高教版仪器分析第八章 原子吸收光谱分析.ppt

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,第八章 原子吸收分光光度分析法,第一节,概述,generalization,atomic absorption spectrometry,AAS,2026/1/30 周五,太阳光,暗线,2026/1/30 周五,2026/1/30 周五,2026/1/30 周五,由光源发射出锐线光源,(,共振线,),原子化器,基态原子吸收,单色器,分离出所需要的谱线,被检测器接收,电信号,放大,在显示记录装置上显示或记录。,2026/1/30 周五,特点,选择性高,：,准确度高,：,灵敏度高,：,应用广,难熔元素、非金属元素测定困难,；,不能多元素同时,测定。,2026/1/30 周五,第八章 原子吸收分光光度分析法,第二节,原子吸收光谱,分析基本原理,atomic absorption spectrometry,AAS,2026/1/30 周五,2026/1/30 周五,一、共振线与吸收线,（,1,）基态原子的产生,待测元素原子化：蒸发气化离解,（,2,）共振线与吸收线,2026/1/30 周五,（,a,）各种元素的原子结构和外层电子排布不同,跃迁吸收能量不同,具有特征性,。,（,b,）各种元素的基态,第一激发态,最易发生，吸收最强，最灵敏线,特征谱线,（,c,）利用原子蒸气对特征谱线的吸收可以进行定量分析,2026/1/30 周五,二、谱线的轮廓与谱线变宽,表征吸收线轮廓(峰)的参数：,中心频率,0,中心波长,：,半 宽 度,：,2026/1/30 周五,吸收峰变宽原因：,（1）自然宽度,N,（,10,-5,nm,）,（2）,温度变宽（,多普勒变宽,）,D,（,10,-3,10,-2,nm,）,（3）,压力变宽（,劳伦兹变宽和赫鲁兹马克变宽,）,L,（4）,自吸变宽,（5）,场致变宽,2026/1/30 周五,三、积分吸收和峰值吸收,1.积分吸收,2026/1/30 周五,积分吸收,这是一种绝对测量方法,单色器分辨率要求过高，目前无法解决。,2026/1/30 周五,2.,峰值吸收,2026/1/30 周五,峰值吸收,在原子吸收中，考虑多普勒效应影响，则：,上式的前提条件,：,（1）,e,a,；,（2）,辐射线与吸收线的中心频率一致。,锐线光源,2026/1/30 周五,四、基态原子数与原子吸收定量基础,对于大多数元素来说，,N,j,/,N,0,1%,2026/1/30 周五,2026/1/30 周五,六、定量基础,比尔定律,(Beer law),2026/1/30 周五,第二节,原子吸收分光光度计,第八章原子吸收光谱分析法,atomic absorption spectrometry,AAS,2026/1/30 周五,原子吸收仪器（4）,2026/1/30 周五,一、流程,(1)采用锐线光源,(2)单色器在火焰与检测器之间,(3)信号调制,2026/1/30 周五,2026/1/30 周五,原子吸收中的原子发射现象,在原子化过程中，既存在原子吸收，也有原子发射,。,消除干扰的措施：,调制,2026/1/30 周五,二、光源,提供待测元素的特征光谱。获得较高的灵敏度和准确度。,灯电流,2026/1/30 周五,2026/1/30 周五,三、原子化系统,1.作用,将试样中离子转变成原子蒸气。,2026/1/30 周五,2.原子化方法,火焰法,无火焰法,电热高温石墨管，激光,2026/1/30 周五,3.火焰原子化装置,雾化器和燃烧器,（1）雾化器,结构如图所示,主要缺点：雾化效率低,。,2026/1/30 周五,（,2,）,燃烧器,作用：,支持火焰并通过火焰的作用使试样原子化。,2026/1/30 周五,2026/1/30 周五,空气,乙炔火焰是原子吸收分析中最常用的火焰。,火焰原子化法的优点：重现性好、火焰稳定性高、背景噪声低、易于操作的特点。,缺点：原子化效率仅为,10%,左右，灵敏度较低。,2026/1/30 周五,4.石墨炉原子化装置（无火焰原子化装置）,（1）结构,如图所示：,2026/1/30 周五,（2）原子化过程,原子化过程分为,干燥,、,灰化,（去除基体）、,原子化,、,净化,（去除残渣）,四个阶段,，待测元素在,高温下生成基态原子,。,2026/1/30 周五,（3）优缺点,优点：,原子化程度高，试样用量少（1-100,L），,可测固体及粘稠试样，灵敏度高，检测极限10,-12,g/L。,缺点：,精密度差，测定速度慢，操作不够简便，装置复杂。,2026/1/30 周五,5.其他原子化方法,（1）低温原子化方法,特点,：原子化温度低；,灵敏度高（对砷、硒可达10,-9,g）；,基体干扰和化学干扰小；,（2）冷原子化法,低温原子化方法（一般700900,C）；,特点,：常温测量；,灵敏度、准确度较高（可达10,-8,g,汞,）；,2026/1/30 周五,四、单色器,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,）,（2）,分辨率,（3）,通带宽度,（,W,）,2026/1/30 周五,五、检测系统,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。,2.放大器,3.对数变换器,4.显示、记录,新仪器配置：原子吸收计算机工作站,2026/1/30 周五,第八章 原子吸收分光光度分析法,第四节 定量分析方法,atomic absorption spectrometry,AAS,2026/1/30 周五,1.标准曲线法,标准曲线法简便、快速，但仅适用于组成简单的试样。,2026/1/30 周五,2.标准加入法,该法可,消除基体干扰；不能消除背景干扰；斜率小，误差大。,2026/1/30 周五,第十四章 原子吸收分光光度分析法,第五节 干扰及其抑制,interferences and elimination,atomic absorption spectrometry,AAS,2026/1/30 周五,一、光谱干扰,1,主要来自光源,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扰。,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。,灯的辐射中有连续背景辐射。,用将灯反接，用大电流空点，以纯化灯内气体，或更换灯。,光谱线重叠干扰。,选用其它分析线或分离干扰元素（,250,页,表,85,）,2026/1/30 周五,（1）原子化器的发射和背景吸收,原子化器的发射可用调制方式进行减免,适当增加灯电流，提高光源发射强度来改善信噪比。,2026/1/30 周五,2.背景干扰校正方法,(1)氘灯连续光谱背景校正,2026/1/30 周五,（2）塞曼(,Zeeman,),效应背景校正法,2026/1/30 周五,二、物理干扰（基体效应）及抑制,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。,也可以使用标准加入法来消除这种干扰。,2026/1/30 周五,三、化学干扰及抑制,待测元素与其共存物质作用生成难挥发的化合物；,例：,a、,钴、硅、铍在火焰中易生成难熔化合物,待测离子发生电离反应，生成离子。,1.化学干扰的类型,2026/1/30 周五,2.化学干扰的抑制,消电离剂,加入大量易电离的一种缓冲剂以抑制待测元素的电离。,例：加入足量的铯盐，抑制,K、Na,的电离。,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。,2026/1/30 周五,保护剂,生成稳定的络合物或螯合物，防止干扰物质与待测元素作用,例：加入,EDTA,生成,EDTA-Ca，,避免磷酸根与钙作用。,饱和剂,加入足够的干扰元素，使干扰趋于稳定,例：用,N,2,OC,2,H,2,火焰测钛时，在试样和标准溶液中加入300,mgL,-1,以上的铝盐，使铝对钛的干扰趋于稳定。,2026/1/30 周五,第八章 原子吸收分光光度分析法,第六节 分析条件选择,atomic absorption spectrometry,AAS,2026/1/30 周五,1分析线,2,空心阴极灯电流,3,火焰,4,观测高度,5,狭缝宽度,2026/1/30 周五,2026/1/30 周五,第八章 原子吸收分光光度分析法,第八节 应用,atomic absorption spectrometry,AAS,2026/1/30 周五,2026/1/30 周五,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。,2026/1/30 周五,作业：,P267,第,2,、,4,、,9,题。,2026/1/30 周五,