7 原子吸收光谱法
原子吸收光谱法

低温原子化法:低温原子化法也称为化学原子化法 ,包括冷原子化法和氢化物发生法。
一般冷原子化法与氢化物发生法可以使用同一装置 。
冷原子化法:直接测量Hg 氢化物发生法:氢化物发生器生成金属或类金属元
素氢化物,进入原子化器。
第四节 干扰及其消除方法
物理干扰:由于溶液的物理性质(如粘度、表面张力、密度和蒸 气压等)的变化引起的试液抽吸过程、雾化过程和蒸发过程的比 例不同。消除物理干扰的主要方法是配制与被测试样相似组成的 标准溶液,或采用标准加入法。
电离干扰:在高温下,原子电离成离子,而使基态原子数目减少 ,导致测定结果偏低,此种干扰称电离干扰。消除办法是向试液 中加入过量比待测元素电离电位低的其他元素(通常为碱金属元 素)。例如,测钙时可加入过量的KCl溶液消除电离干扰。钙的 电离电位为6.1eV,钾的电离电位为4.3eV。由于K电离使钙离子 得到电子而生成原子。
{ C2H2:空气
> ¼ 富燃火焰 ≈¼ 中性火焰 化学计量火焰
< ¼ 贫燃火焰
根据燃气和助燃气的种类不同常用的有以下火焰:
乙炔-空气火焰; 氢-空气火焰; 乙炔-氧化亚氮火焰。
① Al,Ti,Ta,Zr等易形成难解离氧化物,不宜使用
② As 193.64,197.20nm;Se 196.09nm 不易使用 乙炔—空气火焰 是原子吸收测定中最常用的火焰,该火焰 燃烧稳定,重现性好,温度较高,可达23000C ,对大多数元
化学干扰:被测元素与共存组分发生化学反应,生成更稳定的 化合物,影响被测元素的原子化。由于PO43-的存在,钙与其形 成了磷酸钙、焦磷酸钙等化合物,这些化合物其键能很高,在 火焰中不易分解产生钙原子,结果偏低。消除方法:加入干扰 抑制剂的方法,如加入锶盐后Sr与PO43-反应生成比磷酸钙更加 稳定的化合物,从而释放出钙原子,消除了磷酸根离子对钙的 干扰。
原子吸收光谱

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第三阶段 电热原子吸收光谱仪器的产生 1959年,苏联里沃夫发表了电热原子化技术的第一篇论 文。电热原子吸收光谱法的绝对灵敏度可达到10-12-10-14g, 使原子吸收光谱法向前发展了一步。近年来,塞曼效应和自 吸效应扣除背景技术的发展,使在很高的的背景下亦可顺利 地实现原子吸收测定。
(3) 压力变宽(Pressure effect) 又称为碰撞(Collisional broadening)变宽。它是由于碰撞使激发 态寿命变短所致。外加压力越大,浓度越大,变宽越显著。可分为
a) Lorentz 变宽:待测原子与其它原子之间的碰撞。变宽在10-3nm。
劳伦兹变宽用Δν表示,可表达为 :
单色光谱线很窄才有明显吸收! 若 103 nm 则 I / I 0 1, A 0 无法分析
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对于分子的紫外-可见吸收光谱的测量,入射光是由单 色器色散的光束中用狭缝截取一段波长宽度为0.xnm至1.xnm 的光,这样宽度的光对于宽度为几十nm甚至上百nm的分子带 状光谱来说,是近乎单色了,它们对吸收的测量几乎没有影 响,当然入射光的单色性更差时,就会引起吸收定律的偏离。 而对于原子吸收光谱是宽度很窄的线状光谱来说,如果 还是采用类似分子吸收的方法测量,入射光的波长宽度将比 吸收光的宽度大得许多,原子吸收的光能量只作入射光总能 量的极小部分。这样测量误差所引起的对分析结果影响就很 大。这种关系如下图所示。
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若吸收线轮廓单纯取决于多普勒变宽,则:
原子吸收光谱法和原子吸收分光光度法

原子吸收光谱法和原子吸收分光光度法原子吸收光谱法和原子吸收分光光度法是分析化学中常用的技术手段,用于测定物质中金属元素的含量。
本文将介绍这两种方法的原理、应用以及比较。
一、原子吸收光谱法原子吸收光谱法是一种基于物质对特定波长的吸收能力进行分析的方法。
它利用原子在吸收特定波长的光线时会发生能量跃迁的特性,通过测量样品对特定波长的光线吸收的强度来确定其中金属元素的含量。
原子吸收光谱法的原理是基于原子的量子力学原理,当金属元素处于基态时,外层电子具有特定的能级跃迁能量,吸收特定波长的光线。
通过测量光线透过样品之前和之后的强度差,可以计算得到金属元素的浓度。
原子吸收光谱法的应用广泛,尤其在环境监测、食品安全、药物分析等领域具有重要意义。
例如,通过原子吸收光谱法可以测定水中重金属元素的含量,用于评估水质的安全性;还可以用于监测土壤中的污染物含量,从而保护农作物的品质。
二、原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法是一种基于原子吸收光谱技术的定量分析方法。
它利用物质对特定波长的光线吸收的强度与其浓度呈线性关系的特点,通过测量样品对特定波长光线吸收的强度来确定其中金属元素的含量。
原子吸收分光光度法与原子吸收光谱法相比,其最大的区别在于前者是定量分析方法。
通过建立标准曲线,测定样品吸光度与浓度的线性关系,可以准确计算得到金属元素的含量。
原子吸收分光光度法具有高灵敏度、准确度高以及分析速度快的优点,广泛应用于食品、化妆品、医药等行业中。
例如,原子吸收分光光度法可以用于检测食品中的微量元素,如铜、锌等,帮助评估食品的质量和安全性。
三、原子吸收光谱法与原子吸收分光光度法的比较原子吸收光谱法和原子吸收分光光度法在金属元素的定量分析方面都有重要的应用,但在一些方面存在差异。
1. 灵敏度:原子吸收光谱法的灵敏度更高,可以检测到更低浓度的金属元素,而原子吸收分光光度法的灵敏度相对较低。
2. 准确度:原子吸收分光光度法的准确度更高,可以通过建立标准曲线进行定量分析,而原子吸收光谱法的准确度相对较低。
原子吸收光谱法和原子荧光光谱法介绍及应用

4.2.1.2 光学系统
➢ 单光束光学系统
原子吸收光谱法与原子荧光光谱法 介绍和应用
原子吸收光谱法与 原子荧光光谱法介绍和应用
原子吸收光谱法与原子荧光光谱法 介绍和应用
Alan Walsh
(1916-1998) 和他的原子吸 收光谱仪在一 起
原子吸收光谱法与原子荧光光谱法 介绍和应用
4.1 原子吸收光谱法
➢原子吸收光谱法(AAS)是基于气态的基态原 子外层电子对紫外光和可见光范围的相对应 原子共振辐射线的吸收强度来定量被测元素 含量为基础的分析方法。
原子吸收光谱法与原子荧光光谱法 介绍和应用
4.2 原子吸收分光光度计
原子吸收光谱法与原子荧光光谱法 介绍和应用
4.2.1 仪器结构与工作原理
原子吸收光谱法与原子荧光光谱法 介绍和应用
4.2.1.1 空心阴极灯
➢ 空心阴极灯(Hollow Cathode Lamp,HCL) ➢ 由待测元素的金属或合金制成空心阴极圈和钨或其
各个量子化能级上的分布遵循Boltzmann分布 定律:
Ni
gi
ΔEi
e kT
N0 g0
原子吸收光谱法与原子荧光光谱法 介绍和应用
4.1.1 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(ΔEi)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。
➢ 选择性好:谱线比原子发射少,谱线重叠概率小 。 ➢ 灵敏度高:适用于微量和痕量的金属与类金属元素
定量分析。 ➢ 精密度(RSD%)高:一般都能控制在5%左右。 ➢ 操作方便和快速: 无需显色反应。 ➢ 应用范围广。 ➢ 局限性:不适用于多元素混合物的定性分析;对于
原子吸收光谱法

原子吸收光谱法原子吸收光谱法是一种常见的分析化学技术,用于定量分析样品中金属元素的含量。
这种方法利用了原子在特定波长的光线照射下吸收特定能量的特性。
本文将介绍原子吸收光谱法的原理、应用及其在分析化学领域的重要性。
## 一、原理介绍原子吸收光谱法的原理基于原子在吸收特定波长的光线后,电子从基态跃迁到激发态的过程。
当样品中的金属元素被蒸发成原子并通过火焰或电热等方法激发后,特定波长的光被通过样品,吸收特定能量的光线被原子,其吸收量与原子浓度成正比。
利用测量被吸收的光的强度,可以推断出样品中金属元素的含量。
## 二、仪器构成原子吸收光谱法的仪器通常包括光源、样品室、单色器、检测器等部分。
光源产生特定波长的光线,样品室用于蒸发样品中的金属元素成原子,单色器用于选择特定波长的光线,检测器用于测量被吸收的光线的强度。
这些部件共同作用,构成了原子吸收光谱仪,可用于样品中金属元素含量的定量分析。
## 三、应用领域原子吸收光谱法在环境监测、食品安全、医学诊断等领域有着广泛的应用。
例如,它可以用于检测饮用水中的重金属污染物,监测环境中的有害元素含量,确保环境质量安全。
在食品安全方面,原子吸收光谱法可用于检测食品中的微量元素,如铁、锌等,确保食品质量符合标准。
此外,在医学诊断中,原子吸收光谱法可以用于分析生物样本中微量元素的含量,为疾病诊断提供重要依据。
## 四、优势与局限性原子吸收光谱法具有高灵敏度、高精确度和宽线性范围的优势,能够准确测定样品中微量金属元素的含量。
然而,它也有局限性,例如不能同时测定多种元素,需要事先了解样品中金属元素的成分,且对样品制备要求较高。
## 五、发展趋势随着科学技术的不断发展,原子吸收光谱法也在不断完善和发展。
近年来,原子吸收光谱法与其他分析技术相结合,如原子荧光光谱法、电感耦合等离子体质谱法等,提高了分析的灵敏度和准确性。
此外,随着纳米技术的发展,原子吸收光谱法在纳米材料分析方面也有了广阔的应用前景。
原子吸收光谱法原理简述

原子吸收光谱法原理简述
原子吸收光谱法是一种用于分析物质中金属元素含量的方法。
它的原理简述如下:
当金属原子处于基态时,它们会吸收特定波长的光。
原子吸收光谱法利用这一特性来测量样品中金属元素的含量。
首先,样品被转化成气态原子或原子的气态化合物,然后通过光源发出的特定波长的光照射样品。
如果样品中含有被检测的金属元素,这些原子会吸收光,使得光源透过样品时的光强度减弱。
测量光源透过样品前后的光强度差异,就可以确定金属元素的含量。
原子吸收光谱法的原理基于不同金属元素吸收光的特性。
每种金属元素都有特定的吸收光谱线,这些谱线对应着特定波长的光。
因此,通过测量样品对不同波长光的吸收情况,可以确定样品中不同金属元素的含量。
此外,原子吸收光谱法还遵循比尔-朗伯定律,即吸收光强度与浓度成正比。
因此,可以通过测量吸收光强度的变化来确定金属元素的浓度。
总的来说,原子吸收光谱法利用金属原子对特定波长光的吸收特性,通过测量样品对光的吸收来确定其中金属元素的含量。
这一方法在分析化学和环境监测等领域有着广泛的应用。
原子吸收光谱法ppt课件
定量分析的依据
基态原子对共振线的吸收程度 与蒸气中基态原子的数目和原子蒸气 厚度的关系,在一定的条件下,服从 朗伯-比耳定律:
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定量分析的依据
由于原子化过程中激发态原子数目和离子 数很少,因此蒸气中的基态原子数目实际上接近 于被测元素的总原子数目,而总原子数目与溶液 中被测元素的浓度c成正比。在L一定条件下:
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原子吸收分光度计
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原子吸收分光度计
光源 原子化器 单色器 检测系统
思考:光学系统(单色器)为什么在原子化器和检 测系统之间?
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➢光 源
提供待测元素的特征光谱。获得较 高的灵敏度和准确度。
光源应满足如下要求; 1 能发射待测元素的共振线; 2 能发射锐线; 3 辐射光强度大,稳定性好。
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注意:在高浓度时,标准曲线易发生弯曲。 27
➢标准加入法
计算法:
设容量瓶A,待测元素浓度Cx,吸光度Ax; 容量瓶B,待测元素浓度为(Cx+Cs),吸光 度为Ax+s,可求得被测试液元素的浓度为:
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➢标准加入法
作图法:
设同体积容量瓶编号 A B C D
试液+标准溶液浓度 cx cx+ cs cx+ 2cs cx+ 4cs
原子化过程分为干燥、灰化(去除基体)、 原子化、净化( 去除残渣)四个阶段,待测元 素在高温下生成基态原子。
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石墨炉原子化装置
优点:原子化程度高,试样用量少(1100μL),可测固体及粘稠试样,灵敏度 高,检测极限10-12 g/L。
缺点:精密度差,测定速度慢,操 作不够简便,装置复杂。
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➢单色器
质和内充惰性气体的光谱; 14
第七章原子吸收光谱分析法
原子吸收光谱法(也称原子吸收分光光法 )与可 见、紫外分光光度法基本原理相同,都是基于物质 对光选择吸收而建立起来的光学分析法。
2010年1月25日1时53分
组成:阳极(吸气金属)、空心圆筒形(使待测原子集中)阴极(W+ 待测元素)、低压惰性气体(谱线简单、背景小)。
工作过程:高压直流电(300V)---阴极电子---撞击隋性原子---电离(二 次电子维持放电)---正离子---轰击阴极---待测原子溅射----聚集空 心阴极内被激发----待测元素特征共振发射线。
? 自然宽度(约在10-5nm数量级)。
?
?2.多普勒变宽(热变宽):
? 由于多普勒效应而导致的谱线 变宽。由于原子热运动引起的。 其宽度约为 10-3nm数量级。
?3.压力变宽:由于同类原子或 与其它粒子(分子、原子、离子、 电子等)相互碰撞而造成的吸收 谱线变宽。其宽度也约为 10-3nm 数量级。
区别:在可见、紫外分光光度法中,吸光物质 是溶液中被测物质的分子或离子对光的选择吸收, 原子吸收光谱法吸光物质是待测元素的基态原子对 光的选择吸收,这种光是由待测元素制成的空心阴 极灯(称元素灯)作光源。
原子吸收光谱分析的过程:
A元素含量测定----- A元素的空心阴极灯发射特征辐射 --------试样在原子化器中变为气态的基态原子-------吸收空心 阴极灯发射特征辐射---------空心阴极灯发射特征辐射减弱-----产生吸光度------元素定量分析
钨丝灯光源和氘灯,经分光后,光谱通带0.2nm。而原子吸收线
原子吸收光谱法
半宽度受原子性质和 外界因素的影响
原子吸收光谱轮廓图
基本原理
Basic principle
谱线变宽因素
自然宽度
Doppler变宽
压力变宽 自吸效应 场致变宽
基本原理
Basic principle 自然宽度(△nN) :无外界因素影响时谱线具有的宽度,与激
发态原子的平均寿命有关,平均寿命越长,谱线宽度越窄。根据量子力 学的测不准原理,粒子能级能量和跃迁时刻不可能同时测准,其能量的 不确定度△E和其跃迁时刻的不确定度△t间有如下关系
其中Kv为吸收系数
基本原理
Basic principle
• 吸收线轮廓
In I0
中心频率n0最大吸收系数 所对应的频率或波长,由 原子能级决定
不同元素原子吸收不同频率的 光,由图可见,在频率为v0处
透过光强度最小,也就是吸收
最大。原子群从基态跃迁到激
发态所吸收的谱线并不是绝对
单色,而是具有一定的宽度,
第七章 原子吸收分光光度法
Atomic Absorption Spectrometry
( AAS)
专业:环境工程 姓名:韩朝丽
原子吸收光谱法
Atomic Absorption Spectrometry
概 述 基本原理
本章内容
仪 器
干扰及其 消除办法
分析应用
原子吸收光谱法概述
Atomic Absorption Spectrometry
原子吸收光谱法——仪器
(Atomic Absorption Spectrometry)
原子吸收分 光光度计
光源
原子化系统
光学系统
检测系统
仪器分析 第七章 原子吸收光谱法
第七章原子吸收光谱法1.原子吸收光谱的历史2.原子吸收光谱的特点3.原子吸收光谱与紫外可见吸收光谱的区别4.原子吸收光谱分析过程第一节概述1. 原子吸收光谱的历史◆1802年,沃拉斯顿(Wollaston)在研究太阳连续光谱时,首次发现太阳连续光谱中出现暗线。
◆1817年,夫琅和费(Fraunhofer)研究太阳连续光谱时再次发现这些暗线,但无法解释暗线产生的原因。
2/1363/1361825年,法国著名哲学家孔德在哲学讲义中说“恒星的化学组成是人类绝对不能得到的知识”◆1859年,本生、基尔霍夫研究碱金属和碱土金属火焰光谱时,发现钠蒸气发出的光通过温度较低的钠蒸气时,会引起钠光的吸收,并且钠在光谱中位置相同。
发射线与暗线D◆太阳光谱暗线:太阳外围大气圈中钠原子对太阳光谱中钠辐射特征波长光进行吸收的结果。
4/1365/136太阳中含有94种稳定和放射性元素:氢(71%)、氮(27%)、氧、碳、氖、硅、铁等。
◆1955年,澳大利亚物理学家Walsh(沃尔什)发表了著名论文《原子吸收光谱法在分析化学中的应用》,奠定了原子吸收光谱法的基础。
◆1960年以后,原子吸收光谱法得到迅速发展,成为微量、痕量金属元素的可靠分析方法。
6/1362. 原子吸收光谱法的特点✓检出限低:10-10~10-14g。
✓准确度高:1%~5%。
✓选择性好:一般情况下共存元素无干扰。
✓应用范围广:可测定70多种元素。
✗缺点:难熔元素、非金属元素测定困难,不能实现多元素同时分析。
7/1363. 原子吸收与紫外可见吸收的区别✓相同点:利用物质对辐射的吸收进行分析。
✗不同点:◆吸收机理不同:紫外可见为溶液中分子或离子宽带吸收,带宽为几纳米至几十纳米;原子吸收为气态基态原子的窄带吸收,带宽仅为10-3nm。
◆光源不同。
◆试样处理、实验方法及对仪器的要求不同。
8/1364. 原子吸收光谱分析过程◆确定待测元素。
◆选择该元素相应锐线光源,发射出特征谱线。
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仪器分析张威主编jsjkzw@第七章原子吸收光谱分析法学习目标1. 熟悉原子吸收光谱分析法的基本原理;2. 掌握原子吸收光谱分析法定量分析方法;3. 熟悉原子吸收光谱仪基本结构、主要部件的作用以及使用方法;4. 了解原子吸收光谱分析法中的干扰类型、本质及消除方法;5.了解原子吸收光谱分析法的特点和应用以及与分子吸收光谱法的异同点。
引言:何谓原子吸收光谱法?原子吸收光谱法(AAS)是基于物质所产生的原子蒸气对特定谱线的吸收作用来进行定量分析的一种方法。
主要内容§7.1 原子吸收分光光度法的基本原理§7.2 原子吸收分光光度计§7.3 原子吸收光谱法的分析方法§7.4 干扰及消除方法§7.1 基本原理基本原理原子吸收光谱的产生基态原子与待测元素含量的关系原子吸收线轮廓及其测量吸收线形状原子吸收的测量当一束光辐射照射处于基态的气态原子(原子蒸气)时,基态原子会选择性地吸收一定波长的光,使原子跃迁到相应的激发态,被吸收了的光线就是原子的吸收线。
一、原子吸收光谱的产生M (gas)hv基态原子激发态原子光线ΔE被吸收的光线的能量 E = hv原子由基态至激发态的能级差ΔEhv =ΔEhE ∆=⇒ν一、原子吸收光谱的产生电子由基态跃迁至第一激发态所产生的吸收谱线称为共振吸收线,反之则称为共振发射线(都简称共振线)。
共振线的频率:E 0E 1E 2E 3A B hE E 010-=ν一、原子吸收光谱的产生二、基态原子与待测元素含量的关系在一定温度下达到热力学平衡时,激发态原子数与基态原子数比值服从玻尔兹曼分布定律:)(000KT E E j jj e g g N N --=当温度与元素确定, 可以计算出激发态原子数与基态原子数比值.一些常见元素在3000K 时的Nj /N元素共振线波长nm gj /g激发能ev Nj/NK 761.5 2 1.617 3.84×10-3 Ba 553.6 2 2.239 5.19×10-4 Ca 422.7 3 2.932 3.55×10-5 Cu 324.8 2 3.817 6.65×10-7 Mg 285.2 3 4.346 1.50×10-7 Zn 213.9 3 5.795 5.50×10-10二、基态原子与待测元素含量的关系当温度不超过3000K,对于大多数元素而言,N j 与N 0相比很小,可以忽略不计,原子大多处于基态即N ≈N 0N :原子总数N 0 :基态原子总数二、基态原子与待测元素含量的关系理论上,某元素共振线的频率为吸收曲线应如下图hE E 010-=ννKv 0(一)吸收线形状实际的吸收曲线并非一条直线,而总是有一定宽度v 0Kν(一)吸收线形状以该曲线的半峰高处的宽度△ν表示曲线的宽度(轮廓)。
△ν又称为吸收线的半宽度。
共振吸收曲线的中心波长为共振线频率ν0虽然原子吸收线有一定宽度,但只有0.005nm 左右,相比于分子光谱仍很窄,所以原子吸收光谱还是称为线光谱(一)吸收线形状原子吸收线有宽度的原因宽度的原因吸收线有自然宽度热变宽压力变宽吸收线轮廓主要受劳伦茨变宽与多普勒变宽的影响。
1.自然宽度在无外界因素影响下的谱线宽度称为自然宽度。
由于电子在跃迁时,在高能级上有一定的停留时间所致。
自然变宽宽度较小,与其他因素导致变宽相比可忽略不计热变宽也叫多普勒变宽;这是由于原子在空间作无规则热运动所引起的一种吸收线变宽现象;多普勒变宽随温度升高而加剧;多普勒变宽是谱线变宽的主要因素之一。
Dν∆2. 热变宽3.压力变宽待测元素的原子与其它粒子相互碰撞而引起的吸收线变宽。
压力变宽随着原子蒸汽压力增大而增大。
凡是同种粒子碰撞引起的变宽叫做赫尔兹马克(Holtzmark )变宽,凡是异种粒子碰撞引起的变宽叫做劳伦茨(Lorentz)变宽。
1.积分吸收根据理论可以证明出,吸收曲线的积分面积与基态原子数目成正比:v 0K ν∫K νd ν= πe 2N 0ƒ/mc+∞-∞(二)原子吸收的测量(二)原子吸收的测量2.峰值吸收1955年Walsh A提出,当采用半宽度比吸收线半宽度更窄的锐线光源(且该锐线光源的中心频率与吸收线的中心频率相同)时,在温度不太高的稳定火焰条件下,峰值吸收系数与火焰中被测元素的原子数和浓度成正比。
(二)原子吸收的测量2.峰值吸收3.原子吸收定量基础当频率为ν 、强度为I 0的平行光,通过厚度为L 的基态原子蒸汽时,基态原子就会对其产生吸收。
根据郎伯-比尔定律:LK eI I 00-=L K e L K II A 00434.0lg lg ===ν(二)原子吸收的测量3.原子吸收定量基础K 0=k 1·N 0N 0=k 2·cK 0=k 1·k 2 ·c⇒cK cL k k L K A '210434.0434.0=== A =K ′· c原子吸收光谱法进行定量分析的理论依据(二)原子吸收的测量§7.2 原子吸收分光光度计显示器检测器分光系统光源原子化器一、光源光源的作用是提供待测元素的共振线的锐线光源。
最常用的光源是空心阴极灯每一种空心阴极灯含有与待测元素相同的元素。
受激发光时可以提供待测元素的共振线或其他谱线一、光源金元素空心阴极灯镉元素空心阴极灯二、原子化器原子化器的作用是使试样中的待测元素转变成为能吸收特征辐射的基态原子原子化器分为火焰原子化器和石墨炉原子化器两大类二、原子化器火焰原子化器结构简单,操作方便快速,重现性好,有较高的灵敏度和检出限预混合型火焰原子化器二、原子化器石墨原子化器的原子化效率高,试样用量少,绝对灵敏度高,检出限低,应用日趋广泛石墨炉原子化器三、分光系统分光系统位于原子化器之后,作用是将共振(吸收)线与其他谱线分开分光系统四、检测系统和读数系统检测系统包括光电元件、放大器及信号处理器件等。
可将由单色器投射出的特征谱线转换为电信号并进行数据处理。
§7.3 原子吸收光谱的分析方法分析方法定量分析方法标准曲线法标准加入法灵敏度和检测限灵敏度检测限一、定量分析方法在一定分析条件下,待测试液的吸光度与被测元素的浓度成正比A =K′·c 借助该公式即可进行定量分析(一)标准曲线法与紫外分光光度法中标准曲线法相似①配制一组适当的已知浓度被测物质的标准溶液②按各溶液浓度由低到高的顺序依次测定出吸光度③绘制A ~c标准曲线(工作曲线)④测定样品溶液的吸光度Ax,再从标准曲线上求出被测元素的含量cx。
(二)标准加入法若试样组成比较复杂,因杂质等因素的干扰,导致用标准曲线法测定时难以消除干扰,误差较大。
此时可采用标准加入法分析①取4份(或更多)相同体积的被测试液②从第二份起,分别按一定比例加入不同量的待测元素标准溶液,然后稀释至相同体积,再在相同实验条件下,分别测定其吸光度。
③设原试样溶液中待测元素浓度为cx,加入标准溶液后的实际浓度为cx +c、cx+2c、cx+3c,以测得的各溶液吸光度对加入的浓度作图。
(二)标准加入法(二)标准加入法④将所得的工作曲线向左外推至与浓度轴相交,则交点与坐标原点之间的距离即为待测元素的浓度cx二、灵敏度和检测限(一)灵敏度原子吸收分析的灵敏度定义为在一定条件下,被测物质浓度或含量改变一个单位时所引起测量信号的变化程度。
即标准曲线A=f(c)的斜率:S = d A/d c或S = d A/d m。
1. 特征浓度:指能产生1%吸收或0.0044吸光度信号时所对应的被测元素的质量浓度。
单位为µg/(mL ·1%),计算式为:式中:c :被测溶液的浓度(μg /mL );A :被测溶液的吸光度。
Ac S c ⨯=0044.0(一)灵敏度2. 特征质量:是指能产生1%吸收或0.0044吸光度信号时所对应的被测元素的质量。
单位为µg /1%,计算式为:式中V :试液进样量(mL );c :被测溶液的浓度(μg /mL );A :被测溶液的吸光度。
AV c S m ⨯⨯=0044.0(一)灵敏度(二)检测限以适当的臵信度水平检出的待测元素的最小浓度或最小量称为仪器的检出限,一般用被测元素产生的信号强度是空白溶液吸光度信号标准偏差(基线噪音水平)3倍时所对应的被测元素浓度或质量来表示。
绝对检测限:相对检测限:式中c :被测溶液的质量浓度(μg /ml );A :溶液的平均吸光度;σ:空白溶液进行10次以上吸光度测定而求出的标准偏差;V :被测溶液进样量(ml )()g AV c D m μσ3⋅⋅=()mL g A c D c /3μσ⋅=(二)检测限§7.4 干扰及消除方法干扰及消除方法物理干扰与消除化学干扰与消除电离干扰与消除光谱干扰与消除谱线干扰背景吸收干扰一、物理干扰与消除物理干扰是指试样溶液在原子化过程中,由于试样物理性质如粘度、表面张力、雾化气体压力以及溶剂蒸汽压等发生改变而引起的干扰,亦称基体效应。
消除物理干扰方法有:①应用标准加入法进行定量分析②被测试液浓度较高时应将溶液稀释,在试液中加入适当的有机溶剂等方法。
二、化学干扰与消除由于试液在转化为自由基态原子的过程中待测元素与共存元素发生化学作用而产生的干扰效应称为化学干扰通常消除化学干扰的方法1.使用释放剂当被测元素与干扰元素在火焰中生成稳定的化合物时,加入另一种物质和干扰元素形成更稳定、更难挥发的化合物,将待测元素释放出来,这种加入的试剂叫做释放剂。
二、化学干扰与消除2.使用保护剂所谓保护剂是指它能使被测元素不与干扰元素生成难挥发、难解离的化合物,可避免被测元素受到干扰。
例如:如EDTA作保护剂可抑制磷酸根对钙的干扰(保护钙),8-羟基喹啉作保护剂可抑制铝对镁的干扰(保护镁)3.使用缓冲剂在试液和标准溶液中加入大量含有干扰元素的试剂,使干扰的影响不再发生变化以达到消除干扰的目的,这种含有干扰元素的试剂叫做缓冲剂。
例如:用N2O-乙炔火焰测定钛时,铝抑制钛的吸收。
当铝浓度大于200ug/ml时,干扰趋于稳定,可消除铝对钛的干扰。
二、化学干扰与消除三、电离干扰与消除由于原子的电离作用使基态原子数减少而引起吸光度降低的现象称为电离干扰常用消除方法①在试样中加入大量易电离的其它元素(如铯Cs),称作消电离剂,来抑制被测元素的电离。
②利用温度较低的火焰来降低电离度,亦可减弱电离干扰。
四、光谱干扰与消除光谱干扰是指被测元素的吸收谱线与干扰物质的辐射或吸收光谱不能完全分离,或分析线被试样中其它成分吸收而引起的干扰效应,主要有谱线干扰和背景吸收干扰。
(一)谱线干扰1.吸收线重叠干扰试样中共存元素的吸收线波长与被测元素共振线波长很接近时,产生光谱重叠干扰,使分析结果偏高。