原子吸收知识..
原子吸收(1)

五、原子吸收分光光度计的类型
单光束分光光度计 按光束数分类
双光束分光光度计
按调制电源 方式分类
直流调制分光光度计 交流调制分光光度计
强的火焰有利于这些元素的原子化。显然,既提高火焰温 度又利用火焰气氛,对于消除待测元素与共存元素之间因 形成难熔、难挥发、难解离的化合物所产生的干扰更加有 利。
⑶加入释放剂
待测元素和干扰元素在火焰中生成稳定的化合物时, 加入另一种物质使之与干扰元素生成更稳定、更难挥发的 化合物,从而使待测元素从干扰元素的化合物中释放出来 。加入的这种物质叫释放剂。
大多数元素皆适用
金属和不易氧化的 元素
三、分光系统
分光系统是由光栅、凹面镜和狭缝组成,单色器 的作用是将待测元素的共振线和临近的谱线分开。单色 器的性能主要由色散率和集光本领来决定。色散率是指 色散元件将波长相差很小的两条谱线分开所成的角度 (角色散率)或两条谱线投射到焦面上的距离(线色散 率)的大小。原子吸收光谱法测定中既要将谱线分开, 又要有一定的出射光强度才便于测定,也就是单色器既 要有一定的分辨率,同时又要有一定的集光本领。若光 源强度一定,就需要选用适当的光栅色散率与狭缝配合, 构成适合测定的光谱通带来满足上述要求。
按波道数分类
单道分光光度计 双道分光光度计 多道分光光度计
(一) 单道单光束原子吸收分光光度计
优点:结构简单,光能集中,辐射损失少,灵敏 度较高,能满足一般分析要求。 缺点:不能消除光源波动引起的基线漂移。
(二)单道双光束原子吸收分光光度计 单道双光束原子吸收分光光度计光学系统
原子吸收法的基本原理

原子吸收法的基本原理
首先,原子吸收法的基本原理之一是原子蒸气的生成。
在原子吸收法分析过程中,样品首先被转化成原子蒸气。
这通常是通过火焰或炉子将样品加热至高温,使其分解成原子状态。
原子蒸气的生成是原子吸收法的关键步骤,它直接影响到后续的光谱分析过程。
其次,光源的选择也是原子吸收法的基本原理之一。
在原子吸收法中,需要选择合适的光源来激发原子蒸气吸收光线。
常用的光源包括空气-乙烯火焰、氧乙炔火焰和石墨炉等。
不同的光源对于不同元素的分析有着不同的适用性,选择合适的光源可以提高分析的准确性和灵敏度。
另外,光谱线的选择也是原子吸收法的基本原理之一。
在原子吸收法中,需要选择合适的光谱线来进行元素的分析。
不同元素有着不同的吸收光谱线,因此需要根据具体的分析要求选择合适的光谱线进行分析。
最后,检测器的选择也是原子吸收法的基本原理之一。
在原子吸收法中,需要选择合适的检测器来检测样品中的吸收光线强度。
常用的检测器包括光电倍增管、石英光电二极管和光电离检测器等。
选择合适的检测器可以提高分析的灵敏度和准确性。
总的来说,原子吸收法是一种重要的分析化学方法,它通过原子在特定波长的光线下吸收的特性来分析物质中的金属元素含量。
在原子吸收法的分析过程中,原子蒸气的生成、光源的选择、光谱线的选择和检测器的选择是其基本原理。
只有充分理解和掌握了这些基本原理,才能准确、快速地进行元素分析。
第十四章 原子吸收

2.电热原子化
石墨炉原子化器示意图
石墨炉升温示意图
Dry (干燥)
Clean out Atomize 清洗 (原子化)
Ash (灰化)
Cool down T
冷却
E
M
P
TIME
石墨炉原子化器
石墨炉的升温过程: 干燥、灰化、原子化和净化
主要优点: (1)原子化效率高 (2)试样用量少 (3)有利于 难溶氧化物的原子化 (4)比火焰法安全可靠
(1)加入释放剂:如,Sr或La离子消除磷酸盐对Ca2+的干扰
火焰原子化、电热原子化
分子吸收
1. 空心阴极灯 自旋量子数s:表示电子的自旋,决定了自旋角动量沿磁场方向的分量。
在石墨炉原子吸收法中,其表达式为:
因此两者的差值即为扣除背景后的原子吸收值。
自然变宽 10-5nm
直流供电 + 切光器
1加1的矢量和为多少?
消除电离干扰的最有效办法是在标准和分析试 样溶液中均加入过量的易电离元素。
常用的消电离剂是碱金属元素。
3. 光学干扰
(1) 谱线干扰 消除方法:另选分析线;减小狭缝宽度;降低 灯电流等等。
(2) 背景吸收 分子吸收 光的散射 火焰气体的吸收
背景吸收的校正
(1)双线校正法(邻近线法) 邻近线背景校正法是采用一条与分析线相近的 非吸收线,被测元素基态原子对它无吸收,而背 景吸收的范围较宽,所以对它仍然有吸收。当分 析时,背景和被测元素对分析线都产生吸收,分 析线的吸光度值和邻近线的吸光度值两者之差即 为被测元素的净吸光度值。
用锐线光源测量峰值吸收
0,1,2,3…; S,P,D,F.
供气态基态原子吸收。 能级图 在光谱学中,把原子中所有可能存在的能级状态及能级跃迁用图解的形式表示出来,这种图称为能级图。
原子吸收光谱法知识要点

第十章原子吸收光谱法知识要点1.基本概念及原理原子吸收光谱法是基于测量试样所产生的原子蒸气中基态原子对其特征谱线的吸收,从而定量测定化学元素的方法。
它具有灵敏度高、选择性好、测定范围广泛、操作简便和分析速度快的特点。
原子受到外界能量激发时,最外层电子可能跃迁到不同的能级,即不同的激发态。
电子在基态与激发态之间的跃迁称为共振跃迁。
电子吸收能量从基态跃迁到能量最低激发态(第一激发态)时所产生的谱线为主共振吸收线,电子从能量最低激发态跃迁回基态释放能量所产生的谱线为主共振发射线。
二者统称为主共振线,一般是元素的最易发生、吸收最强、最灵敏的谱线。
不同元素的主共振线不相同而各有其特征性,称其为元素的特征谱线。
原子吸收线并不是严格的几何线,而是具有一定宽度和轮廓的谱线。
吸收系数随波长(或频率)的分布曲线称为吸收谱线轮廓,通常用中心频率%和半宽度△v这两个物理量来描述。
中心频率v0是最大吸收系数所对应的频率,其能量等于产生吸收的两量子能级间真实的能量差,而该处的最大吸收系数又称为峰值吸收系数K。
;半宽度△v是指峰值吸收系数一半即K0/2处所对应的频率范围,它用以表征谱线轮廓变宽的程度。
2.要求掌握的重点及难点(1)原子吸收光谱仪的基本结构原子吸收光谱仪分单光束型和双光束型,由光源、原子化系统、分光系统和检测系统四大部分构成。
光源为锐线光源,多用空心阴极灯,要求其能发射待测元素的特征锐线光谱,同时强度要大、稳定性要好、寿命长。
原子化器分为火焰原子化器和非火焰原子化器。
火焰原子化器由雾化器、雾化室和燃烧器等部分组成,火焰原子化系统结构简单、操作方便,准确度和重现性较好,满足大多数元素的测定,应用较为广泛,但其原子化效率低,试样用量大;非火焰原子化器包括石墨炉原子化器,石墨炉原子化器由电源、炉体和石墨管组成,石墨炉原子化器的原子化效率和测定灵敏度比火焰原子化器高得多,试样用量少,特别适合试样量少,又需测定其中痕量元素的情况,但是其精密度不如火焰法,测定速度较火焰法慢,另外装置较复杂、费用较高。
原子吸收理论知识点总结

原子吸收理论知识点总结导言原子吸收是一种重要的分析化学技术,它广泛应用于环境监测、地质探测、生物医学等领域。
原子吸收分析凭借其灵敏度高、准确度高、可靠性高等优点,成为了分析化学领域的一项重要技术。
本文将对原子吸收理论的知识点进行总结,包括原子结构、原子吸收光谱、光谱法分析原理等内容。
一、原子结构1.1 原子的构成原子是物质的基本单位,由原子核和电子组成。
原子核由质子和中子组成,而质子和中子又是由夸克组成的。
电子围绕原子核运动,形成了原子的电子壳层结构。
1.2 原子的能级原子的能级是指原子中电子的能量状态。
根据量子力学的理论,原子的能级是离散的,而且呈现出不同的分立能级。
原子吸收中的能级跃迁是原子吸收光谱的基础。
1.3 原子的光谱原子吸收光谱是指原子在外界激发作用下,吸收特定波长的光线而发生能级跃迁的现象。
原子吸收光谱可以用来研究原子的结构和电子的能级分布。
二、原子吸收光谱2.1 原子吸收光谱的特点原子吸收光谱是一种离散的光谱,它由一系列尖锐的吸收线组成。
不同的原子和不同的能级跃迁产生的原子吸收光谱是不同的。
2.2 原子吸收光谱的产生当原子吸收特定波长的光线时,电子会从低能级跃迁到高能级,吸收的光谱强度与吸收的波长有关。
原子吸收光谱的产生是因为原子在受到激发后会发生能级跃迁。
2.3 原子吸收光谱的应用原子吸收光谱可以用来确定样品中某种特定元素的含量。
通过测定原子吸收光谱的吸收强度,可以计算出样品中特定元素的浓度,从而实现对样品的分析。
三、光谱法分析原理3.1 光谱法的基本原理光谱法是一种通过测定样品在特定波长的光线下吸收、发射或散射特征光谱来分析样品中物质成分的方法。
光谱法包括原子吸收光谱、原子发射光谱、荧光光谱等。
3.2 原子吸收光谱法分析原理原子吸收光谱法是通过测定样品在特定波长的光线下对特定元素的吸收强度来确定样品中该元素的含量。
原子吸收光谱法的分析原理包括基态吸收、激发态吸收和共振线吸收。
原子吸收 培训课件

抗干扰能力强
操作简便
原子吸收光谱法具有较强的抗干扰能力, 能够克服基质效应和共存离子的干扰,提 高分析的准确性和可靠性。
原子吸收光谱法操作简便,仪器自动化程 度高,可以快速进行样品处理和测定。
缺点
样品消耗量大
原子吸收光谱法需要消耗较大的样品量,对于一些稀有或珍贵样品, 可能会造成浪费。
检测范围有限
联用技术如色谱-原子吸收联用技术的 出现,使得原子吸收光谱法在复杂样 品分析中具有更高的实用价值。
新型光源和检测器的研发,如激光诱 导击穿光谱技术和电感耦合等离子体 发射光谱技术等,为原子吸收光谱法 提供了更广阔的应用前景。
应用领域的拓展
原子吸收光谱法最初主要用于金属元素的分析,随着技术的 进步和应用研究的深入,其应用领域已经拓展到了非金属元 素、有机物和生化样品的分析。
身伤害。
实验结束后,正确处理废弃物, 防止对环境和人体造成危害。
事故处理
如发生意外事故,应立即采取 应急措施,并及时报告相关部
门。
实验废弃物的处理与处置
分类收集
将废弃物按照可回收、有害、一般废弃物进行分类收集。
有害废弃物处理
对有害废弃物进行无害化处理,如酸碱中和、沉淀、焚烧等。
废弃物处置
将处理后的废弃物按照相关规定进行处置,如深埋、排放等。
03
原子吸收光谱法可以用于陶瓷材料中金属元素的分析,以了解
陶瓷材料的成分和性能。
04
原子吸收的优缺点
优点
灵敏度高
选择性好
原子吸收光谱法具有很高的灵敏度,能够 检测出低浓度的元素,适用于痕量元素的 分析。
原子吸收光谱法具有较好的选择性,不同 元素有不同的吸收波长,可以实现对目标 元素的特异性检测。
原子吸收基础知识考核试卷含答案

原子吸收基础知识考核试卷姓名:___________分数:_______一、填空题(16分)1.原子吸收光谱仪由光源、、和检测系统四部分组成。
答案:原子化器分光系统2.原子吸收光谱仪的火焰原子化装置包括和。
答案:雾化器燃烧器3.火焰原子吸收光谱仪的原子化器的作用是,用以吸收来自锐线源的。
答案:产生基态原子共振辐射4.火焰原子吸收光度法常用的锐线光源有、和蒸气放电灯3种。
答案:空心阴极灯无极放电灯5.火焰原子吸收光度法分析过程中主要干扰有:物理干扰、化学干扰、和等。
答案:电离干扰光谱干扰6.火焰原子吸收光度法分析样品时,灯电流太高会导致和,使灵敏度下降。
答案:谱线变宽谱线自吸收7.火焰原子吸收光度法中扣除背景干扰的主要方法有:双波长法、、和自吸收法。
答案:氘灯法塞曼效应法8.乙炔管每4年更换1次(指原装进口的);乙炔总压力剩下0.5-0.6MPa必须换掉,剩下的里面是丙酮,腐蚀管路;二、判断题(16分)1.火焰原子吸收光谱仪中,大多数空心阴极灯一般都是工作电流越小,分析灵敏度越低。
( )答案:错误正确答案为:大多数空心阴极灯一般都是工作电流越小,分析灵敏度越高。
2.火焰原子吸收光谱仪中,分光系统单色器所起的作用是将待分析元素的共振线与光源中的其他发射线分开。
( )答案:正确3.火焰原子吸收光度法分析中,用10HNO3-HF—HClO4消解试样,在驱赶HClO4时,如将试样蒸干会使测定结果偏高。
( )答案:错误正确答案为:在驱赶HClO4时,如将试样蒸干会使测定结果偏低。
4.火焰原子吸收光度法中,空气-乙炔火焰适于低温金属的测定。
() 答案:正确5.火焰原子吸收光度法分析样品时,提高火焰温度使分析灵敏度提高。
( ) 答案:错误正确答案为:火焰原子吸收光度法分析样品时,在一定范围内提高火焰温度,可以使分析灵敏度提高。
6.火焰原子吸收光谱仪原子化器的效率对分析灵敏度具有重要的影响。
( ) 答案:正确7.火焰原子吸收光谱仪燃烧器上混合气的行程速度稍大于其燃烧速度时,火焰才会稳定。
原子吸收法知识点总结

原子吸收法知识点总结一、原理原子吸收法的原理是基于原子在吸收光的过程中所发生的电子跃迁。
当一束特定波长的光照射到原子样品上时,会激发样品中的原子内部电子跃迁至高能级。
当外来光线通过样品后,被照射的原子吸收部分特定波长的光,这些吸收光的能量与原子内部电子跃迁的能级差相等。
通过测定吸收光的吸收强度或吸收光和未被照射前的光的强度之比(即吸收率),可以推算出原子样品中特定元素的含量。
二、仪器原子吸收法所使用的主要仪器为原子吸收光谱仪(Atomic Absorption Spectrometer)。
原子吸收光谱仪由光源、光栅、样品室、检测器和数据处理单元等部分组成。
光源是一个空心阴极灯(Hollow Cathode Lamp),可以产生特定元素的原子谱线光。
光栅用于分离入射光谱线成为不同波长的光线。
样品室用于置放样品,并通过自动控制进样和洗样的操作。
检测器通常采用光电倍增管(Photomultiplier Tube)来检测吸收光的强度。
数据处理单元用于接收并记录吸收光强度,进行数据处理和结果输出。
三、样品处理原子吸收法的样品处理通常包括取样、前处理和制备溶液等步骤。
取样是从实际样品中取得代表性的样品,以确保后续分析结果的准确性。
前处理包括溶解、酸溶、氧化还原等方法,以将样品中的有机物和无机物转化为可测元素的形式,并消除干扰。
制备溶液通常包括加入稀释剂、内标溶液等,以便适应分析仪器的检测范围和准确度。
四、优缺点原子吸收法作为一种分析技术,具有以下优点:首先,原子吸收法灵敏度高,可以检测到微量的元素含量;其次,原子吸收法操作简单,需要的样品处理步骤相对较少,因此分析过程较为快速;再次,原子吸收法具有较高的精确性和准确性,可以得到较可靠的分析结果;最后,原子吸收法适用于多种元素的分析,且适用范围广。
然而,原子吸收法也存在一些缺点:首先,原子吸收法只能分析单一元素的含量,且分析范围受到元素谱线的限制;其次,原子吸收法在测定样品中含有多种干扰因素时,需要进行样品前处理和仪器校正以消除干扰,因此分析复杂样品的操作和数据处理较为繁琐;再次,原子吸收法在一些元素的测定上受到样品基质的限制,需要进行基质干扰的校正;最后,原子吸收法需要专业的实验人员和专用仪器,因此成本较高。
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原子吸收分光光度法知识1、原子吸收分光光度法的原理1.1 为什么原子吸收光原子吸收光谱法利用原子对固有波长光的吸收进行测定。
所有的原子可分类成具有低能量和高能量的。
具有低能量的状态称为基态而具有高能量的状态称为激发态。
处于基态的原子吸收外部能量,变成激发态。
例如,钠主要有两种具有较高能量的激发态,分别比基态原子高2.2eV 和3.6eV,如图 1.1. (eV 是能量的计量单位, 称为“电子伏特”) 当 2.2eV 能量给于处于基态的钠原子,原子将移动到激发态 (I) ;当 3.6eV 能量给予基态,原子将移动到激发态 (II)。
给予的能量以光的形式,2.2eV 和3.6eV 分别相当于589.9nm 和330.3nm 波长光的能量。
对于钠基态原子而言,只吸收这些波长的光,而不吸收其他波长的光。
图 1.1 钠的能级基态和激发态能量的差取决于元素和吸收光的波长。
原子吸收光谱法使用空心阴极灯(HCL)。
HCL 给出被测定元素的特征波长的光。
根据光吸收从而测定原子密度。
1.2 光吸收率和原子密度之间的关系当一定强度的光给予许多处于基态的原子时,部分的光被原子吸收。
原子密度决定吸收率。
图 1.2 原子吸收的原理如图 1.2.,当强度 I o 的光照射到密度为 C 的原子蒸气上,蒸气的长度是 1 ,光经过原子蒸气以后强度减弱为 I。
I 和 I o 之间具有下列关系:(k:比例常数) 或上述关系式称为 Lambert-Beer 定律,值为吸收。
上述公式表明吸收正比于原子密度。
例如,当1,2 和 3 ppm 样品的吸收测定后,以浓度和吸收作图,得到如图 1.3.的直线,以图象表示的吸收和浓度的关系称为校准曲线。
当一个未知样品的吸收得到后,其浓度就可如图所示求得。
图 1.3 校准曲线1.3 样品原子化的方法上述原理可应用到自由原子对光的吸收。
“自由原子” 意味着没有和其他原子结合的原子。
然而,样品中要分析的元素并不一定处于自由状态,而常常于其他元素结合成为所谓的分子。
例如,海水中的钠多数与氯结合形成NaCl (氯化钠) 分子。
分子状态样品不能测定原子吸收,因为分子不吸收特定波长的光。
这些结合的原子必须使用一些手段,切断相互的结合使之成为自由原子。
这一过程称为原子化。
最常用的原子化方法是热解离,即把样品加热到高温,使分子转换到自由原子。
热解离方法又可分成火焰方法,采用化学火焰作为热源;和无火焰方法,采用非常小的电炉。
a) 火焰原子吸收用于原子化的火焰使用燃烧器产生,这是最普遍的方法。
目前商品原子吸收装置作为标准配备几乎都有燃烧器。
图 1.4 火焰原子吸收图 1.4. 是典型的燃烧器示意图。
图中说明以氯化钙形式的含钙溶液样品的测定。
样品首先通过雾化器雾化。
大的水滴作为废液排放,只有细的雾粒在雾化室与燃气和助燃气混合送入火焰。
当这些雾粒进入火焰中后,雾粒迅速蒸发产生细的氯化钙分子颗粒。
这些颗粒在火焰中由于热的作用,氯化钙进一步离解成自由的钙原子和氯原子。
如果波长422.7nm(Ca)的光束照射到这部分火焰时,就产生原子吸收。
在火焰的上部,部分钙原子与氧结合变成氧化钙,而一部分进一步电离。
因此,光通过火焰的上部原子吸收的灵敏度就不会太高。
许多不同种类的气体组合曾被用作原子化的火焰。
考虑到分析灵敏度、安全、使用简单和稳定性等因素,四种标准火焰被应用于原子吸收:空气-乙炔,氧化亚氮-乙炔,空气-氢和氩-氢。
这些火焰应用于不同的元素,关键取决于温度和气体的特性。
b) 电热原子吸收原子化方法中火焰仍然作为标准的原子化方法被广泛地使用,其原因是测定值的重现性好和使用简单。
然而,火焰方法的主要缺点是原子化率低,提升的样品只有1/10 左右被利用,而9/10 作为废液被排放了。
因此,其原子化效率低和分析灵敏度也不是很高。
电热原子吸收(无火焰方法), 使用石墨管,改善了上述缺点,灵敏度提高10 ~ 200 倍之多。
此方法起源于前苏联的 L'vov 博士。
图 1.5 无火焰原子化器在电热原子吸收方法中,样品注入到石墨管中,最大达300 安培的电流加到管上。
石墨加热到高温,样品中的元素原子化。
如果光源的光通过石墨管,光被原子化的原子吸收。
在实际测定中,样品注入到管中后,加热过程分如图1.6.所显示的三个阶段,即:干燥阶段,管加热到约100o C,样品中的水完全蒸发;然后是灰化阶段,管加热到400o C ~ 1000o C,有机物质和其他共存物质分解和蒸发;最后是原子化阶段,加热到1400o C ~ 3000o C,留在管中的金属盐类原子化。
通常加热方式如图1.6 所示,分成阶梯式升温(如图中的实线)和斜坡方式升温。
加热方式取决于样品,当共存物质分解温度接近待测元素的原子化温度时采用后者,加热时连续改变温度。
加热必须在一定的条件下进行(温度,加热时间和升温方式),需要适合测定样品的组成和测定元素的类型。
如果事先在仪器上设置了最优化的加热过程,则石墨管自动根据温度程序加热。
图 1.6 电热原子吸收的加热程序和吸收曲线c) 其他原子吸收方法这些方法对一些特殊元素而言其灵敏度高于火焰原子吸收或电热原子吸收,包括砷、硒和汞等。
此法在原子化前利用化学反应使待测元素以原子或简单分子的形式蒸发与大多数基体分离。
1)氢化物蒸气发生技术氢化物蒸气发生技术利用样品与硼氢化钠反应。
首先用HCl 酸化样品还原对象金属,然后与氢结合产生气态的金属氢化物。
这些气体送到高温原子化单元进行测定。
As,Se,Sb,Sn,Te,Bi,Hg和其他金属可通过此法产生金属氢化物。
图 1.7 是氢化物发生装置的示意图。
蠕动泵输送样品、5M 盐酸和0.5% 硼氢化钠溶液到反应线圈。
反应线圈中产生的金属氢化物在气-液分离器中分离成气相和液相。
氩气用作为载气,把气相送入到吸收池,吸收池用空气-乙炔火焰加热,金属元素原子化。
图 1.7 氢化物发生装置的示意图2)还原蒸气原子化汞在溶液中以正离子形式存在。
当还原后变成中性的汞,以汞的自由原子形式蒸发。
在室温下,氯化亚锡用作还原剂,汞原子用空气作为载气送到原子吸收装置。
图 1.8 是汞分析装置的示意图。
200m l 的样品放入反应容器中,加入氯化亚锡还原。
然后空气将产生的气体通过干燥管后送入气体流通池,原子吸收仪测定汞。
图 1.8 汞分析装置的示意图2. 原子吸收分光光度法分析的基本条件装置设置到最优的分析条件才能获得好的测定结果。
最优的条件取决于样品的组成和测定的元素。
即使元素相同,但样品的组成不同其最优的测定条件也可能有所不同。
因此在实际分析中需要全面探索测定条件。
2.1 装置的条件a) 分析线空心阴极灯发出的光包括一些阴极元素和填充气体的初级和次级光谱线。
这些光谱比较复杂,尤其是周期表之间的4,5,6,7和8 列中的元素光谱更为复杂,有数千条谱线。
在许多谱线中有部分产生原子吸收。
使用原子吸收分析选择最灵敏的光谱线。
根据样品中元素的浓度范围,选择吸收灵敏度合适的光谱线用于分析也可考虑。
表2.1.显示,一个元素也许有两条或更多的谱线呈现原子吸收性质,因此可根据情况选择光谱线使之具有合适的吸收灵敏度和发射强度。
此外,在分析样品中的主要组成时,由于其浓度高可选择次灵敏线进行测定,避免稀释误差。
表 2.1 分析线和吸收灵敏度(空心阴极灯的特征和处理方法 Hamamatsu Photonics)b) 狭缝宽关于从空心阴极灯发射的光谱线,其波长是独立或是有许多复杂的邻近线,取决于元素的种类。
如图 2.1. 钙、镁在其目标分析线附近没有其他光谱线。
对于这样的分析线,狭缝宽适当的大些可以得到足够的能量。
图 2.1 灯光谱镍在其目标分析线232.0nm (2320A)附近有许多光谱线。
由于镍原子对这些邻近波长谱线几乎不吸收,因此光谱仪的分辨能力必须增加(狭缝宽变窄) 以使这些光与 232.0nm 的光分开。
如果在低分辨能力条件下测定,测定灵敏度变差,同时,校准曲线的线性也变差 (图 2.2)。
钴 (Co),铁 (Fe),锰 (Mn)和硅 (Si) 的光谱类似镍,非常复杂。
光谱仪的分辨能力必须小于 2A 才能正确测定这些元素。
图 2.2 狭缝宽和校准曲线c) 灯电流值如果空心阴极灯操作条件不合适,光谱线产生多普勒变宽或自吸收变宽,影响测定结果。
多普勒变宽是由于空心阴极灯周围的温度变化造成的,对灯的发射无贡献。
由于空心阴极灯的电流增加,亮度增加;因此光谱线变宽导致吸收灵敏度下降如图 2.3。
空心阴极灯的寿命通常以安培-小时(A.Hr)表示。
因此,灯电流增加寿命缩短。
在上述情况下,阴极灯的电流低一些为好;但是如果太低的话亮度也随之下降。
此时检测器灵敏度必须增大,但是导致噪声变大。
灯电流值的选择取决于三个因素:灯的亮度 (噪声) 、吸收灵敏度和灯的寿命。
图 2.3 灵敏度与空心阴极灯电流值的关系2.2 火焰原子吸收的分析条件a)火焰的选择原子吸收分析中使用的标准火焰类型有空气-乙炔、空气-氢、氩-氢和氧化亚氮-乙炔火焰。
这些火焰的温度、氧化还原性质、和发射特征有所不同。
必须根据样品的性质和待测元素的种类选择最优的火焰。
空气-乙炔火焰(空气-乙炔)这种火焰应用最为广泛,可分析约30 种元素。
氧化亚氮-乙炔火焰(氧化亚氮-乙炔)用于原子吸收分析的火焰中此种火焰的温度最高。
铝、钒、钛等元素在空气-乙炔火焰和其他温度相对较低的火焰中与氧有很强的结合力,导致自由原子减少和测定变得困难。
然而,这些元素在高温的氧化亚氮-乙炔火焰中几乎不与氧结合,使分析结果良好。
氧化亚氮-乙炔火焰也可用于测定空气-乙炔火焰中可分析的元素。
氧化亚氮-乙炔火焰的高温可大大降低干扰。
空气-氢火焰(空气-氢)和氩-氢火焰(氩-氢)氢火焰除了短波长区,很少吸收阴极灯的光 (参照图 2.4)。
因此,测定的背景噪声较低,即使在短波长区,也比空气-乙炔火焰的低,适合As、Se、Zn、Pb、Cd 和 Sn 等元素。
由于在 200nm 以下氩-氢火焰的吸收最小,在此波长区常常被使用。
氢火焰的缺点是由于温度较低,干扰也较显著。
图 2.4 各种火焰的光吸收表 2.2 显示各种火焰的最大温度。
表 2.3 显示火焰的类型和对应的元素。
表 2.2 火焰温度表 2.3 元素和测定用的火焰b) 助燃气和燃气的混合比原子吸收分析的测定条件中助燃气和燃气的混合比是最重要的项目之一。
混合比影响火焰温度和环境,从而也决定了基态原子生成的条件。
因此,火焰的类型以及下章中要说明的光束在火焰中的位置控制了80 ~ 90 %的吸收灵敏度和稳定性(重现性)。
Cu、Ca、Mg 等元素的灵敏度随着火焰氧化性的增加(包含较多助燃气,贫燃气火焰)而增加;而Sn、Cr和Mo,等的灵敏度随着火焰的还原性增加(火焰包含较多的燃气,富燃气火焰)而增加。