原子吸收法测定重金属精要.ppt

* 原子吸收法测定重金属 原子吸收分光光度计原理及构造 仪器参数设定及性能介绍 仪器使用日常维护 样品前处理方法 主要内容 原子吸收光谱分析（AAS）的基本原理 AAS是通过测量基态原子对共振辐射的吸收来确定被测组分浓度的分析方法 用一个与待测元素相同的纯金属或纯化合物制成的光源，发出具有待测元素特征谱线的光，穿过样品蒸气时，被蒸气中待测元素基态原子吸收而衰减的程度来测定元素的含量 仪器构造 元素光源 进样系统 原子化系统 光学系统及检测器 数据处理系统 火焰 石墨炉 光源 功能 基本要求 发射被测元素的特征共振辐射 ①能发射待测元素的共振线，并且具有足够的强度。②发射锐线光谱，即发射线的半宽度比吸收线的半宽度窄得多。③发射的光强度必须稳定且背景小。 火焰原子吸收原理图 空心阴极灯结构如图所示 预混合型原子化器 预混合型原子化器由三个互相独立的部分组成：雾化器、雾化室和燃烧头。目前商品仪器多采用气动同心雾化器。 同全消耗型相比，预混合型原子化器的优点是火焰燃烧稳定，噪声小，有效吸收光程长。缺点是试样利用率低；试样盐份高时，易堵塞燃烧缝隙。 右图是预混合燃烧器的火焰分区，中间区用于火焰原子吸收分析的主要区域。 预混合型原子化器 干燥 蒸发 原子化 电离、化合 AAS对原子化器的要求 AAS中最核心的问题是如何使试样原子化，通常使用火焰，电加热和化学反应的办法，无论什么方法都要求有较高的温度和良好的还原气氛，同时要求干扰少，原子停留时间长。常用空气-乙炔焰简单，方便，干扰较少，对很多元素适用；笑气-乙炔焰适合测定高温元素。 火焰原子化条件 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，最高温度2600K能测35种元素。 火焰类型： 化学计量火焰：温度高，干扰少，稳定，背景低，常用。 富燃火焰：还原性火焰，燃烧不完全，测定较易形成难熔氧化物的元素Mo、Cr、稀土等。 贫燃火焰：火焰温度低，氧化性气氛，适用于碱金属测定。 测定条件的选择 (1) 分析线 一般选待测元素的共振线作为分析线，测量高浓度时，也可选次灵敏线 (2) 狭缝宽度 无邻近干扰线（如测碱及碱土金属）时，选较大的通带，反之（如测过渡及稀土金属），宜选较小通带。 (3) 空心阴极灯电流 太小，放电不稳定，信噪比低（衡量灵敏度）；太高可能自吸收，灯管寿命降低。测铁镍，灯电流大；测锌铅灯电流小。 在保证有稳定和足够的辐射光通量的情况下，尽量选较低的电流。 (4) 火焰 依据不同试样元素选择不同火焰类型。 (5) 观测高度 调节观测高度（燃烧器高度），可使元素通过自由原子浓度最大的火焰区，灵敏度高，观测稳定性好。 石墨炉原子化 通过电加热技术实现目标元素原子化，进行定量测定的分析手段。 以石墨管为电阻发热体，通电后迅速升温。 升温速度快，最高可达3000℃。 自动进样器的调整、进样针在石墨管中的深度。 选择合适的干燥、灰化、原子化温度。 石墨炉原子化 石墨炉原子化器由电源、炉体、石墨管组成。用通电的方法加热石墨管。SOLAAR采用纵向加热。 纵向加热石墨炉系统，石墨管中间开有一小孔，用于自动进样器加入样品。充当载气的惰性气体从石墨管两端流入，从中间的孔流出，从而避免样品蒸气经由石墨管两端的扩散，增加原子蒸气的停留时间。 石墨管通过固定在仪器上的左右两个石墨锥的压力使得两者紧密接触。当在两个石墨锥上加上一个数伏的电压时，由于石墨管电阻很小，产生很大的电流，电能瞬间转换成热能，体现出温度的变化。 石墨管原子化温度不宜升得很高，不适用测高温元素。 横向加热的石墨管呈蝶状。纵向的呈圆柱状。 石墨管目前广泛使用的有：普通石墨管和热解涂层石墨管两类。两者区别在于后者表面有涂层，孔隙小，少，减少原子蒸气损失，提高灵敏度，使得峰形尖锐，延长石墨管寿命，适用日常分析中遇到的中温元素铜、锰、镍等。 石墨炉原子吸收测定的升温程序 干燥蒸发样品中的溶剂或水分。低温加热，在稍低于溶剂沸点的温度下进行，以防止试液飞溅。 灰化目的是除去基体和局外组分，保证被测元素没有损失的前提下应尽可能使用较高的灰化温度。 原子化目的是处于分子或离子状态的待测元素，通过热分解的作用使其变成处于基态的自由原子，温度选用达到最大吸收信号的最低温度。原子化温度设定是否恰当将直接决定原子吸收信号能否检测得到，以及吸收峰的尖锐程度。 除残是为了消除残留物产生的记忆效应，除残温度应高于原子化温度。 石墨炉加热参数的三条规则 A. 避免