化学检验工第二章课件.ppt

1、第二章第一节概述1)选择性高，干扰少。2)灵敏度高。3)测定的范围广。4)操作简便，分析速度快、用途很广。第一节概述图2-1比色法与原子吸收法设备比较第二节原子吸收分光光度法的基本原理二、基态与激发态原子的分配二、基态与激发态原子的分配表2-1几种元素共振线的/共振线的波长/nm/T2000KT3000KT4000KT5000KCs852124441724129816821Na589029861588144411511Ca422731211369160313331Zn213937291558114314321三、原子吸收分光光度法的定量基础图2-3吸收线轮廓与半宽度三、原子吸收分光光度法的定量

2、基础图2-3吸收线轮廓与半宽度三、原子吸收分光光度法的定量基础图2-4峰值吸收测量示意图三、原子吸收分光光度法的定量基础第三节原子吸收分光光度计的结构图2-5单光束原子吸收分光光度计结构示意图1光源(空心阴极灯)2原子化系统3单色器4检测器5放大器6读数器7高压电源8稳压电源一、光源-空心阴极灯1.对光源的要求2.空心阴极灯1.对光源的要求1)能发射待测元素的共振线。2)能发射锐线光。3)发射的光必须具有足够的强度，稳定且背景小。2.空心阴极灯图2-6空心阴极灯结构示意图二、原子化系统1.火焰原子化装置2.石墨炉原子化装置1.火焰原子化装置(1)雾化器其作用是将试液雾化，并除去较大的雾滴，使试

3、液的雾滴均匀化。图2-7雾化器1试液2毛细管3撞击球4节流管5载气1.火焰原子化装置(2)燃烧器图2-8为预混合型燃烧器。图2-8预混合型燃烧器结构示意图1助燃气2雾化器3试液4燃气5喷灯头6预混合室7废液1.火焰原子化装置(3)火焰火焰的作用是提供一定的能量，促使试液雾滴蒸发、干燥并经过热解离或还原作用，产生大量基态原子。1.火焰原子化装置表2-2各种火焰的燃烧速度和温度气体混合物燃烧速度/（cm/s）温度/K空气 丙烷822198空气 氢气3202318空气 乙炔1602573氧气 氢气9002973氧气 乙炔11303333氧化亚氮 乙炔18032481.火焰原子化装置1)贫燃火焰。2)

4、化学计量火焰。3)富燃火焰。2.石墨炉原子化装置图2-9电热高温石墨管原子化器1、3电接头2进样窗口4绝缘体5石墨管6金属套三、分光系统图2-10分光系统示意图M反光镜L透镜,狭缝四、检测系统(1)检测器检测器的作用是将单色器分出的光信号进行光电转换，将微弱的光能量转换成电信号，并有不同程度的放大作用。(2)放大器虽然光电倍增管已将所接收到的信号进行了放大，但仍较弱，还需要放大器将光电倍增管输出的电信号进一步放大。(3)对数变换器对数变换器的作用是将经放大器放大的信号进行对数转换，使电信号与含量之间呈线性关系。(4)读数显示装置读数显示装置包括表头读数(检流计)、自动记录及数字显示几种。第四节

5、定量分析方法及方法评价一、定量分析方法1.标准曲线法2.标准加入法3.浓度直读法2.标准加入法2.标准加入法图2-11标准加入法1)待测元素的浓度与其对应的吸光度应呈线性关系。2.标准加入法2)为了得到较为精确的外推结果，最少应采用四个点(包括试样溶液本身)来作外推曲线，并且第一份加入的标准溶液与试样溶液的浓度之比要适当，即要求第一份加入量产生的吸光度约为试样原吸光度的一半。3)本法只能消除基体效应带来的影响，不能消除背景吸收等的影响。4)曲线的斜率太小或太大都将引起较大的误差。3.浓度直读法1)仪器必须用标准溶液反复校正后再进行测定。2)整个测量范围内吸光度和浓度之间应有良好的线性关系。3)

6、保证仪器工作条件稳定。4)标准溶液与试样溶液应在操作条件完全相同之下进行测定。二、原子吸收分析的灵敏度和检出极限1.灵敏度2.检出极限(检出限)3.回收率1.灵敏度1.灵敏度2.检出极限(检出限)2.检出极限(检出限)表2-3原子吸收分光光度法测定部分元素的灵敏度和检出极限元素波长/nm火焰法石墨坩埚法检出极/(g/mL)特征浓g/（mL1%）绝对检出极限g特征质量/(g/1%)Ag328100020083111A30930021111As19370051Au24280010511B553600080461Bi2231002507C42270000500341Cd228800020033181

7、Co24070010121Cr35790006015212.检出极限(检出限)表2-3原子吸收分光光度法测定部分元素的灵敏度和检出极限Cu324700010161Fe2483000501511Ga28740052311Hg2537025581K7665000201Mg285200001000841Mn279500020083121Na589000002004Ni2320000201Pb28330010521Sb21750041Se1960005291S25160021251Sn2246001122.检出极限(检出限)表2-3原子吸收分光光度法测定部分元素的灵敏度和检出极限Sr460700020

8、211T36430041441318400413Zn21380001004312.检出极限(检出限)用Perkin-Elmer403型原子吸收分光光度计。用Perkin-Elmer303型原子吸收分光光度计。用N2O-C2H2火焰。3.回收率(1)利用含量已知的标准物质进行测定利用含量已知的待测元素标准物质作为样品，在与试样测定相同的实验条件下，包括相同的样品处理方法，相同的仪器操作条件，相同的定量方法等，以原子吸收测定其含量，则回收率等于含量测定值与含量真实值之比或称为保证值。(2)利用加入标准样法测定这种方法测定的回收率称为加标回收率。3.回收率第五节最佳仪器条件的选择一、吸收线的选择1.

9、分析线2.光谱通带2.光谱通带三、燃气、助燃气、燃烧器高度的最佳水平1.火焰的种类及燃助比2.试样溶液提取量3.燃烧器高度4.占空比第六节原子吸收分光光度法中的干扰及其抑制一、化学干扰及其抑制(1)加入释放剂加入一种过量的金属盐类，与干扰元素化合生成更稳定的或更难挥发的化合物，从而使待测元素释放出来。(2)加入保护剂保护剂能使待测元素不与干扰元素生成难挥发化合物。(3)加入缓冲剂在试样溶液和标准溶液中，均加入超过缓冲量(缓冲量即干扰不再变化的最低限量)的干扰元素化合物。二、光谱干扰及其抑制1)由空心阴极灯内杂质引起的，在测定波长附近有单色器不能分离的非待测元素的邻近线。2)试样中含有另一种也能

10、部分吸收待测元素共振线的元素。3)分子吸收。第七节原子吸收分光光度计的操作1.仪器启动前的准备2.元素灯的安装与更换3.狭缝燃烧器的安装与调整4.点火操作1.仪器启动前的准备1)根据使用方式联接气路，并认真检查联接的正确性与密封性。2)仔细检查部件之间的连线。3)将仪器灯电流、高压旋钮转至零位。4)接通通风装置，连续通风10min后才能启动仪器。4.点火操作(1)火焰的基本知识在点火操作之前，初步了解火焰的基本知识是很必要的。(2)空气-乙炔火焰的点火1)仔细检查所有气路连接是否正确，排液容器内是否有“水封”，尤其要检查燃烧器的各接头是否接错，燃烧头是否正确插上。2)接通气源510min后，调

11、节空压机调节阀，使供气压力达到正常工作状态。3)接通气路控制单元电源，将乙炔钢瓶出口处的压力调到0.08MPa(0.60.8kgf/cm2),接通燃气电磁阀，调节燃气流量为1.5L/min，若没有燃气流出，此时应立即将电磁阀关闭，找出原因并消除之。4.点火操作4)打开燃烧器前方分析室大门，手握点火枪在燃烧器的狭缝上方点火，若按动点火枪一次没有点着火，可再按23次，此时即可点燃火焰。(3)N2O-乙炔火焰的点火1)点火前，首先换上0.650燃烧头并正确安装，接好气路。2)接通空气压缩机，调节各气源压力。3)调节雾化器调节阀，使助燃气压力保持在0.2MPa(2kgf/cm2)。4)接通燃气电磁阀，

12、调节燃气流量为1.5L/min，手握点火枪在燃烧器上方点火。4.点火操作5)点火成功后约510s，按下气路操作面板上的空气-N2O转换按键(绿色)，按键上指示灯亮，此时空气关闭，N2O气打开，稍过25s火焰即逐渐转蓝，美丽的“红羽毛”就会出现，“红羽毛”高度不应低于35mm。6)根据被分析元素的需要，调节燃气流量，相应改变“红羽毛”高度，但在任何情况下燃气流量不要低于3L/min，“红羽毛”高度不应低于3mm，否则是不安全的。按气路操作面板上的“空气-N2O转换按键”(绿色)，按键上指示灯熄灭，此时已切断了笑气供应。将乙炔流量降低到1.5L/min,让火焰燃烧510s。关闭燃气，待火焰熄灭后，

13、再关掉空气压缩机电源。1.何谓原子吸收分光光度法？它具有哪些特点？4.点火操作2.原子吸收分光光度计主要有哪几部分组成？各部分的组成是什么？3.何谓锐线光源？在原子吸收分光光度分析中为什么要用锐线光源？4.应用原子吸收分光光度法进行定量分析的依据是什么？进行定量分析有哪些方法？试比较它们的优缺点？5.原子吸收分光光度法中对化学干扰和光谱干扰采用何种措施加以抑制？6.浓度为0.2g/mL的镁溶液，在原子吸收分光光度计上测得吸光度为0.2000，试计算镁元素的特征浓度。4.点火操作7.用标准加入法测定某水样中Mg的浓度，分别取试样5份，再各加入不同量的准镁溶液，定容为25mL，测得其吸光度见表2-

14、4，用作图法求出水样中Mg的浓度(结果以mg/mL表示)。4.点火操作表2-4Mg的吸光度测定值序号试样溶液的体积/L加入Mg标准溶液的体积/L吸光度120000009122002501813200500282420075037452010004704.点火操作8.用原子吸收分光光度法测定某厂废液中Cd含量，从废液排出口准确量取水样100mL，经适当酸化处理后，准确加入10mL甲基异丁酮溶液萃取浓缩，被测元素，在波长228.8nm下进行测定，测得吸光度为0.182，在同样条件下，测得Cd的标准系列吸光度见表2-5。4.点火操作表2-5Cd的吸光度测定值Cd的质量浓度/（g/mL）00010204060810吸光度000005201040208031204160520