原子吸收光谱法-段姝慧课件.ppt

* * * * 常用的非火焰原子化器是管式石墨炉原子化器，管式石墨炉是用石墨管做成，是将样品用进样器定量注入到石墨管中，并以石墨管作为电阻发热体，通电后迅速升温，使试样达到原子化的目的。它由加热电源、保护气控制系统和石墨管状炉组成。外电源加于石墨管两端，供给原子化器能量，电流通过石墨管产生高达3000℃的温度，使置于石墨管中被测元素变为基态原子蒸气。保护气控制系统是控制保护气的，仪器启动，保护气Ar气流通，空烧完毕，切断Ar气流。外气路中的Ar气沿石墨管外壁流动，以保护石墨管不被烧蚀，内路的Ar气从管两端流向管中心，由管中心孔流出，以有效地除去在干燥和灰化过程中产生的基体蒸气，同时保护已经原子化了的原子不再被氧化。在原子化阶段，停止通气，以延长原子在吸收区内的平均停留时间，避免对原子蒸气的稀释。 石墨炉原子化过程一般需要经四步程序升温完成： ①干燥：当样品被注入到石墨管中后，石墨管被升温至溶剂的沸点附近（略低于沸点通常为 80-200℃ ）。溶剂被蒸发，样品在石墨管管壁（或平台）表面形成一固体薄膜。 ②灰化：在较高温度下除去低沸点无机物及有机物，减少基体干扰 ，温度升到一定程度，尽可能多地除掉基体物质，同时不能使被分析元素受到损失。灰化温度通常在350-1600 ℃ 。灰化阶段，固体物质被分解，使被分析元素成为难熔组份，如氧化物。 ③高温原子化：使以各种形式存在的分析物挥发并离解为中性原子 ，温度从灰化温度迅速升到原子化高温状态，使灰化阶段所剩下的物质分解、蒸发，形成自由原子基态云，出现在光路中。原子化温度的高低，取决于被分析元素的挥发性，通常在1800℃ （钙）到3000℃ （硼）之间。　 ④净化：升至更高的温度，除去石墨管中的残留分析物，以减少和避免记忆效应。 石墨炉原子化采用程序升温过程 程序 干燥 灰化 原子化 净化 温度 稍高于沸点 800度左右 2500度左右 高于原子化温 度200度左右 目的 除去溶剂 除去易挥发 测量 清除残留物 基体有机物 干燥 灰化 原子化 清除 t T 石墨炉的优点：试样原子化效率高，不被稀释，原子在吸收区域平均停留时间长，灵敏度比火焰法高。石墨炉加热后，由于有大量碳存在，还原气氛强；石墨炉的温度可调，如有低温蒸发干扰元素，可以在原子化温度前分馏除去。样品用量少，并且可以直接固体进样。原子化温度可以自由调节，因此可以根据元素的原子化温度不同，选择控制温度。 石墨炉的缺点：装置复杂。样品基体蒸发时，可能造成较大的分子吸收，石墨管本身的氧化也会产生分子吸收，石墨管等固体粒子还会使光散射，背景吸收大，要使用背景校正器校正。管壁能辐射较强的连续光，噪声大。因为石墨管本身的温度不均匀，所以要严格控制加入样品的位置，否则测定重现性不好，精度差。 ⅲ、低温原子化法（化学原子化法） （1）冷原子吸收测汞法  将试液中的Hg离子用硼氢化钠或SnCl2还原为 Hg，在室温下，用载气将汞蒸气引入气体吸收管中测定其吸光度。  （2）氢化物原子化法  对As，Sb，Bi，Sn，Ge，Se，Pb和Te等元素，在酸性介质中与硼氢化钠作用生成该元素的氢化物分子气体并从溶液中分离出来，.氢化物分子经过加热裂解产生该元素的基态原子.从而进行原子吸收测定。氢化物发生装置适用于ppb级的测定，即10-9-10-12。单位 μg/L，μg/kg。 1. 火焰原子化法 2. 石墨炉原子化法 1)精密度高 2)灵敏度低，原子化效率一般为10%。 3)不能直接分析固体试样 4)基体干扰小，化学干扰大。 5)重现性好。 6)装置简单、快速。 1)精密度低 2)灵敏度高，原子化效率可达90%。 3)可分析固体试样 4)基体干扰大,化学干扰小。 5)重现性差。 6)装置复杂、速度慢。 3、分光系统 狭缝 光栅 反射镜 检测元件 分光系统其作用是将待测元素的特征谱线与邻近谱线分开。 　　 光学系统可分为两部分：外光路系统（或称照明系统）和分光系统（单色器）。 　　 原子吸收分光光度计中单色器的作用是将待测元素的共振线与邻近谱线分开。为了便于测定，又要有一定的出射光强度。因此若光源强度一定，就需要选用适当的光栅色散率与狭缝宽度配合，构成适于测定的通带是由色散元件的色散率与入射及出射狭缝宽度（二者通常是相等的）决定的。　　　 单色器： 主要由色散元件、凹面镜、狭缝组成。 目前，越来越多的厂家采用单光束的形式，因为单光束与双光束相比具有明显的优势： 单光束的光损失量远小于双光束 单光束仪器的信噪比高，使得测量的结果更加稳定可靠（但是需要至少30min的预热时间）