仪器分析 原子吸收光谱法.ppt

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1、第八章原子吸收与原子荧光光谱法AtomicAbsorptionSpectrometry(AAS)AtomicFluorescenceSpectrometry(AFS)本章基本要求①掌握原子吸收光谱测量的必要条件；了解原子吸收光谱仪的基本组成部件；③了解原子吸收光谱法的干扰及消除；④掌握原子吸收光谱法的实验条件；⑤了解原子荧光光谱仪的基本原理及组成部件。一、概述北京普析，TAS-990F原子吸收分光光度计8.1原子吸收光谱法上世纪50年代中期出现。根据气相中被测元素的基态原子对其原子共振辐射的吸收强度测定被测元素含量。日本岛津，AA-6300CF原子吸收光谱仪⒈灵敏度高，检出限低；火焰原

2、子吸收法的检出限可达10-6~10-9g；石墨炉原子吸收法的检出限可达到10-9~10-12g；⒉干扰少，分析精度好；⒊分析速度快；⒋应用范围广；⒌仪器比较简单，操作方便。二、原子吸收光谱法的特点三、原子吸收的测量比耳定律A=εbc：吸收系数积分：积分吸收与单位体积火焰介质中的基态原子数成正比。因此火焰中的基态原子总数可看作是原子总数，故积分吸收与单位体积火焰中待测元素的原子数成正比。积分吸收系数：积分吸收系数在实验上很难测量，1955年Walsh——空心阴极灯。此锐线光源的提出，从实验上解决了A测定的问题。8.2原子吸收光谱仪原子吸收光谱仪主要部件：一、光源光源能提供待测元素的特征光

3、谱。获得较高的灵敏度。⒈光源应满足如下要求；⑴能发射待测元素的共振线；？⑵能发射锐线⑶光谱纯度高⑷辐射光强度大，⑸稳定性好。2.空心阴极灯⑴结构：阴极:可由待测元素的纯金属或合金制成阳极:为钨棒上面装有钛丝或钽片作为吸气剂吸收杂质气体。管内充气：0.1～0.7kPa压力的氩或氖气。⑵空心阴极灯的原理在两极加100～400V的直流电压，即可产生放电。阴极发射出电子在电场的作用下向阳极运动，并与惰性气体碰撞使之电离，产生正离子，在电场作用下，向阴极内壁猛烈撞击，使阴极表面的金属原子溅射出来，溅射出来的金属原子再与电子、惰性气体原子及离子发生撞碰而被激发，发射出特征元素的线光谱。用不同待测元

4、素作阴极材料，可制成相应的空心阴极灯。⑶光源的调制？？？？？、光源的调制的目的是将光源发射的共振线与火焰的干扰辐射区别开来。二、原子化系统将试样中待测元素转变气态原子蒸气的过程。原子化方法包括：火焰法、无火焰法-电热原子化器、氢化法和冷原子化法1.火焰原子化装置⑴雾化系统：喷雾器：火焰原子化器中的重要部件，将试液变成细雾，雾滴越细，产生基态原子数越多。采用同心圆喷雾器和玻璃雾化器，雾化效率为5~15%。雾室：除去大雾滴,并使燃气和助燃气充分混合，以便在燃烧时得到稳定的火焰。燃烧器：试液的细雾滴进入燃烧器，在火焰中经干燥、融熔、蒸发、解离后，产生大量基态原子。⑵火焰的类型按照燃气和助燃器

5、的比例不同，可分为三类:①中性火焰:燃气和助燃器比例与化学反应计量关系相近(乙炔-空气火焰为1:4)，具有温度高，干扰小，背景低等特点，多数元素在此测定。②富燃火焰:燃气大于助燃器的比例(1:3)，火焰呈黄色，燃烧不完全,温度略低，干扰较多,背景高。③贫燃火焰:燃气小于助燃器的比例(1:6)，燃烧完全，氧化性强，温度低。适宜于易解离、易电离的元素测定。火焰原子化要比其它原子化方法都好。但是因为在火焰原子化中，大部分试样在雾化过程中，大雾滴在传输过程中流入废液容器；并且各原子在火焰中的停留时间很短（10-4s）；导致试样的雾化效率和灵敏度低。2.电热原子化器在电热原子化法中，石墨炉原子吸

6、收分析已成为痕量元素分析的一种重要手段。电热原子化法是将固定体积的试样注入可被加热的石墨管中,在惰性气体的保护下通电加热后（10V，300A；2000～3000℃)，试样迅速加热原子化，得到峰形吸收信号。信号的峰高和峰面积与待测元素的浓度成正比。⑴电热原子化法与火焰原子化器法的比较:①灵敏度高基态原子在吸收区停留时间长（1~10-1s），比火焰法高1000倍。②绝对检出限低(10-9～10-12)。③试样用量少，一般在10~100μL之间。④能分析粘度大的样品及固体试样。精密度较差；背景吸收较高；操作过程比火焰法慢，采用自动进样装置可以提高仪器的精密度。⑵结构：如图所示石墨管形状:标准

7、型(长28mm，内径6.5mm，外径8mm)外气路中Ar气体沿石墨管外壁流动，冷却保护石墨管；内气路中Ar气体由管两端流向管中心，从中心孔流出，用来保护原子不被氧化，同时排除干燥和灰化过程中产生的蒸汽。⑶石墨炉原子化的升温程序:石墨炉工作时，经过干燥、灰化、原子化和净化四个阶段。干燥：主要作用是脱溶剂，目的是防止试液在原子化过程中发生飞溅或在石墨炉流散面积大，干燥温度应稍高于溶剂沸点，干燥时间与样品体积而定，一般是样品体积乘1.5-2秒（20～