高的温度。原子化温度则选择可达到原子吸收最大吸光度值的最低温度。除残阶段，温度应高于原子吸收最大吸光度值

9、的最低温度。除残阶段，温度应高于原子化温度，时间仅为化温度，时间仅为3 35s5s，以便消除试样的残留物产生的记，以便消除试样的残留物产生的记忆效应。忆效应。具体的温度与时间条件的选择，一般都应通过实验，具体的温度与时间条件的选择，一般都应通过实验，以得到满意的分析结果以得到满意的分析结果。 5 5、进样量、进样量 进样量过大或过小都会影响测量过程：过小，信号太弱。进样量过大或过小都会影响测量过程：过小，信号太弱。过大，在火焰原子化法中，对火焰会产生冷却效应；在石墨过大，在火焰原子化法中，对火焰会产生冷却效应；在石墨炉原子化法中，会使除残产生困难。在实际工作中，通过实炉原子化法中，会使除残产生

10、困难。在实际工作中，通过实验测定吸光度值与进样量的变化，选择合适的进样量。验测定吸光度值与进样量的变化，选择合适的进样量。91. 1. 校准曲线法校准曲线法i）讨论高浓度时，标准曲线向浓度轴弯曲的原因！）讨论高浓度时，标准曲线向浓度轴弯曲的原因！理想情况下，校正曲线是一条通过原点的直线，但在通常的理想情况下，校正曲线是一条通过原点的直线，但在通常的情况下并非如此。造成校正曲线弯曲的主要原因有：情况下并非如此。造成校正曲线弯曲的主要原因有： a 非吸收光的影响非吸收光的影响 当共振线和非吸收线同时进入检测器,非吸收线不遵循比耳定律; b 共振变宽共振变宽 当待测元素浓度大时，原子的蒸气的分压增大

11、， 产生共振变宽，使吸收强度下降; c 电离效应电离效应 在火焰中发生电离，使基态原子数减小。浓度低时，电离度大；浓度增高， 电离度逐渐减小，吸光度下降程度也逐渐减小，所以引起标准工作曲线向浓度轴弯曲； d 喷雾效率变化喷雾效率变化 标准与试样物理状态的一致性。（二）定量分析方法（二）定量分析方法10ii）标液使用注意事项：）标液使用注意事项： 合适的浓度范围；扣除空白；标样和试样的测定条件合适的浓度范围；扣除空白；标样和试样的测定条件相同；每次测定重配标准系列。相同；每次测定重配标准系列。2. 2. 标准加入法标准加入法： 主要是为了克服标样与试样基体不一致所引起的误差主要是为了克服标样与试