常州工程职院仪器分析测试技术课件4-3原子吸收分光光度法：工作曲线法测定水中镁

任务3工作曲线法测定水中微量镁î原子吸收光谱法模块之î能力目标p能用工作曲线法测量元素含量；p理解工作曲线法的特点，适用范围。î镁与生活p镁是地球上储量最丰富的轻金元素之一，具有强度高、密度小、机械加工性能好等特点。广泛应用于航空航天、机械制造、交通运输等领域。镁又是叶绿素分子的核心原子，是植物光合作用的中心。镁能激活人体内多种酶，抑制神经异常兴奋性，维持核酸结构的稳定。缺镁会引起心脑血管病、高血压、糖尿病、白内障、骨质疏松、抑郁症。p问题：镁是一种重要的工业材料，又是与人们健康密切相关的重要元素，如何测定水中微量镁呢？î问题p问题的解决：测定水样中的微量镁可以采用化学法（配位滴定）、电位法、分光光度法、原子吸收法等。它们各有优缺点，而原子吸收法以其灵敏度高、干扰少，简单快速而被广泛采用。p根据光吸收定律A=KbC=K′C式中：A－原子吸收吸光度；K－常数；b－光程长度；C－试液中待测元素浓度。吸光度A与试液浓度C呈直线关系，通过测量试液的吸光度求得待测元素的浓度。î工作曲线法定量原理1p工作曲线的绘制与样品浓度的测量：配制一组含有不同浓度被测元素的标准溶液，按浓度由低到高的顺序测定吸光度值。绘制吸光度对浓度的校准曲线。在与标准系列测定完全相同的条件下测定试样的吸光度，从校准曲线上用内插法求出被测元素的含量。C(μg/mL)2.004.006.008.00待测元素的浓度0.1000.2000.3000.4000.5000.600待测元素的吸收值0工作曲线î工作曲线法定量原理2p根据工作曲线法的原理，测定水中镁包括如下内容：Ø配制标准系列；Ø制备样品溶液；Ø开机预热，设置仪器条件；Ø测量标准系列及样品溶液的吸光度；Ø绘制工作曲线；Ø利用内插法查得试液浓度。î实训内容Ø原子吸收分光光度计；（型号TAS990，北京普析通用仪器公司）Ø空气压缩机；Ø乙炔钢瓶；Ø镁空心阴极灯；Ø玻璃量器、容器：100mL容量瓶2个；50mL容量瓶5个；5、10mL移液管各一支；100mL烧杯一个。î仪器p镁标准贮备液：准确称取800℃灼烧至恒重的氧化镁（A.R.)1.6583g，滴加1molL-1HCl至完全溶解，移入1000mL容量瓶中，稀释至标线，摇匀。此溶液镁的浓度为ρ（Mg)=1.000mgmL-1；贮存期-1年。p二级蒸镏水；p盐酸（G.R）p含镁水试样。标准贮备液ρMg=1.000mgmL-1î试剂p镁标准系列溶液配制（学生设计方案并配制）：Ø配制标准系列溶液：ρ（Mg）=0.100、0.200、0.300、0.4000.500μg/mL的镁标准溶液。Ø现有的标准贮备液：ρ（Mg）=1.000mg/mL。Ø配制溶液体积50.00mL。Ø如何配制？请设计溶液配制的方案，并完成配制过程。p试样制备：Ø移取水样10.00mL，加入100mL容量瓶中，用蒸馏水稀释至标线，摇匀。î溶液配制î溶液配制（参考方案）4、配制样品溶液：吸取试样溶液10mL，定容至100mL2、配制标准工作液ρ（Mg）＝5.00μg/mL1、配制标准工作液ρ（Mg）＝100μg/mL3、配制标准系列溶液ρ（Mg）＝0.100、0.200、0.300、0.400、0.500μg/mL设置下列实验条件p分析线：285.2nm；p光谱通带：0.4nm；î实验条件p空心阴极灯电流：2mA；p乙炔流量：2000mL/min；p燃烧器高度：5mm。î分析方法设置点击“样品在校正方法中选“标准曲线”选择浓度单位样品名称下一步下一步完成样品测量界面进入“样品设置向导”输入标准系列输入样品名称数量返回样品测量界面p实验分组，每二人一组，分工协作完成下列实验。p开机，设置仪器条件；p配制标准系列、样品溶液；p测定标准系列及样品溶液吸光度A；î学生实训p绘制工作曲线，从工作曲线上查得试液浓度。p从工作曲线上查得的浓度是经稀释后的浓度。稀释过程5.00mL→50mL。p计算公式：ρ（Mg）=CV0/V1式中：ρ（Mg）水样中镁含量，μg/mL；C工作曲线查得数值，μg/mL；V0样品溶液定容体积，mL；V1取样量，mL。î结果计算p问题1：开机时电脑与主机无法连接，工作软件显示只能脱机工作。原因：开机顺序错误，先开原子吸收分光光度计主机电源，后开电脑。解决方法：关闭主机，等待5分钟后重新开机。î实训中的问题及解决p问题2：初始化失败，波长电机出现×。无法进行下一步操作。原因：空心阴极灯不亮，灯安装错误。解决方法：将灯取出重新安装，再初始化。p问题3：火焰无法点燃，检查空气，乙炔减压阀压力正常。原因：管路上的乙炔阀门关闭，无乙炔供应。解决方法：打开乙炔管路阀门，重新点火。p问题5：测量时吸光度值不稳定。原因：仪器周围有风，致使火焰摆动。解决方法：关闭门窗，盖好燃烧室挡板。î实训中的问题及解决p问题4：测量时，吸入浓度0.10-0.50μg/mL的镁溶液，吸光度均为零。原因：检查发现寻峰没有完成就结束寻峰。解决办法：重新寻峰。p问题6：线性相关系数小于0.99。原因：读数操作错误，将毛细管插入溶液，吸光度未稳定即读数。解决方法：重新测量。影响工作曲线法测定准确度的因素：p标准系列及样品溶液的制备（移液管，容量瓶的正确使用）；p测量条件设置；p吸喷溶液时毛细管的位置；p空气对流对火焰的影响；p读数开始的时间。p每次分析前应该用标准溶液对系统进行校正；p整个分析过程中操作条件保持不变；p标准系列与被分析样品溶液的组成应该尽可能一致；p标准和试样溶液的吸光度应在0.2~0.8之间p当样品的情况不清或很复杂时分析误差较大，可用其他方法定量。î实训总结p工作曲线法特点：简单快速；适合组成较简单的大批量样品分析。p注意事项：Ø标准溶液与试液的基体要相似，以消除基体效应；Ø浓度要合适：标准溶液浓度范围应将试液中待测元素的浓度包括在内。浓度范围大小应以获得合适的吸光度读数为准(0.2-0.8)；Ø在测量过程中要吸喷去离子水或空白溶液来校正零点漂移；Ø由于燃气和助燃气流量变化会引起工作曲线斜率变化，因此每次分析都应重新绘制工作曲线。î总结－方法特点、注意事项p配制标准溶液可选择待测元素的高纯（99.99%）金属丝、棒、片用稀酸清洗，以除去表面氧化层或使用各元素的盐类。溶于合适的溶剂中，配制成浓度为1mg·mL-1的标准储备液，配制时一般要维持一定酸度（可以用1％的稀硝酸或盐酸），以免器皿表面吸附。配好的储备液应储于聚四氟乙烯、聚乙烯或硬质玻璃容器中此溶液可长期保存。p低浓度的标准系列溶液，使用时用标准储备液经逐级稀释而成。由于低浓度溶液不稳定，使用时间不应超过1～2天。î标准溶液的配制p配制标准储备液：光谱纯试剂；p酸、碱等常用试剂：优级纯；p水：原子吸收分析用水应符合GB／T6682－1992，分析试验室用水三级水的规格。î原子吸收常用试剂p若测定固体样品或污水样品中的镁，实验条件如何设置？样品如何处理？p思考回答î拓展与引申Ø仪器参数可参考上面的数据。标准系列浓度可根据样品中含量作适当调整，但不能超出线性范围。Ø固体样品或污水需要将其中的镁转化为可溶性的镁离子。方法。p本实训“原子吸收工作曲线法测镁”采用的是工作曲线法定量，其适用于组成简单的，无干扰的样品测定，对于复杂样品，存在干扰时选择何种定量方法呢？查阅相关文献，寻找答案。î思考题