S ICP ICP MS 现代分析测试技术.ppt

原子吸收光谱分析 主要内容 原子吸收光谱分析的基本原理； 原子吸收光谱定量分析的依据; 原子吸收光谱分析法中衡量仪器性能的两个技术指标; 原子吸收光谱仪的四大组成部分和基本功能； 原子吸收光谱样品的处理。 原子吸收光谱分析的基本原理 原子通常处于能量最低的基态，它在两个能级之间的跃迁会伴随着能量的发射和吸收。能量最低的能级，称为第一激发态；原子从基态跃迁到第一激发态所产生的吸收谱线称为共振吸收线；原子从第一激发态跃迁回基态所产生的发射谱线称为共振发射线。 原子吸收光谱是电子在原子基态和第一激发态跃迁的结果。 原子吸收光谱分析的基本原理 当有辐射通过自由原子蒸气，且入射辐射的频率等于原子外层电子由基态跃迁到较高能态所需能量的频率时，原子产生共振吸收。 不同元素的原子从基态激发至第一激发态(或跃迁回基态)时，吸收或发射的能量不同，因而各元素的共振线不同，这种共振线称为元素的特征谱线，又是元素的灵敏线。因此，每一种原子都有其自身所特有的能级结构，产生反映该种原子结构特征的原子吸收光谱。 原子吸收光谱分析法是基于蒸气相中待测元素的基态原子对其共振辐射的吸收强度来测定试样中该元素含量的一种分析方法，是定量测定样品中痕量和超痕量元素的有效方法。 谱线的轮廓与谱线宽度 原子吸收光谱定量分析的依据 当实验条件一定时，蒸气相中的原子浓度与试样中该元素的含量（浓度）成正比。因此，入射辐射减弱的程度与试样中该元素的含量（浓度）成正比。 （朗伯—比尔吸收定律） 原子吸收定量分析方法 标准曲线法 配置一系列标准溶液，在同样测量的条件下，测定标准溶液与试样溶液的吸光度，制作吸光度与浓度关系的标准曲线，从标准曲线上查处待测元素的含量。 标准加入法 分取几份相同量的被测试液，分别加入不同量的被测元素的标准溶液，其中一份不加被测元素的标准溶液，最后稀释至相同体积，使加入的标准溶液浓度为0，CS、2CS 、3CS… ，然后分别测定它们的吸光度，绘制吸光度对加入量的曲线，再将该曲线外推至与浓度轴相交。交点至坐标原点的距离Cx即是被测元素经稀释后的浓度。 标准加入法 原子吸收光谱分析法中衡量仪器性能的两个技术指标 灵敏度及特征浓度 灵敏度S定义为校正曲线的斜率，其表达式为： 原子吸收光谱分析法中衡量仪器性能的两个技术指标 原子吸收光谱分析法的特点 检出限低 火焰法检出限可达到ng·mL-1级，石墨法的检出限可达到在10-13～10-14g 选择性好 精密度高 抗干扰能力强 原子吸收线数目少，一般不存在共存元素的光谱重叠干扰 应用范围广 用样量少 火焰法测定的进样量为3～6mL·min-1，采用微量进样时甚至可以小至10～50μL；石墨炉原子吸收光谱法测定的液体进样量为10～20μL，固体进样量为毫克量级 仪器设备相对比较简单，分析速度快，操作简便，易于掌握。 应用 化工：对金属、化合物等样品中的主要和痕量金属元素进行定性、定量分析。 农业：土壤、植物等样品中的主要、次要和痕量金属元素的分析。 生物：血液、脏器、尿液、毛发等样品中人体所需的微量元素和有害元素的分析。 地质：矿石、岩石、土壤中主要金属元素的分析。 环境监测：土壤、水、沉积物、粉尘等样品中重金属污染物的分析。 食品与卫生检验：各类食品、食品添加剂、食品包装容器和材料等样品中营养元素和重金属的分析。 原子吸收光谱仪的四大组成部分 原子吸收光谱仪一般由光源、原子化系统、分光系统和检测系统四个部分组成。 作用：辐射待测元素的特征谱线 分类：锐线光源、连续光源 锐线光源：发射线半宽度远远小于吸收线（0.002nm）半宽度 空心阴极灯HCL (hollow cathode lamp) 原子化系统 作用：将固体或液体试样中的待测元素转变为原子蒸气。 常用的原子化器有：预混合型火焰原子化器、电热石墨炉原子化器、阴极溅射原子化器和石英炉原子化器。 火焰原子化器 石墨炉原子化器 石墨炉的升温程序 分光系统 分光系统主要由色散元件(常用的是光栅)、入射和出射狭缝狭缝、反射镜等组成。 作用是把待测元素的共振线(实际上是分析线)与其它谱线分离开来，只让待测元素的共振线能通过。 附属设备 除了以上介绍的四大部分之外，一台原子吸收光谱仪还需要以下必要外部设备才能正常工作： 空气压缩机 乙炔气瓶 冷却循环系统 排风系统 火焰和非火焰原子吸收光谱分析法比较 样品处理 碱熔法是用碱熔剂与样品混合，在高温下熔融分解样品，然后用合适的酸(通常是盐酸或硝酸)，有时还加入某种络合剂溶解熔块，所得到的溶液作为试液。常用的溶剂有过氧化钠、氢