第_10章原子光谱法.ppt

原子吸收光谱法的仪器装置 原子吸收分光光度计主要由四部分组成，即光源、原子化系统、分光系统和检测系统四个部分。如图所示： 光源——空心阴极灯 光源的功能是发射被元素基态原子所吸收的特征共振线。 对光源的基本要求是：发射线强度大，稳定性好，背景小，寿命长。 空心阴极灯（又称元素灯）是能满足要求的锐线光源，应用很广。 空心阴极灯 它是一个封闭的气体放电管。用被测元素纯金属或合金制成圆柱形空心阴极，用钨或钛、锆做成阳极。灯内充Ne或Ar惰性气体，压力为数百帕。 光源工作原理： 当灯的正负极加以400V电压时，便开始辉光放电。这时电子离开阴极，在飞向阳极过程中，受到阳极加速，与惰性气体原子碰撞，并使之电离。带正电荷的惰性气体从电场获得动能，向阴极表面撞击，将原子由晶格中溅射出来，从而产生阴极物质的共振线。由于灯内压力很低，产生的共振线是锐线光源。 原子化系统 原子化系统的作用是将试样中的待测元素转变为原子蒸气。 使试样原子化的方法有：火焰原子化法和无火焰原子化法。 火焰原子化系统是利用火焰的温度和气氛使试样原子化的装置。如图所示,主要的部分有：雾化器、雾化室、燃烧器和火焰。 火焰原子化系统主要部分介绍 a、雾化器 它的作用是将试液雾化，要求雾化效率高 (一般为10%——30%)，雾滴细，喷雾稳定。 雾化器 作用是进一步细化雾滴，使直径较大的雾滴进一步破碎，成为气溶胶；同时使雾滴和燃气得到充分混合同时起缓冲作用，使供给燃烧器的雾滴平稳。 c、燃烧器 常用预混合式燃烧器，它是一个吸收光程较长的长缝喷灯。 d、火焰 通过火焰的燃烧作用，使试样原子化。试液与燃气在雾化室充分混合后进入火焰燃烧。 火焰法应注意问题 对于高温难熔元素（如Al、B、Be、Ti、V等），采用空气—乙炔火焰时灵敏度很低，可采用氧化亚氮—乙炔火焰，这种火焰能达到2900oC高温，并且有大量CN、NH、C等组成的强还原气氛。 燃气与助燃气的流量比，即燃助比=燃气流量/助燃气流量，影响火焰的气氛。当燃助比小于1：6时称贫燃火焰（氧化性气氛）；等于1：4时称化学计量火焰；大于1：3时称富燃火焰（还原性气氛）。实际测定时，必须根据不同元素分析条件选择合适的燃助比。 基态原子在火焰内各部分的分布是不一样的，必须使光源通过基态原子密度较大的火焰区域，因此应该调节燃烧器的高度，以获得较大的吸光度。 火焰原子化系统的优缺点 优点：火焰原子吸收法装置不太复杂，操作方便快速，测定精度好，已经成为完善和定型的方法，广泛用于常规分析。 缺点： 3、无火焰原子化法 无火焰原子化技术以高温石墨炉发展最迅速，并且在实际分析中得到广泛应用。 原子化过程 石墨炉法 ①石墨管 热解涂层管 平台石墨管 ②进样体积 5—20μL ③加热程序 ④保护气体 Ar(99.9%) 石墨炉原子化法的优缺点 石墨炉原子化法的优缺点 高温石墨炉原子化法（三） 高温石墨炉原子化装置及工作原理 高温石墨炉原子化法（四） 主要组成部分： 高温石墨炉原子化法（五） 整个程序步骤： 5.其他原子化方法 原子吸收定量分析方法 常用的方法有标准曲线法、标准加入法等。 1 标准曲线法 在合适的浓度范围内，配制一系列浓度不同的标准溶液，依次在原子吸收光谱仪上测定其吸光度A，再以吸光度为纵坐标，以待测元素的浓度或含量为横坐标绘制标准曲线，然后根据待测样品的峰高(或吸光度)，从标准曲线上查得其相应的浓度或含量。 原子吸收定量分析方法 适用于测定与标准溶液组成相近似的批量试液，但由于基体及共存元素的干扰，其分析结果往往会产生一定的偏差。 2、标准加入法 以吸光度A对各溶液中标准溶液的浓度作图，把曲线外推至横轴，原点到相交处的截距即为待测元素的浓度Cx。 由于每个溶液都含有相同量的试样，可以消除基体效应的干扰，适用于基体未知，成分复杂的试液。 测定要点： Cu(Ⅱ)-EDTA + PAN + Al(Ⅲ) Cu(Ⅱ)-PAN + Al(Ⅲ)-EDTA 原子发射光谱 原子发射光谱分析法（atomic emission spectroscopy ，AES）：元素的原子在外界能量的作用下，获得能量而使其外层电子从低能级的基态跃迁到较高能级的激发态，激发态的原子很不稳定，返回到基态时，以光的形式释放能量，发射出特征光谱，依据特征光谱进行定性、定量的分析方法。 A