原子吸收知识..
ass 原子吸收

ass 原子吸收原子吸收(Atomic absorption spectroscopy, AAS)是一种常用的分析技术,用于测定物质中金属元素的含量。
本文将介绍原子吸收的原理、仪器设备以及在实际应用中的作用和局限性。
一、原理原子吸收的基本原理是通过光谱分析来测定金属元素的含量。
当金属元素处于激发态时,可以吸收特定波长的光。
原子吸收光谱仪通过测量样品溶液中吸收光的强度,来确定金属元素的含量。
具体原理如下:1. 原子化:将样品溶解在适当的溶液中,通过火焰、电弧或石墨炉等方式将金属元素原子化,使其处于激发态。
2. 光源:利用具有特定波长的光源,通常为空心阴极灯,发射出与待测金属元素吸收波长相对应的光。
3. 光路:光线经过光路系统,进入样品池中的原子化金属元素溶液。
4. 吸收:当光线通过溶液时,金属元素溶液吸收特定波长的光,使光强度减弱。
5. 检测:光线通过溶液后,进入光电倍增管等光电检测器,转换为电信号。
6. 计量:测量吸收光的强度,通过与标准曲线进行对比,确定金属元素的含量。
二、仪器设备原子吸收光谱仪主要由光源、光路系统、样品池、检测器、计算机等组成。
1. 光源:常用的光源有空心阴极灯、电极放电灯等,根据需要选择合适的光源。
2. 光路系统:光路系统包括光源选择、光栅(或棱镜)、狭缝等,用于调节和分析光束。
3. 样品池:样品池用于放置原子化金属元素溶液,一般采用石墨炉,可提高灵敏度和减少干扰。
4. 检测器:检测器通常采用光电倍增管(PMT)或光电二极管(PD)等,用于将光信号转换为电信号。
5. 计算机:计算机用于控制仪器设备、采集和处理数据,提高分析效率和准确性。
三、应用和局限性原子吸收广泛应用于环境监测、食品安全、药物分析、农业等领域,具有以下优点:1. 灵敏度高:原子吸收可以检测非常低浓度的金属元素,通常可以达到微克/升的级别。
2. 选择性好:根据金属元素的吸收特性和波长选择合适的光源,可以实现对多个金属元素的同时测定。
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。
原子吸收的原理

原子吸收的原理原子吸收是一种分析化学中常用的技术手段,通过测量物质中特定元素的吸收光谱来确定其含量,具有灵敏度高、选择性好、准确度高等优点,被广泛应用于环境监测、食品安全、医药卫生等领域。
原子吸收的原理主要涉及原子的能级结构、光谱线的产生和吸收过程等方面,下面将从这些方面来详细介绍原子吸收的原理。
首先,原子吸收的原理与原子的能级结构有关。
原子的能级结构是指原子内部电子的排布情况以及它们所具有的能量。
原子内的电子分布在不同的轨道上,每个轨道对应一定的能量,电子跃迁时需要吸收或放出特定能量的光子。
当原子处于基态时,电子处于最低能级的轨道上;当原子受到激发能量时,电子会跃迁到较高能级的轨道上,形成激发态。
原子吸收光谱就是利用这种原理,通过测量样品中特定元素的吸收光谱来确定元素的含量。
其次,原子吸收的原理与光谱线的产生有关。
原子吸收光谱是通过原子吸收光源产生的,原子吸收光源一般采用中空阴极灯或石英管等。
当原子吸收光源通电后,产生的光谱线会包含样品中特定元素的吸收线,通过测量这些吸收线的强度和位置来确定元素的含量。
光谱线的位置和强度与元素的能级结构和吸收过程有关,因此可以通过测量光谱线的特征参数来确定元素的含量。
最后,原子吸收的原理与吸收过程有关。
原子吸收光谱是通过原子吸收光源产生的光线穿过样品后被检测器接收,样品中特定元素会吸收光源产生的特定波长的光线,因此光线在样品中的强度会减弱,通过测量光线的强度变化来确定元素的含量。
原子吸收的过程是一个复杂的过程,涉及原子内部电子的跃迁、光子的吸收和发射等。
综上所述,原子吸收的原理涉及原子的能级结构、光谱线的产生和吸收过程等方面,通过测量样品中特定元素的吸收光谱来确定元素的含量。
原子吸收技术具有灵敏度高、选择性好、准确度高等优点,被广泛应用于环境监测、食品安全、医药卫生等领域。
希望本文能够对原子吸收的原理有所了解,并对相关领域的研究和应用提供一定的参考和帮助。
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。
原子吸收简单知识

THE END 谢谢!
原子吸收进行定量分析的基础
在一定条件下,吸光度和溶液中待测成分 的浓度是成正比的: A=KC A—吸光度 K—吸收系化器
原子吸收分 光光度计
单色器 检测系统
光源
原子吸收的各种优点都直接或间接的与共振线极窄的半宽度有关,也 就是说待测元素在一个极窄的光谱区内产生吸收。如果光源发射的带 测元素的谱线比吸收线窄,这种优点将更为突出。原子吸收用到的光 源包括空心阴极灯、无极放电灯以及其他一些光源。
原子吸收法的特点
4.测量精密度好 火 焰原子吸收法的精密度可达1-2%,非火焰法的 精密度一般能达到5-10%,这对于痕量和超痕 量的成分分析来说已经相当满意了。 5.测定元素多 采用空气-乙炔火焰和N2O-乙炔火焰,可测定近 70个元素。若利用某些化学反应,还可测定一 些非金属元素和无机化合物,例如Cl 、Br 、CN 、 22S 、SO4 、 NO3 、 CS2等。但是原子吸收光谱 不是万能的。例如测定每个元素都需要换上该 元素的空心阴极灯,要做多元素的同时分析就 不方便了。
2.物理干扰 物理干扰就是样品在转移,蒸发和原子化 的过程中由于物理特性的变化引起吸光度 下降的效应。在火焰原子化法中 ①试剂的粘度改变影响进样速度 ②表面张力影响形成雾珠的大小 ③溶剂的蒸汽压影响蒸发速度和凝聚损失 ④物化气体压力、取样管的直接喝长度影 响取样量的对少,等等。
检出限
检出限在一定程度上更能反映整个仪器的 性能,可作为仪器性能好坏的一项综合性 能指标,检出限为某特定分析方法在给定 的臵信度内可从样品中检出待测物质的最 小浓度或者最小量。只有了解检出限,才 能了解仪器的性能,才能更好地利用仪器 进行准确测试。因此,有必要对仪器的检 出限进行不确定度评定。同时,检出限的 不确定度评定结果的大小也是痕量一个实 验室水平的重要指标。
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。
原子吸收部分培训资料

仪器、取样、调整光谱仪器、测定光
技巧与注意事项
谱仪器并生成谱线图。
如正确选用谱线和谱线强度,样品的 浓度与标准曲线呈线性关系;但过高 或过低的浓度会影响测定值的精度。
原子吸收光谱的应用领域
1 冶金领域
2 环境领域
3 生医领域
用于测定金属制品中铜、 铅、锌等元素的含量。
用于土壤、水样品中重 金属元素的检测与分析。
用于医学检测、体液分 析及肝等生物器官疾病 与组织学检测等。
原子吸收实验的步骤与注意事项
操作流程
1. 准备实验仪器和化学药品 2. 准备样品与标准曲线 3. 进行测量并绘制谱线图 4. 计算样品中各元素的含量
操作禁忌
• 注意危险品的 use-by 日期,勿使用过期药品 • 注意检查各设备的电气、气漏、防爆等
分析范围
原子吸收分析可用于测定 地球化学样品、生物样品、 环境样品等多种样品。
原子吸收光谱的原理
原子结构
原子的能量水平可以被当做“梯子”,原子吸收光 的波长被看作“台阶高度”,当台阶高度和梯子距 离相匹配时,原子将被激发。
吸收谱线
元素独有的电子能级结构会对原子吸收和辐射 的能量进行严格限制,因此每种元素都有特定 的吸收谱线。
安全性能 • 避免接触腐蚀性、挥发性、剧毒化合物
常见的原子吸收光谱分析方法
1
火焰原子吸收光谱法
将样品以火焰为载体析出特定元素,测量其激发态的吸收光强度。
2
石墨炉原子吸收光谱法
在石墨筒中加热样品、「焙烧」样品,使其中的特定元素进入气态,然后测量其 吸收光强度。
3
电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)
通过高温等离子体对样品进行分解、激发,然后测定其光谱,用于多元素的检测。
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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 火焰温度火焰类型最大温度氩—氢空气-氢空气-乙炔氧化亚氮-乙炔1577o C 2045o C 2300o C 2955o C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。