原子吸收光谱分析ppt课件.ppt

1、1、了解原子吸收光谱分析的主要、了解原子吸收光谱分析的主要类型类型2、掌握原子吸收光谱分析的主要、掌握原子吸收光谱分析的主要性能参数性能参数。3、掌握原子吸收、掌握原子吸收制样技术制样技术。4、掌握原子吸收光谱的、掌握原子吸收光谱的定量分析定量分析方法。方法。5、掌握原子吸收光谱分析法、掌握原子吸收光谱分析法干扰干扰的类型与的类型与抑制抑制技术。技术。 学习目标学习目标一、类型 单光束、双光束、多波道原子分光光度计三种类型及特点。二、制样技术 1 1 取样要有代表性，防止污染。取样要有代表性，防止污染。 样品存放材质实际案例。样品存放材质实际案例。 2 2 样品预处理：样品溶解、样品灰化、被测

2、样品预处理：样品溶解、样品灰化、被测元素的分离与富集。元素的分离与富集。 样品溶解首选去离子水，其次稀酸，若都不行，样品溶解首选去离子水，其次稀酸，若都不行，则熔融法。则熔融法。 熔剂的选择原则：酸用碱，碱用酸。熔剂的选择原则：酸用碱，碱用酸。 常用的熔剂有硫酸氢盐、偏硼酸锂、四硼酸锂常用的熔剂有硫酸氢盐、偏硼酸锂、四硼酸锂等。等。样品灰化 有干法消化和湿法消化两种。有干法消化和湿法消化两种。 干法消化：干法消化：坩锅加热，先坩锅加热，先8080150150除有机物除有机物（也可加少量盐酸润湿样品），再（也可加少量盐酸润湿样品），再450450高温高温灰化，冷却后用强酸溶解，再转移至容量瓶。灰

3、化，冷却后用强酸溶解，再转移至容量瓶。不适于挥发性元素的测定。不适于挥发性元素的测定。 湿法消化：湿法消化：在样品升温时用合适的酸加以氧化。在样品升温时用合适的酸加以氧化。强酸或混合强酸消解。强酸或混合强酸消解。 微波消解微波消解三、三、特征参数特征参数1. 1. 灵敏度灵敏度 (1)(1)灵敏度（灵敏度（S S）指在一定浓度时，测定值（吸光度）的指在一定浓度时，测定值（吸光度）的增量（增量（A）与相应的待测元素浓度（或质量）的增量（）与相应的待测元素浓度（或质量）的增量（c或或m）的比值：）的比值： Sc=A/c 或或 Sm=A/m 也就是工作曲线的斜率。也就是工作曲线的斜率。 习惯上，我们

4、常用特征浓度和特征质量来表征灵敏度。习惯上，我们常用特征浓度和特征质量来表征灵敏度。 火焰原子化中用特征浓度；石墨炉原子化中用特征质量。火焰原子化中用特征浓度；石墨炉原子化中用特征质量。 (2)特征浓度（特征浓度（cc )能产生能产生1%吸收或吸收或0.0044吸光度值时溶液中待测元素的质量浓吸光度值时溶液中待测元素的质量浓度（度（gmL-1）. cc=0.0044s/A 单位：单位： gmL-1/1%式中式中s为试液的质量浓度为试液的质量浓度（gmL-1） ，A为试液的吸光度为试液的吸光度 例：例：1gmL-1镁溶液，测得其吸光度为镁溶液，测得其吸光度为0.55，则镁的特征浓，则镁的特征浓度

5、为：度为： cc=0.0044s/A =0.0044 1gmL-1/0.55=8 gmL-1/1% (3)3)特征质量（特征质量（m mc c) )能产生能产生1%吸收或吸收或0.0044吸光度值时溶液中待测元素的质吸光度值时溶液中待测元素的质量（量（ g/ 1% ） mc=0.0044 sv /A 单位：单位： g/ 1% 式中式中s为试液的质量浓度为试液的质量浓度（gmL-1） ，V为试液进样为试液进样体积（体积（mL)，A为试液的吸光度为试液的吸光度例题：例题：已知待测元素已知待测元素Fe的浓度为的浓度为0.50g/mL，测得吸光度为，测得吸光度为0.200，求该元素在，求该元素在1吸收

6、时的浓度。（吸收时的浓度。（0.01g/mL） 2.2.检出限（检出限（D D）ADs3 在适当置信度下，指产生一个能够确证在试样中存在某在适当置信度下，指产生一个能够确证在试样中存在某元素的分析信号所需要的该元素的最小含量。用空白溶液，元素的分析信号所需要的该元素的最小含量。用空白溶液，经若干次（经若干次（10-20次）重复测定所得吸光度的标准偏差次）重复测定所得吸光度的标准偏差的的3倍求得。倍求得。 (1)相对检出限相对检出限 单位：单位：g ml-1 (2)绝对检出限绝对检出限 单位：单位：gAmD3计算题计算题1、以、以0.0500mg/L的的Co标准溶液，在石墨炉原子标准溶液，在石墨

7、炉原子化器的原子吸收分光光度计上，每次以化器的原子吸收分光光度计上，每次以5.00mL与去离子与去离子水交替连续测定，共测水交替连续测定，共测10次，测得吸光度如下表。计算次，测得吸光度如下表。计算该原子吸收分光光度计对该原子吸收分光光度计对Co的检出限。的检出限。测定次测定次数数12345吸光度吸光度0.1651.1700.1660.1650.168测定次测定次数数678910吸光度吸光度0.1670.1680.1660.1700.167 解题思路：求出吸光度平均值和标准偏差后，可代入检出限计算公式解出。检出限可以解题思路：求出吸光度平均值和标准偏差后，可代入检出限计算公式解出。检出限可以质

8、量表示，也可以浓度表示。质量表示，也可以浓度表示。 四、四、定量分析方法定量分析方法1.1.标准曲线法标准曲线法 配制配制一系列不同浓度一系列不同浓度的标准试样，以空白溶液的标准试样，以空白溶液调零调零，由低由低到高到高依次分析其吸光度值依次分析其吸光度值A A，将获得的吸光度，将获得的吸光度A A数据对应于浓数据对应于浓度度c c作标准曲线，在相同条件下测定试样的吸光度作标准曲线，在相同条件下测定试样的吸光度A A数据，在数据，在标准曲线上标准曲线上查出查出对应的浓度值；对应的浓度值； 或或由标准试样数据获得由标准试样数据获得线性方程线性方程，将测定试样的吸光度将测定试样的吸光度A A数据带

9、入数据带入计算计算。 注意在高浓度时，标准曲线易发生注意在高浓度时，标准曲线易发生弯曲，压力变宽影响所致；弯曲，压力变宽影响所致；2.2.标准加入法标准加入法 取若干份体积相同的试液（取若干份体积相同的试液（cX），依次按比例加入不同），依次按比例加入不同量量cs的待测物的标准溶液（的待测物的标准溶液（cO），定容后浓度依次为：），定容后浓度依次为： cX ， cX +cO ， cX +2cO ， cX +3cO ， cX +4 cO 分别测得吸光度为：分别测得吸光度为：AX，A1，A2，A3，A4。 以以A对浓度对浓度cs做图得一直线，直线反向延长，交于做图得一直线，直线反向延长，交于cs负

10、轴负轴于一点，图中于一点，图中cX点即待测溶液浓度。点即待测溶液浓度。 该法可该法可消除基体干扰；消除基体干扰；不能消除背景干扰；不能消除背景干扰；1、用如下操作测定某试样中的钴，取五份、用如下操作测定某试样中的钴，取五份10.0mL的未知的未知液分别放入五个液分别放入五个50.0mL的容量瓶中，在加入不同量的的容量瓶中，在加入不同量的12.2g/mL钴标准溶液于五个容量瓶中，最后稀释到刻度钴标准溶液于五个容量瓶中，最后稀释到刻度。由下列数据计算试样中钴的质量浓度。由下列数据计算试样中钴的质量浓度。试样试样未知溶液未知溶液V/mL标准溶液标准溶液V/mL吸光度吸光度A0.00.00.201B1

11、0.010.00.292C10.020.00.378D10.030.00.467E10.040.00.554 2、以原子吸收分光光度法测定某试样中、以原子吸收分光光度法测定某试样中Pb2+的浓度，取的浓度，取5.00mL未知未知Pb2+试液，放入试液，放入50mL容量瓶中，稀释至刻度，测容量瓶中，稀释至刻度，测得吸光度为得吸光度为0.275，另取，另取5.00mL未知液和未知液和2.00mL50.0106mol/L的的Pb2+标准溶液，也放入标准溶液，也放入50mL容量瓶中稀释至刻度，容量瓶中稀释至刻度，测得吸光度为测得吸光度为0.650，未知液中，未知液中Pb2+的浓度是多少？的浓度是多少？

12、 解题思路：按标准加入法进行计算，注意浓度的计算。解题思路：按标准加入法进行计算，注意浓度的计算。 1、光谱干扰及抑制 2、物理干扰及抑制 3、化学干扰及抑制 4、电离干扰及抑制五、干扰及其抑制五、干扰及其抑制1、光谱干扰 待测待测元素的元素的共振线共振线与与干扰干扰物质物质谱线谱线分离不完全，这类分离不完全，这类干扰主要来自干扰主要来自光源光源和和原子化原子化装置。装置。（一）与光源有关的光谱干扰一）与光源有关的光谱干扰主要有以下几种：主要有以下几种： 1.1.在分析线附近有单色器不能分离的待测元素的邻近线。在分析线附近有单色器不能分离的待测元素的邻近线。 可以通过调小狭缝的方法来抑制这种干

13、扰。可以通过调小狭缝的方法来抑制这种干扰。 2.2.空心阴极灯内有单色器不能分离的干扰元素的辐射。空心阴极灯内有单色器不能分离的干扰元素的辐射。 换用纯度较高的单元素灯减小干扰。换用纯度较高的单元素灯减小干扰。 3.3.灯的辐射中有连续背景辐射。灯的辐射中有连续背景辐射。 用较小光谱通带用较小光谱通带(W=D(W=DS)或更换灯或更换灯 这类干扰主要来自原子化器的发射发射和背景背景吸收。1 1）. .原子化器的发射原子化器的发射 来自火焰本身或原子蒸气中待测元素激发态原子来自火焰本身或原子蒸气中待测元素激发态原子的发射，仪器可采用调制方式进行工作时，可避免的发射，仪器可采用调制方式进行工作时，

14、可避免这一影响。这一影响。 背景干扰主要是指原子化过程中所产生的光谱干扰，主要有气态分子对光的吸收干扰和高浓度盐的固体微粒对光的散射干扰，干扰严重时，不能进行测定。 （1 1） 分子吸收与光散射分子吸收与光散射 分子吸收分子吸收：原子化过程中，存在或生成的分子对特征辐射产生的吸收。分子光谱是带状光谱，势必在一定波长范围内产生干扰。 光散射光散射：原子化过程中，存在或生成的微粒使光产生的散射现象。 背景干扰往往产生正偏差。 如何消除如何消除？（2 2）背景干扰校正方法）背景干扰校正方法 氘灯连续光谱背景校正氘灯连续光谱背景校正（190190350nm)旋转斩光器交替交替使氘灯提供的连续光谱连续光

15、谱和空心阴极灯提供的共振线共振线通过火焰；氘灯连续光谱通过时：测定的为背景吸收AG(此时的共振线吸收相对于总吸收可忽略)；锐线光源通过时：测定总吸收AT；差值为有效吸收AA=A=AT T-A-AG G2、物理干扰及抑制 是试样与标样溶液物理性质有差别而产生的干扰。如是试样与标样溶液物理性质有差别而产生的干扰。如粘度、表面张力、密度等粘度、表面张力、密度等主要影响试样喷入火焰的速度、主要影响试样喷入火焰的速度、雾化效率、雾滴大小、雾化效率、雾滴大小、原子化效率原子化效率等。等。消除办法有：消除办法有：（1） 可通过控制可通过控制试液试液与与标标准溶准溶液液的的组组成成尽量尽量一致一致的方法来抑制

16、。试样组成不的方法来抑制。试样组成不详时，采用标准加入法；详时，采用标准加入法；（2）尽可能避免使用粘度大的硫酸来）尽可能避免使用粘度大的硫酸来处理样品；采用稀释的办法。处理样品；采用稀释的办法。3 3、化学干扰及抑制、化学干扰及抑制 指待测元素与共存组分之间的化学反应化学反应所引起的干扰效应,主要影响到待测元素的原子化效率，是主要主要干扰源。 1 1）类型）类型 （1 1）待测元素与共存物质作用）待测元素与共存物质作用生成难挥发或难解离的化合生成难挥发或难解离的化合物物，致使参与吸收的，致使参与吸收的基态原子减少基态原子减少。 例：例：a a、铝、硅、硼、钛、铍在火焰中易生成难熔化合物、铝、

17、硅、硼、钛、铍在火焰中易生成难熔化合物 b b、硫酸盐、硅酸盐与钙生成难挥发物质。、硫酸盐、硅酸盐与钙生成难挥发物质。 （2 2）待测元素原子发生电离反应待测元素原子发生电离反应，生成离子，不产生吸收，生成离子，不产生吸收，总吸收强度减弱，电离电位，总吸收强度减弱，电离电位6 6eVeV的元素易发生电离，火焰的元素易发生电离，火焰温度越高，干扰越严重，（如碱及碱土元素）。温度越高，干扰越严重，（如碱及碱土元素）。化学干扰的抑制化学干扰的抑制 通过在标准溶液和试液中加入某种试剂来抑制或减少化学干扰：（1）选择合适的原子化方法选择合适的原子化方法提高原子化温度，可使难解离的化合物分解；采用还原性强

18、的火焰与石墨炉原子化法，可使难解离的氧化物还原、分解。（2 2）释放剂）释放剂与干扰元素生成更稳定化合物使待测元素释放出来。 例：锶和镧可有效消除磷酸根对钙的干扰。例：锶和镧可有效消除磷酸根对钙的干扰。（3 3）保护剂）保护剂与待测元素形成稳定的络合物，防止干扰物质与其作用。 例：加入例：加入EDTAEDTA生成生成EDTA-CaEDTA-Ca，避免磷酸根与钙作用。，避免磷酸根与钙作用。（4 4）加入基体改进剂）加入基体改进剂石墨炉原子化法，在试样中加入基石墨炉原子化法，在试样中加入基体改进剂，使其在干燥或灰化阶段与试样发生化学变化，其体改进剂，使其在干燥或灰化阶段与试样发生化学变化，其结果可

19、能增加基体的挥发性或改变被测元素的挥发性，以消结果可能增加基体的挥发性或改变被测元素的挥发性，以消除干扰。除干扰。 例：测定海水中例：测定海水中Cd的，为了使的，为了使Cd在背景信号出现前原子在背景信号出现前原子化，可加入化，可加入EDTA来降低原子化温度，消除干扰。来降低原子化温度，消除干扰。（5）化学分离法）化学分离法当以上方法都不能消除化学干扰时，只当以上方法都不能消除化学干扰时，只好采用化学方法将待测元素与干扰元素分离。常用的化学分好采用化学方法将待测元素与干扰元素分离。常用的化学分离方法有溶剂萃取、离子交换和沉淀分离等方法。离方法有溶剂萃取、离子交换和沉淀分离等方法。4、电离干扰与其抑制 控制原子化温度 消电离剂消电离剂加入大量加入大量易电离易电离的一种缓冲剂以抑制待的一种缓冲剂以抑制待测元素的电离。测元素的电离。 例：加入足量的铯盐，抑制K、Na的电离。