光谱分析培训资料解析

光谱分析培训资料

2006年9月

原子吸收光谱分析培训资料

说明：以下内容仅是该类检测人员需要掌握的最基本知识，还涉及到的理论知识需用业余时间学习，实际经验需在操作中去积累。有关实验室认可内容将以质量手册和程序文件为依据进行专题培训。

理论知识

一、原子吸收光谱分析的基本原理

1．原理：

原子吸收分光光度法，又称原子吸收光谱法，是基于从光源发出的被测元素特征辐射通过元素的原子蒸气时被其基态原子吸收，由辐射的减弱程度测定元素含量的一种现代仪器分析方法2．分类：通常分为2类

a).火焰原子吸收分析：由火焰将试样分解成自由原子。

b).石墨炉无火焰原子吸收分析：依靠电加热的石墨管将试样气化及分解。

3．优点：

a).检出限低。可达ng.ml-1级。

b).选择性好，原子吸收光谱是元素的固有特征。

c).精密度高，相对标准偏差达到1%没有困难，最好可以达到0.3%或更好。

d).抗干扰能力强，一般不存在共存元素的光谱干扰。干扰主要来自化学干扰。

e).分析速度快，使用自动进样器，每小时测定几十个样品没有任何困难。

f).应用范围广，可分析周期表中绝大多数的金属与非金属元素。

g).进样量小，一般进样量3~6ml.min-1

h).仪器设备相对简单，操作简便。

4．不足：

主要用于单元素的定量分析，标准曲线的动态范围通常小于2个数量级。

二、原子吸收光谱分析的定量方法

吸光度与试样中被测元素含量成正比

A=Kc（A—吸光度；c—被测元素的含量；）

常用的定量方法：

有标准曲线法——最基本的定量方法

标准加入法

浓度直读法。

1．标准曲线法：

用标准物质配制标准系列溶液，在标准条件下，测定各标准样品的吸光度值Ai，对被测元素的含量ci。在同样条件下，测定样品的吸光度值Ax，根据被测元素的吸光度值Ax，从校正曲线求得其含量ci。

2．标准加入法：

分取几份等量的被测试样，在其中分析加入不等量的被测元素标准溶液，依次在标准条

件下测定它们的吸光度值，制作吸光度值对加入量的校正曲线，用外推法求得样品溶液的浓度3．浓度直读法：

在标准曲线为直线的浓度范围内，先用一个标样定标，通过标尺扩展，将测定吸光度值

调整为浓度值，以后测定试样时直接得到它的浓度值。

三、原子吸收光谱仪的组成

光源

原子化器、氢化物发生器

分光系统

检测系统

1．光源——空心阴极灯：由待测元素本身或其合金制成，内充惰性气体。

2．火焰原子化器：由雾化器、雾化室及燃烧器三部分组成

a). 雾化器：通过毛细管由气流的负压吸入溶液，并将溶液分散成非常细的雾滴。

b). 雾化室：预混室，燃气、助燃气、分散雾滴在此充分地混合均匀。

c). 燃烧器：用于混合气燃烧之用。一般是单缝燃烧器。我们所使用的是空气乙炔火焰燃烧器

与氧化亚氮乙炔燃烧器。

3．氢化物发生器：用于易形成氢化物的元素测定，As、Se、Sb、Hg元素

4．光学系统：单色器，分单光束与双光束。

5．检测系统：接收被火焰吸收后信号输入到光电倍增管，变成电讯号，最后经过转换由记记录仪

显示出来。

操作知识

一、检测的样品

1．油漆漆膜

2．颜料及天拿水

二、执行标准

1．ASTM F963-03 Standard Consumer Safety Specification for Toy Safety

2．EN71-3 Safety of toys Part 3: Specification for Migration of Certain Elements 3．ISO8124-3 Safety of toys Part 3: Migration of certain elements

4．GB6750-2003 国家玩具安全技术规范

5．Hasbro SRS-012 Corporation Quality Assurance Safety and Reliability Specification 6．Mattel QSOP 3600 Quality and Safety Operating Procedure

7．GB18581-2001 室内装饰装修材料溶剂型木器涂料中有害物质限量

8．GB18582-2001室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量

9．HJ/T201-2005 环境标志产品技术要求水性涂料

10．各标准检测项目及限量指标

三、样品的前处理（请见工作指引WI-检测-FX-006）

1．样品中总量重金属的前处理方法：

a). 微波消解法：常用方法

b). 湿法灰化法

c). 前处理过程中需注意事项

●总量样品消解需完全彻底，消解液需澄清透明（含填料的样品除外），防止微波泄漏。

●滤液转移应防止污染，定容应准确。

●正确使用微波消解炉（见工作指引YQ-001），正确选定消解程序，这一点非常重要。

●湿法消解注意温度和时间的控制，防止爆沸及消解液飞溅

2．样品中可溶性重金属含量的前处理方法

a). 指定浓度的酸液，在一定条件下对样品的萃取，获得萃取液。

b). 需注意事项

●恒温水浴的温度需控制在要求范围内

●样品应充分分散在萃取液中，当浸润效果不好时，可少量加入有机溶剂。

四、标准溶液的配制

1．标准溶液名称（国家二级标物）

●铅，Pb

●镉，Cd

●铬，Cr

●钡，Ba

●砷，As

●硒，Se

●锑，Sb

●汞，Hg

按照工作指引（FX-035）的要求配制相应浓度的标准贮备液，使用前再配制标准工作液2．配制及使用标液的注意事项

a). 使用前需首先确认标液是否在有效期内，不得使用过期标液。

b). 正确使用经校准合格的标准计量器具，最好全部选用A级。

c). 标准计量器具必须洁净，不得污染。定容必须准备。

五、样品上机测试

1．正确操作原子吸收仪，仪器为Varian AA200（见仪器说明书）

2．测试过程中应注意的事项

a). 在测试开始前应首先预热元素灯15~30min，注意观察灯的发光是否正常和稳定。

b). 根据所测的元素不同，正确的选择燃烧器：

●空气-乙炔燃烧器MK Ⅵ：用于测试Pb，Cd。

●氧化亚氮-乙炔燃烧器MK7：用于测试Cr，Ba

●燃烧器在使用前应使缝口干净无沉积盐。

c). 测试As,Se,Sb,Hg选用氢化物发生装置，应注意正确使用，在每次测试前均应测量样品以及还原剂等的吸入量。

d). 由于汞元素的可升华性，在测试Hg时，是用冷原子法，在还原剂作用下对直接生成汞原子气体进行检测。

d). 点火后注意观察燃烧器火焰不应带有缺口。

e). 标液测试时注意其吸光度与相关性，一旦出现异常需重测标液或重新配制标液。

f). 样品液测试时注意观察信号，确认是否有干扰，如有干扰应消除或扣除背景。

g). 注意气源使用的安全性（见工作指引GL-015）

h). 检测完毕后应注意雾化室的清洗，排净系统内燃气与助燃气。

i). 注意软件系统中实验条件的设置应正确，输入的数据应核查，须准确无误。

3．酸度计、纯水机、电导仪、分析天平等仪器的使用请见仪器说明书及相关工作指引。

六、原始记录与报告

1．所有记录应完整，清晰，应及时，如实记录。

2．报告应规范，数据准确，结论正确

七、仪器维护保养（见工作指引）

1．微波消解炉的维护保养

●消解罐：保持其干净，不可被污染，不能用利器刮、剥结污以防止罐身被损害，缩短使

用寿命。

●扳手：正确使用，防止被酸腐蚀，在活动部位上加润滑油保护。

●机身：每次消解完后清洗机身内部防止酸雾沉积，以导致转盘不转动。

●弹簧片：随时检查安全弹簧片是否有裂纹，在选用程序时应确保不超压，保证弹簧片的

使用寿命。

3．原子光谱仪的维护保养

●燃烧器：作用是使样品原子化，因而在使用前后均应清理缝口的灰尘和积灰，使火焰燃

烧稳定，原子化程度高。

●吸样毛细管：每次测试后应清洗或疏通，以保证吸液量均匀一致。

●雾化室：定期清洗，以便气、液混合均匀，快速排出废液。

●空心阴极灯：每次点灯后应从阴极辉光的颜色判断灯的工作是否正常，发光是否稳定，

发光部分是否正常，如有问题应马上进行（活化）处理，保证视窗的干净整洁。

八、工作指引

1．分析方法工作指引：WI-检测-FX-***

2．仪器类工作指引：WI-检测-YQ-***

3．管理类工作指引：WI-检测-GL-***

九、要求

以上内容均需在3个月内掌握，既要具备一般的理论知识，又要熟练地掌握全部操作过程，经过理论与操作考核且通过考核，方可授权独立上岗开展检测工作。

考核不限于以上内容，只要检测过程中涉及的理论与操作知识均在考核范围内。

未通过考核者马上辞退。