1、第六章 原子吸收分光光度法,atomic absorption spectrometry,AAS,1 概述2 基本原理3 原子吸收分光光度计4 定量分析方法5 干扰及其消除6 测量条件选择,1 概述 generalization,原子吸收现象:原子蒸气对其原子共振辐射吸收的现象; 1802年被人们发现; 1955年澳大利亚物理学家 Walsh A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,之后迅速发展。分析依据:基于从光源辐射出待测元素的特征谱线通过样品的蒸气时,被蒸气中待测元素的基态原子吸收,由辐射光强度减弱程度来求出样品中待测元素的含量的分析方法。,特点:
2、(1) 灵敏度高,检出限低,10-10 10-13 g(2) 选择性好,干扰少且易于消除(3) 准确度高,1%5%(4)应用广,可测定70多个元素(各种样品中)(5) 操作简便、分析速度快、易于实现自动化局限性: 难熔元素、非金属元素测定困难、不能同时测多元素,一、原子吸收光谱的产生 formation of AAS二、谱线轮廓与谱线变宽 shape and broadening of absorption line三、积分吸收与峰值吸收 integrated absorption and absorption in peak max四、定量基础 quantitative,第二节 原子吸收光谱
3、分析基本原理,basic principle of AAS,一、原子吸收光谱的产生formation of AAS,1.原子能级与跃迁 基态激发态,吸收一定频率的辐射能量 产生吸收线 原子吸收光谱 激发态基态 发射出一定频率的辐射 产生发射线 原子发射光谱,电子从基态跃迁至第一电子激发态时,所吸收的一定波长的辐射线称为共振吸收线。再跃回基态时,则发射同样波长的辐射线,称为共振发射线,都称为共振线(resonance line)。共振线是元素最灵敏的谱线。,2.元素的特征谱线,(1)各种元素的原子结构和外层电子排布不同 基态第一激发态: 跃迁吸收能量不同具有特征性。 (2)各种元素的基态第一激发
4、态 最易发生,吸收最强,最灵敏线。特征谱线。 (3)利用原子蒸气对特征谱线的吸收可以进行定量分析,二、谱线轮廓与谱线变宽,原子理论上应产生线状光谱吸收线。实际上用特征吸收频率辐射光照射时,获得一峰形吸收(具有一定宽度)。 由:It = I0 e-Kvb,透射光强度 It 和吸收系数及辐射频率有关。 以 Kv 与 作图:,表征吸收线轮廓(峰)的参数: 中心频率O(峰值频率) : 最大吸收系数对应的频率; 中心波长:(nm) 半 宽 度:,吸收峰(谱线)变宽原因:,(1)自然变宽: 原子在激发态的寿命是有限的。电子在基态停留的时间长,在激发态则很短。由海森堡测不准(Heisenberg Uncer
5、taintyprinciple)原理,这种情况将导致激发态能量具有不确定的量,该不确定量使谱线具有一定的宽度N (10-5 nm),即自然宽度。 该宽度比光谱仪本身产生的宽度要小得多,只有极高分辨率的仪器才能测出,故可忽略不计。 同位素变宽,(2)热变宽(多普勒变宽) vo 由原子在空间作无规则热运动引起的变宽。 多普勒效应:一个运动着的原子发出的光,如果运动方向离开观察者(接受器),则在观察者看来,其频率较静止原子所发的频率低(红移),反之则高(蓝移)。 Doppler变宽与谱线波长、相对原子质量和温度有关,多在10-3nm数量级。,(3)压力变宽(碰撞变宽)vL,由于原子相互碰撞使能量发生
6、稍微变化。 劳伦兹(Lorentz)变宽: 待测原子和其他原子碰撞。随原子区压力增加而增大。变宽在 10-3 nm。 赫鲁兹马克(Holtsmark)变宽(共振变宽): 同种原子碰撞。浓度高时起作用,在原子吸收中可忽略 外界压力增加谱线中心频率0 位移、形状和宽度发生变化发射线与吸收线产生错位影响测定灵敏度; 温度在 1500 - 3000 之间,压力为 1.01310-5 Pa热变宽和压变宽有相同的变宽程度; 火焰原子化器压力变宽为主;石墨炉原子化器热变宽为主。,(4) 场致变宽(Field broadening): 包括Stark变宽(电场)和Zeeman变宽(磁场) 在场(外加场、带电粒
7、子形成)作用下,电子能级进一步发生分裂(谱线的超精细结构)而导致的变宽效应,在原子吸收分析中,场变宽不是主要变宽)。(5) 自吸与自蚀(Self-absorption & self-reversal): 光源(如空心阴极灯)中同种气态原子吸收了由阴极发射的共振线所致。与灯电流和待测物浓度有关。灯电流越大,自吸现象越严重。,三、原子吸收,1.积分吸收 钨丝灯光源和氘灯,经分光后,光谱通带0.2mm。而原子吸收线半宽度:10-3nm。如图:,若用一般光源照射时,吸收光的强度变化仅为0.5%。灵敏度极差。 理论上:,讨论,如果将公式左边求出,即谱线下所围面积测量出(积分吸收)。即可得到单位体积原子蒸
8、气中吸收辐射的基态原子数N0。,这是一种绝对测量方法,现在的分光装置无法实现。 (=10-3,若取500nm,单色器分辨率R=/=5105 )长期以来无法解决的难题!能否提供共振辐射(锐线光源),测定峰值吸收?,2.锐线光源,在原子吸收分析中需要使用锐线光源,测量谱线的峰值吸收,锐线光源需要满足的条件: (1)光源的发射线与吸收线的0一致。 (2)发射线的1/2 远小于吸收线的 1/2。提供锐线光源的方法: 空心阴极灯,3.峰值吸收,采用锐线光源进行测量,则ea ,由图可见,在辐射线宽度范围内,K可近似认为不变,并近似等于峰值时的吸收系数K0,将 It=I0e-Kvb 代入上式:,则:,峰值吸
9、收,在原子吸收中,谱线变宽主要受多普勒效应影响,则:,上式的前提条件:(1) ea ;(2)辐射线与吸收线的中心频率一致。,4. 基态原子数与激发态原子数,原子吸收光谱是利用待测元素的原子蒸气中基态原子与共振线吸收之间的关系来测定的。 需要考虑原子化过程中,原子蒸气中基态原子与待测元素原子总数之间的定量关系。 热力学平衡时,两者符合Boltzmann分布定律:,上式中 Pj 和 PO 分别为激发态和基态的统计权重,激发态原子数Nj与基态原子数 N0 之比较小, 1%. 可以用基态原子数代表待测元素的原子总数。公式右边除温度T外,都是常数。T 一定,比值一定。,四、定量依据,峰值吸收系数:,当使
10、用锐线光源时,可用K0代替Kv,则:,A = k N0 b N0 N c(N0 单位体积内基态原子数,N 总原子数,c 待测元素浓度)所以:A= lg(I0/I) = K c,一、工作流程general process二、光源light sources 三、原子化装置device of atomization四、单色器monochromators五、检测器 detector,第三节 原子吸收分光光度计,atomic absorption spectrometer,原子吸收仪器(1),原子吸收仪器(2),原子吸收仪器(3),一、工作流程,1.特点(1)采用锐线光源(2)单色器在火焰与检测器之间(
11、3)原子化系统,二、光源,1.作用 提供待测元素的特征光谱。获得较高的灵敏度和准确度。(1)能发射稳定的待测元素的共振线,且为锐线;(2)强度大,没有或只有很小的连续背景;(3)操作方便,寿命长。2.空心阴极灯:,组成:阳极(吸气金属如W,Ni,Ti或Ta)、空心阴极(内衬待测元素或其化合物)、低压惰性气体(Ar或Ne, 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-聚集空心阴极内并因碰撞而被激发-待测元素特征共振发射线。影响因素:电极材料、电流、充气种类及压力。电流越大,光强越大,但过大则谱线变宽且强
12、度不稳定;充入低压惰性气体可防止与元素反应并减小碰撞变宽。,优缺点:(1)辐射光强度大,稳定,谱线窄,灯容易更换。(2)每测一种元素需更换相应的灯。 分类:单元素灯,多元素灯,为什么HCL会产生低背景的锐线光源?答:低压原子密度低,Lorentz Broadening小;小电流温度低Doppler Broadening小,故产生锐线光源!惰性气体难于激发且谱线相对简单低背景。为何HCL的灯电流过大,反而对测定不利?答:灯电流增加,谱线热变宽增加,自吸和自蚀增加,使谱线强度减弱,因而对测定不利。双光束原子吸收光谱仪有何优点?答:可克服光源输出信号的不稳定性。,3. 无极放电灯,结构:密封石英放电
13、管内放入待测元素的碘化物,并充入低压惰性气体。原理:使用时放入射频或微波高频磁场中,借助高频火花点燃放电。特点:光强度高,热变宽小,发射谱线的半宽度小,但制备工艺难度大,并需专用电源,价格昂贵。,光源调制:来自火焰的辐射背景(连续光谱,直流信号)可与待测物吸收线一同进入检测器,尽管单色器可滤除一部分背景,但仍不能完全消除这些背景对测定的干扰。为此,必须对光源进行“调制”。光源调制定义:将入射光所产生的直流信号转换成交流信号,通过电学方法将其与来自火焰的直流信号滤掉(RC电路),从而避免火焰背景干扰。光源调制方法:1)切光器(Chopper)在光源和火焰之间加一金属圆盘(分成四个扇形,其中对角的
14、两个扇形可让入射光通过)并以一定的速度(频率)旋转,入射光被“切”成交变的光,其在光电倍增管的响应为交流信号。2)光源脉冲调制:通过脉冲方式给光源供电,直接产生“脉冲”光。,原子化过程:,三、原子化系统,1.作用:提供能量将试样转变成原子蒸气。,2.原子化方法,火焰法 无焰法电热高温石墨管,激光 还原气化法,3.火焰原子化装置,组成:雾化器、雾化室和燃烧器,(1)雾化器作用:使试液雾化缺点:雾化效率低,(2)雾化室:预混合室作用:使均匀细小的雾滴与燃气均匀混合,并将废液排出,消除记忆效应。,(3)燃烧器,作用:形成火焰,使试样雾滴在火焰中,经蒸发,干燥,离解(还原)等过程产生大量基态原子。要求
15、:耐腐蚀、耐高温材料制作,不易“回火”,喷口不易堵塞,火焰平稳,位置可调节。外形:狭缝形,有单缝和三缝两种形式特点:灵敏度高,噪声小,稳定性好,重现性好燃烧器质量主要由燃烧狭缝的性质和质量决定(光程、回火、堵塞、耗气量)。,火焰分焰心(发射强的分子带和自由基,很少用于分析)、内焰(基态原子最多,为分析区)和外焰(火焰内部生成的氧化物扩散至该区并进入环境)。燃烧速度:混合气着火点向其它部分的传播速度。当供气速度大于燃烧速度时,火焰稳定。但过大则导致火焰不稳或吹熄火焰,过小则可造成回火。,天然气-空气火焰,火焰温度的选择: (a)保证待测元素充分离解为基态原子的前提下,尽量采用低温火焰; (b)火
16、焰温度越高,产生的热激发态原子越多; (c)火焰温度取决于燃气与助燃气类型,常用空气-乙炔焰最高温度2600K能测35种元素。,火焰的燃助比:任何一种火焰均可按燃气与助燃气的比例分为三类具不同性质的火焰,化学计量火焰:中性火焰(燃助比1:4)指燃助比近似于二者反应的计量关系,温度较高,干扰少,稳定,背景低,常用,富燃火焰:(燃助比1:3)燃气比例较大的火焰(燃助比大于化学计量比)。燃烧不完全、温度略低,具还原性,适于难分解的氧化物的Mo、Cr稀土等元素分析。但干扰较大、背景高。贫燃火焰:(燃助比1:6)助燃气大于化学计量的火焰。温度最高,具氧化性,适于易解离和易电离的元素,如碱金属的测定。,火
17、焰种类及对光的吸收:,选择火焰时,还应考虑火焰本身对光的吸收。根据待测元素的共振线,选择不同的火焰,可避开干扰:,例:As的共振线193.7nm由图可见,采用空气-乙炔火焰时,火焰产生吸收,而选氢-空气火焰则较好;空气-乙炔火焰:最常用;可测定30多种元素;N2O-乙炔火焰:火焰温度高, 可测定的增加到70多种。,4.石墨炉原子化系统,(1)结构 石墨炉组成:包括电源、保护系统和石墨管三部分。 外气路中Ar气体沿石墨管外壁流动,冷却保护石墨管;内气路中Ar气体由管两端流向管中心,从中心孔流出,用来保护原子不被氧化,同时排除干燥和灰化过程中产生的蒸汽。,1)电源:1025V,500A。用于产生高
18、温。2)保护系统:保护气(Ar)分成两路:管外气防止空气进入,保护石墨管不被氧化、烧蚀。管内气流经石墨管两端及加样口,排出空气并驱除加热初始阶段样品产生的蒸汽。冷却水金属炉体周围通水,以保护炉体。3)石墨管:采用石墨炉平台技术。管内置一放样品的石墨片,当管温度迅速升高时,样品因不直接受热(热辐射),因此原子化时间相应推迟。原子化温度变化较慢,从而提高重现性。另外,当石墨管孔隙度小时,基体效应和重现性都得到改善,通常使用裂解石墨作石墨管材。,(2)原子化过程干燥:去除溶剂,防样品溅射,一般在100左右灰化:使基体和有机物尽量挥发除去,一般在3501200 ;原子化:待测物化合物分解为基态原子,此
19、时停止通Ar,延长原子停留时间,提高灵敏度;一般在10003000 ;净化:样品测定完成,高温去残渣,净化石墨管,一般高于原子化温度100200 。,(3)优缺点,优点:原子化效率高,试样用量少(1100L),可测固体及粘稠试样,灵敏度高,检测极限10-12 g/L。 缺点:重现性差,有强的背景和基体效应,测定速度慢,操作不够简便,装置复杂,分析成本高。,5.还原气化法,(1)氢化物发生原子化法: 主要应用于:As、Sb、Bi、Sn、Ge、Se、Pb、Ti等元素 原理:待测物在一定酸度条件下,将试样以还原剂(NaBH4)还原为元素的气态氢化物,并通过Ar或N2将其带入热的石英管内原子化并测定。
20、 例:AsCl3 +4NaBH4 + HCl +8H2O = AsH3 +4NaCl +4HBO2+13H2 特点:原子化温度低 ;灵敏度高(对砷、硒可达10-9g);选择性好,基体干扰和化学干扰小;,(2)冷原子吸收法,主要应用于:各种试样中Hg元素的测量; 原理: 将试样中的汞离子用SnCl2或盐酸羟胺完全还原为金属汞后,通过Ar 或N2将汞蒸气带入具有石英窗的气体测量管中进行吸光度测量。 特点:常温测量;灵敏度、准确度较高(可达10-8g汞);例如:水样中无机汞和有机汞的测定步骤如下。a)25 mL样品 + SnCl2 - Hg - 吹入载气 N2-AAS测定,得到 “无机汞”;b)25
21、 mL样品 + 过量 KMnO4-转化有机汞为无机汞-吹入载气AAS测定,得到“总汞”;c)总汞-无机汞=有机汞。,四、分光系统,1.作用 将待测元素的共振线与邻近线分开。 2.组件 色散元件(棱镜、光栅),凹凸镜、狭缝等。 3.单色器性能参数 (1)线色散率(D) 两条谱线间的距离与波长差的比值X/。实际工作中常用其倒数 /X (2)分辨率 仪器分开相邻两条谱线的能力。用该两条谱线的平均波长与其波长差的比值/表示。 (3)通带宽度(W) 指通过单色器出射狭缝的某标称波长处的辐射范围。注意:在原子吸收光度计中,单色器通常位于火焰之后,这样可分掉火焰的杂散光并防止光电管疲劳。,五、检测系统,主要
22、由检测器、放大器、对数变换器、显示记录装置组成。1.检测器- 将单色器分出的光信号转变成电信号。 如:光电池、光电倍增管、光敏晶体管等。 分光后的光照射到光敏阴极K上,轰击出的 光电 子又射向光敏阴极1,轰击出更多的光电子,依次倍增,在最后放出的光电子 比最初多到106倍以上,最大电流可达 10A,电流经负载电阻转变为电压信号送入放大器。 2.放大器-将光电倍增管输出的较弱信号,经电子线路进一步放大。 3.对数变换器-光强度与吸光度之间的转换。 4.显示、记录 新仪器配置:计算机工作站,六、原子吸收仪类型单光束:1)结构简单,体积小,价格低;2)易发生零漂移,空心阴极灯要预热双光束:1)漂移小
23、,空心阴极灯不需预热,降低了方法检出限(MDL);2)仍不能消除火焰的波动和背景的影响,一、标准曲线法二、直接比较法三、标准加入法,第四节 定量分析方法,1.标准曲线法 配制一系列不同浓度的标准试样,由低到高依次分析,将获得的吸光度A数据对应于浓度作标准曲线,在相同条件下测定试样的吸光度A数据,在标准曲线上查出对应的浓度值;,或由标准试样数据获得线性方程,将测定试样的吸光度A数据带入计算。 注意在高浓度时,标准曲线易发生弯曲,压力变宽影响所致;,2. 直接比较法 适用于样品数量少,浓度范围低。,3.标准加入法,取若干份体积相同的试液(cX),依次按比例加入不同量的待测物的标准溶液(cO),定容
24、后浓度依次为: cX , cX +cO , cX +2cO , cX +3cO , cX +4 cO 分别测得吸光度为:AX,A1,A2,A3,A4。 以A对浓度c做图得一直线,图中cX点即待测溶液浓度。,该法可消除基体干扰;不能消除背景干扰等;注:加标量应适中。,单点加入法:取两份等体积试液,其中一份加入与试样含量相近的被测元素标准溶液,稀释至同体积后于相同条件下测定其吸光度A值。 式中Cx、C1分别为试液中待测元素浓度及加入标准溶液的浓度增量;Ax、A1分别代表试液吸光度及加标后试液的吸光度。,一、光谱干扰 spectrum interference and elimination二、电离
25、干扰三、化学干扰 chemical interference and elimination四、物理干扰 physical interference and elimination五、背景吸收 background interference and elimination,第五节 干扰及其消除,interferences and elimination,一、光谱干扰,待测元素的共振线与干扰物质谱线分离不完全,这类干扰主要来自光源和原子化装置: 1.吸收线重叠:待测元素谱线与其它元素谱线重叠,相互干扰。 可以通过调小狭缝的方法或另选吸收高干扰少的谱线进行测定来抑制这种干扰。,2.非吸收线干扰:空
26、心阴极灯内有单色器未能分离的非吸收线的辐射。 减小狭缝和灯电流或另选分析线消除干扰。3. 再发射干扰:激发态原子回到基态时,发射出共振线 仪器校正4. 灯的辐射中有连续背景辐射。 用较小通带或更换灯或通过光源调制消除。,二、电离干扰,待测元素在高温原子化过程中,由于电离作用而使参与原子吸收的基态原子数目减少而产生的干扰作用。 电离干扰的大小与待测元素的电离电位大小相关,电离电位6eV的元素易发生电离,火焰温度越高,干扰越严重(如碱金属及碱土元素) 。 可加入大量的消电离剂抑制干扰。 常用消电离剂:氯化铯、氯化钾、氯化钠等。,三、化学干扰,指待测元素与其它组分之间的化学作用所引起的干扰效应,主要
27、影响到待测元素的原子化效率,是主要干扰源。 1. 化学干扰的来源 待测元素与其共存物质作用生成难挥发的化合物,主要影响原子化效率,致使参与吸收的基态原子减少,使待测元素吸光度的降低,为选择性干扰。 例:a、钴、硅、硼、钛、铍在火焰中易生成难熔化合物 b、硫酸盐、硅酸盐与铝生成难挥发物。,2.化学干扰的抑制,在标准溶液和试液中加入缓冲剂来抑制化学干扰:(1)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。(2)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EDTA生成EDTA-Ca,避免磷酸根与钙作用。(3)饱和剂加入足够的干扰元素
28、,使干扰趋于稳定。 例:用N2OC2H2火焰测钛时,在试样和标准溶液中加入300mgL-1以上的铝盐,使铝对钛的干扰趋于稳定。(4) 加入缓冲剂或基体改进剂:主要对GFAAS。例如加入EDTA可使Cd的原子化温度降低。(5)化学分离:溶剂萃取、离子交换、沉淀分离等,四、物理干扰,试样在转移、蒸发过程中试样粘度、表面张力等物理性质变化使其进入火焰的速度或喷雾效率改变引起的干扰效应,主要影响试样喷入火焰的速度、雾化效率、雾滴大小等,从而影响原子化效率。 物理干扰为非选择性干扰。 可通过控制试液与标准溶液的组成尽量一致的方法来抑制。标准加入法也可消除物理干扰。,五、背景吸收,背景吸收是指原子化过程中
29、所产生的光谱干扰,主要包括分子吸收、光散射和折射干扰。 1. 分子吸收与光散射 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。 光散射和折射:原子化过程中,存在或生成的不挥发性固体微粒使光产生散射和折射现象。 产生正偏差,石墨炉原子化法比火焰法产生的干扰严重。,2. 消除背景吸收干扰的方法火焰气体的分子吸收采用零点扣除;碱金属盐分子吸收,可通过高温离解,以减少吸收;样品处理时一般用HNO3、HCl,而不用H2SO4、H3PO4。利用空白溶液校正,配制与待测液基体相同的空白溶液,它将产生与待测溶液相同的背景吸收。使用背景校正技术。,3.背景校正技术,(1) 氘灯扣除背景校正,旋转斩
30、光器交替使氘灯提供的连续光谱和空心阴极灯提供的共振线通过火焰;连续光谱通过时:测定的为背景吸收(此时的共振线吸收相对于总吸收可忽略);共振线通过时,测定总吸收;差值为有效吸收;,(2)塞曼(Zeeman)效应背景校正法,Zeeman效应:在磁场作用下简并的谱线发生裂分的现象;校正原理:原子化器加磁场后,随旋转偏振器的转动,当平行磁场的偏振光通过火焰时,产生总吸收;当垂直磁场的偏振光通过火焰时,只产生背景吸收;方式:光源调制法和共振线调制法(应用较多),后者又分为恒定磁场调制方式和可变磁场调制方式。优点:校正能力强(可校正背景A1.22.0);可校正波长范围宽:190 900nm ;,(3)自吸
31、效应背景校正技术 空心阴极灯在强电流时,溅射出大量的金属原子,在出口处吸收特征谱线,发生自吸,共振线发射强度变弱。首先使空心阴极灯在弱脉冲电流下工作,测定待测原子与背景的吸收,再以短暂的强脉冲高电流通过空心阴极灯,使其产生自吸收并发射线轮廓变宽,此时测的为背景吸收,二者吸光度之差,即为分析元素的吸光度。自吸效应背景校正技术校正能力高,可达3个吸光度值,能校正光谱干扰和结构背景。不足之处测定灵敏度明显降低。,一、测量条件选择choice of analytical condition二、特征参数feature parameters三、应用applications,第六节 测量条件的选择与应用,c
32、hoice of analytical condition and application,一、测量条件的选择,1分析线通常选共振线(最灵敏线)。当被测元素的共振线受到其它谱线干扰或被测元素含量过高时,可选取次灵敏线!2通带(狭缝宽度) 无邻近干扰线时,选较大的通带,反之,选较小通带。一般狭缝宽度选择在0.44.0nm 的范围内。 不引起吸光度减小的最大狭缝宽度,即为最佳的狭缝宽度。,3空心阴极灯工作电流 灯电流过小,光强度低且不稳定;灯电流过大,发射线变宽,灵敏度下降,且影响光源寿命。选择方法:在保证光源稳定且有足够光输出时,选用较小灯电流(最大灯电流的1/22/3),最佳灯电流通过实验确定
33、。4原子化条件的选择(1)火焰原子化法:火焰的选择与调节火焰类型(温度-背景-氧/还环境);燃助比(温度-氧/还环境);燃烧器高度(火焰部位-温度);,(2)石墨炉原子化法:升温程序的优化。具体温度及时间通过实验确定。干燥105除溶剂,主要是水;灰化基体,尤其是有机质的去除。在不损失待测原子时,使用尽可能高的温度和长的时间;原子化通过实验确定何时基态原子浓度达最大值;净化短时间(35s)内去除试样残留物,温度应高于原子化温度。,二、特征参数,1. 灵敏度(sensitivity) (1)灵敏度(S)指在一定浓度时,测定值(吸光度)的增量(A)与相应的待测元素浓度(或质量)的增量(c或m)的比值
34、: Sc=A/c 或 Sm=A/m (2)特征浓度指对应与1%净吸收( IT -IS)/IT=1/100的待测物浓度(cc),或对应与0.0044吸光度的待测元素浓度. cc=0.0044c/A 单位: g(mol 1%)-1 (3)特征质量 mc=0.0044m/A 单位: g(mol 1%)-1,2.检测限(limit of detection),在适当置信度下,能检测出的待测元素的最小浓度或最小量。用接近于空白的溶液,经若干次(10-20次)重复测定所得吸光度的标准偏差的3倍求得。 (1)火焰法 cL=3Sb/Sc 单位:gml-1 (2)石墨炉法 mL=3Sb/Sm Sb:标准偏差 S
35、c(Sm):待测元素的灵敏度,即工作曲线的斜率。,三、应用,应用广泛的微量金属元素的首选测定方法(非金属元素可采用间接法测量)。 (1)头发中微量元素的测定微量元素与健康关系; (2)水中微量元素的测定环境中重金属污染分布规律;,(3)水果、蔬菜中微量元素的测定;(4) 矿物、合金及各种材料中微量元素的测定;(5) 各种生物试样中微量元素的测定。,思考题,1简述原子吸收分光光度法的基本原理。2何谓锐线光源?原子吸收分光光度法为什么用锐线光源?3原子吸收分光光度法的定量依据是什么?为什么元素的基态原子数可以代表元素的原子总数?4简述空心阴极灯的工作原理,为什么说它为锐线光源? 5简述原子吸收分光
36、光度计的主要构成部件的作用及工作原理。 6试比较火焰原子化法和石墨炉原子化法的优缺点。,7石墨炉原子化分析样品时需经过哪几步程序升温?各升温程序的目的是什么? 8原子吸收分光光度法主要有哪些干扰?如何消除?9原子吸收分光光度法的背景校正技术有几种?简述其基本原理和特点。l0何谓特征浓度、特征量、灵敏度和检出限?110.9421g的铁样品中含有微量的铜,用原子吸收分光光度计以标准加入法测定铜的含量。首先用酸使样品溶解并稀释至100.0 ml,然后从中吸出25ml并加入 25ml 4.50mgL的标准铜溶液。由下列数据,样品直接测定时,其吸光度A=0.22,加入铜标准液时测定的吸光度A=0.31,计算样品中铜的含量。,