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当前位置:首页 > 行业资料 > 酒店餐饮 > 原子吸收分光光度法(修改稿)
第四章原子吸收分光光度法4.1概述4.2原子吸收分光光度法基本原理4.3原子吸收分光光度计结构4.4定量分析方法及方法评价4.5最佳仪器条件的选择4.6原子吸收分光光度法中的干扰及抑制4.7仪器的安装要求和保养维护原子吸收分光光度法•原子吸收光谱分析(AAS):基于从光源辐射出待测元素的特征谱线,通过试样蒸气时被待测元素的基态原子吸收,由特征谱线被减弱的程度来测定试样中待测元素含量的方法。4.1概述•原子吸收分光光度法与紫外可见吸收光度法异同点相同点:1)都是依据样品对入射光的吸收进行测量的。2)两种方法都遵循朗伯-比耳定律。3)就设备而言,均由四大部分组成,即光源、单色器、吸收池(或原子化器)、检测器。4.1概述不同点:1)吸收物质的状态不同。紫外可见光谱:溶液中分子、离子,宽带分子光谱,可以使用连续光源。原子吸收光谱:基态原子蒸气,窄带原子光谱,必须使用锐线光源。2)单色器与吸收池的位置不同。紫外可见:光源→单色器→比色皿。原子吸收:光源→原子化器→单色器。1.选择性高,干扰少。共存元素对待测元素干扰少,一般不需分离共存元素。4.1概述•原子吸收分光光度法特点:2.灵敏度高。火焰原子化法:10-9g/mL;石墨炉:10-13g/mL。3.测定的范围广。测定70多种元素。4.操作简便、分析速度快。5.准确度高。火焰法误差1%,石墨炉法3%-5%。•()1.原子吸收分光光度法与紫外-可见分光光度法都是利用物质对辐射的吸收来进行分析的方法,因此,两者的吸收机理完全相同。ו()2.原子吸收光谱是线状光谱,而紫外吸收分光光度法是带状光谱。•()3.AAS测量的是A.溶液中分子的吸收B.蒸气中分子的吸收C.溶液中原子的吸收D.蒸气中原子的吸收D4.1概述4.2原子吸收分光光度法基本原理一、共振线和吸收线共振线:特征谱线,元素的灵敏线。1.共振吸收线:原子外层电子从基态跃迁至第一激发态所产生的吸收谱线。原子吸收产生:原子外层电子在能级之间的跃迁。2.共振发射线:原子外层电子从第一激发态直接跃迁至基态所辐射的谱线。3.共振线:共振发射线和共振吸收线都简称为共振线。h共振吸收E0E1E23.2原子吸收分光光度法基本原理二、原子吸收分光光度法的定量基础1.吸收曲线轮廓吸收系数Kv随频率v的变化曲线。表征参数:1)中心频率v02)半宽度∆v4.2原子吸收分光光度法基本原理谱线变宽原因:1)自然宽度:没有外界影响时,谱线的固有宽度。2)多普勒变宽(热变宽):由于原子在空间作无规则运动引起的谱线变宽。3)压力(碰撞)变宽:辐射原子与其他粒子相互作用而产生的谱线变宽。劳伦兹变宽:被测原子与其他粒子相互碰撞。赫尔兹马克变宽:同种原子之间相互碰撞。4.2原子吸收分光光度法基本原理4)场致变宽:在外电场或磁场作用下,能引起能级的分裂,从而导致谱线变宽。塞曼变宽:由于磁场的影响使谱线变宽。主要影响因素:多普勒变宽和压力变宽。5)自吸变宽:由自吸现象(共振线被灯内同种基态原子所吸收)而引起的谱线变宽。4.2原子吸收分光光度法基本原理2.原子吸收光谱的测量1)积分吸收在吸收曲线的轮廓内,对吸收系数的积分。2)峰值吸收吸收线中心频率处的峰值吸收系数。4.2原子吸收分光光度法基本原理峰值吸收代替积分吸收的必要条件:1)发射线的中心频率与吸收线的中心频率一致。2)发射线的半宽度远小于吸收线的半宽度(1/5~1/10)。发射线吸收线A=KN0b吸光度与待测元素吸收辐射的原子总数成正比。原子吸收定量公式:A=K’c•()2.在原子吸收分光光度法中,可以通过峰值吸收的测量来确定待测原子的浓度。4.2原子吸收分光光度法基本原理•()3.在原子吸收测定中,基态原子数不能代表待测元素的原子数。ו()1.原子吸收光谱分析定量测定的理论基础是朗伯-比耳定律。•()4.原子在激发或吸收过程中,由于受外界条件的影响可使原子谱线的宽度变宽。由于温度引起的变宽叫多普勒变宽,由磁场引起的变宽叫塞曼变宽。4.2原子吸收分光光度法基本原理•()6.原子吸收光谱产生的原因是A.分子中电子能级的跃迁B.转动能级跃迁C.振动能级跃迁D.原子最外层电子跃迁D•()7.在原子吸收分光光度法中,原子蒸汽对共振辐射的吸收程度与A.透射光强度I有线性关系B.基态原子数N0成正比C.激发态原子数Nj成正比D.被测物质Nj/N0成正比B•()5.原子吸收谱线的宽度主要决定于A.自然变宽B.多普勒变宽和自然变宽C.多普勒变宽和压力变宽D.场致变宽C4.2原子吸收分光光度法基本原理•()8.多普勒变宽产生的原因是A.被测元素的激发态原子与基态原子相互碰撞B.原子的无规则热运动C.被测元素的原子与其他粒子的碰撞D.外部电场的影响B•()9.当特征辐射通过试样蒸汽时,被下列哪种粒子吸收?A.激发态原子B.离子C.分子D.基态原子D4.2原子吸收分光光度法基本原理•()10.原子吸收光谱法对光源发射线半宽度的要求是A.大于吸收线的半宽度B.等于吸收线的半宽度C.吸收线的半宽度的1/2D.吸收线的半宽度的1/5D•()11.影响谱线变宽的主要因素有A.原子的无规则热运动B.待测元素的原子受到强磁场或强电场的影响C.待测元素的激发态原子与基态原子相互碰撞D.待测元素的原子与其他离子相互碰撞AD4.2原子吸收分光光度法基本原理•()12.采用峰值吸收代替积分吸收测量,必须满足A.发射线半宽度小于吸收线半宽度B.发射线的中心频率与吸收线的中心频率重合C.发射线半宽度大于吸收线半宽度D.发射线的中心频率小于吸收线的中心频率AB•()13.吸收线的轮廓,用以下哪些参数来表征?A.波长B.谱线半宽度C.中心频率D.吸收系数BC4.3原子吸收分光光度计结构锐线光源原子化系统单色器检测系统单光束分光光度计分类双光束分光光度计可以削除光源不稳定产生的测量误差1955澳大利亚的瓦尔西(A.Walsh)发表了著名论文《原子吸收光谱在化学分析中的应用》,奠定了原子吸收光谱法的应用和理论基础。50年代末和60年代初,Varian及PE公司先后推出了原子吸收光谱商品仪器。1959前苏联里沃夫(L’vov)发表了电热原子化技术的第一篇论文,使原子吸收光谱法向前发展了一步。1968马斯曼在里沃夫(L’vov)电热石墨炉的基础上,发展和推广马斯炉商品仪器。1975北京第二光学仪器厂,根据马怡载等研制的石墨炉原子器及控制电源生产出WFD-Y3型第一台带石墨炉的商品仪器。1990美国PE公司首先推出横向加热石墨炉(PE-4100ZL)。并逐步发展了塞曼扣背景技术1997北京普析通用仪器公司生产出自动化程度最高的横向加热平台石墨炉(TAS-986型,获得BCEIA金奖)。4.3原子吸收分光光度计结构一、锐线光源1.作用:发射被测元素的特征光谱。2.种类:空心阴极灯、无极放电灯、蒸气放电灯。1)结构阳极:钨或镍棒阴极:待测元素金属内充低压惰性气体2)工作原理:辉光放电3)特点:只有一个操作参数(灯电流)4.3原子吸收分光光度计结构二、原子化系统作用:将试样转化为气态的基态原子,并吸收光源发出的特征光谱。•(一)火焰原子化法1.雾化器作用:将试液均匀雾化,除去较大的雾滴。2.燃烧器4)灯电流的选择原则:在保证放电稳定和有适当光强输出情况下,尽量选用低的工作电流。去溶蒸发原子化燃烧头雾化器雾化室试样•又称喷雾器,其作用是吸入试样溶液并将其雾化,使之形成直径为微米级的气溶胶。雾滴越细、越多,在火焰中生成的基态自由原子就越多,检出限越低。雾化器的作用燃气流量流量低,温度低,原子化效率低流量大,停留时间短,灵敏度低,噪声大进样量进样量大,温度低,原子化效率低进样量小,基态原子浓度低,灵敏度低火焰高度温度氧化还原性4.3原子吸收分光光度计结构3.火焰作用:使试样蒸发、干燥、解离(还原),产生大量基态原子。原则: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。种类:1)空气-乙炔火焰,2600K2)乙炔-氧化亚氮(笑气)火焰,3300K3)空气-丙烷(煤气)火焰,2200K根据待测元素性质选择火焰类型。4.3原子吸收分光光度计结构火焰燃气与助燃气比例(空气-乙炔):1)贫燃火焰:助燃气量大,火焰温度低,氧化性较强,适用于碱金属元素测定。2)化学计量火焰:燃助比与化学计量比(1:4)相近,火焰温度高,干扰少,稳定,常用。3)富燃火焰:燃料气量大,火焰温度稍低,还原性较强,测定较易形成难熔氧化物的元素Mo、Cr、稀土等。4.3原子吸收分光光度计结构•()3.原子化器的作用是将试样中的待测元素转化为基态原子蒸气。•()1.原子吸收分光光度计中单色器在原子化系统之前。ו()2.原子吸收分光光度法中,光源的作用是产生180~375nm的连续光谱。ו()4.原子吸收光谱仪和751型分光光度计一样,都是以氢弧灯作为光源的。ו()5.贫燃性火焰是指燃烧气流量大于化学计量时形成的火焰。×4.3原子吸收分光光度计结构•()7.在原子分光光度计中,广泛采用的光源是A.无极放电灯B.空心阴极灯C.氢灯D.钨灯B•()8.原子吸收分光光度法中,光源的作用是A.发射很强的连续光谱B.发射待测元素基态原子所吸收的特征共振辐射C.产生足够强度的散射光D.提供试样蒸发和激发所需的能量B()6.灯电流的选择原则:在保证放电稳定和有适当光强输出情况下,尽量选用低的工作电流。4.3原子吸收分光光度计结构•()9.双光束与单光束原子吸收分光光度计比较,前者突出的优点是A.灵敏度高B.可以消除背景的影响C.便于采用最大的狭缝宽度D.可以抵消因光源的变化而产生的误差D•()10.空心阴极灯的主要操作参数是A.灯电流B.灯电压C.预热时间D.内充气体压力A4.3原子吸收分光光度计结构•()11.空心阴极灯的构造是A.待测元素作阴极,铂丝作阳极,内充低压惰性气体B.待测元素作阳极,钨棒作阴极,内充氧气C.待测元素作阳极,铂网作阴极,内充惰性气体D.待测元素作阴极,钨棒作阳极,内充低压惰性气体D•()12.使用原子吸收光谱法分析时,下述火焰温度最低的是A.煤气-空气B.氢气-氧气C.乙炔-空气D.乙炔-氧化亚氮A4.3原子吸收分光光度计结构•()13.在原子吸收分析中,下列哪种火焰组成的温度最高?A.空气-乙炔B.空气-煤气C.笑气-乙炔D.氧气-氢气C•()14.选择不同的火焰类型主要是根据A.分析线波长B.灯电流大小C.狭缝宽度D.待测元素性质D•()15.富燃焰是助燃比_____化学计量的火焰。A.大于B.小于C.等于B4.3原子吸收分光光度计结构•()16.下述可用做原子吸收光谱测定的光源有A.空心阴极灯B.氢灯C.钨灯D.无极放电灯AD4.3原子吸收分光光度计结构1.干燥•(二)石墨炉原子化法目的:蒸发除去溶剂。温度:稍高于溶剂的沸点。2.灰化目的:除去易挥发的基体和有机物,减少分子吸收。温度:在保证被测元素不损失的前提下,尽量选择较高的灰化温度以减少灰化时间。在非火焰原子化法中,应用最广的原子化器是管式石墨炉原子化器,它包括石墨管、炉体和电源三大部分。图所示是商业上纵向石墨炉原子化器。在设备中,原子化发生在一个圆筒状石墨管中,中央开一个小孔作为液体试样的注入口和保护气体(Ar)的出气口。4.3原子吸收分光光度计结构3.原子化目的:使待测元素成为基态原子。温度:1800~3000℃。4.净化目的:高温除去管内残渣。操作:停止载气,以延长基态原子在石墨管中的停留时间,提高分析的灵敏度。•通过控制石墨炉电源电流输出的大小,达到干燥、灰化、原子化、净化4个步骤。步骤目的温度(℃)时间(s)干燥除去溶剂~溶剂沸点10~30灰化除去基体条件实验10~30原子化生成基态原子手册3~5净化消除记忆≥原子化温度2~34.3原子吸收分光光度计结构1.应用:测定As、Sb、Bi、Ge、Sn、Pb、Se、Te等元素。•(三)氢化物原子化法2.原理:在酸性介质中,与强还原剂NaBH4(KBH4)反应生成易解离的气态氢化物,送入
本文标题:原子吸收分光光度法(修改稿)
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