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1、SK-SK-事件事件 SK-护肤洁面霜、SK-活肤抗皱修护膜、SK-净白精华液分别检出铬、钕铬、钕等有毒金属。第1页/共94页第一节第一节 原子吸收光谱的产生原子吸收光谱的产生第二节第二节 原子吸收光谱仪及主要部件原子吸收光谱仪及主要部件第三节第三节 原子吸收分光光度法实验技术原子吸收分光光度法实验技术第2页/共94页第一节第一节 原子吸收光谱的产生原子吸收光谱的产生 概述generalization一、原子吸收光谱的产生formation of AAS二、谱线轮廓与谱线变宽shape and broadening of absorption line三、积分吸收与峰值吸收integrated
2、 absorption and absorption in peak max四、基态原子数与原子化温度relation of atomic amount in ground with temperature of atomization五、定量基础quantitative第3页/共94页原子吸收现象：原子蒸气对其原子共振辐射吸收的现象；1802年被人们发现;此前一直未用于分析化学1955年澳大利亚物理学家WalshA（瓦尔西）发表了著名论文：原子吸收光谱法在分析化学中的应用奠定了原子吸收光谱法的基础，之后迅速发展。特点：(1)检出限低，10-1010-14g；(2)准确度高，1%5%；(3)选
3、择性好，一般情况下共存元素不干扰；(4)应用广，可测定70多个元素（各种样品中）；局限性：难熔元素、非金属元素测定困难、不能同时多元素测定概述generalization第4页/共94页原子吸收光谱法是基于被测元素基态原子在蒸气状态对其特征辐射的吸收进行元素定量分析的方法。第5页/共94页原子的量子能级和能级图原子由原子核及核外电子组成。原子核的外层电子按一定规律分布在各能级上，每个电子的能量是由它所处的能级所决定。不同能级间的能量差是不同的，而且是量子化的。原子光谱是由原子最外层电子的跃迁所产生的。第6页/共94页第一节基本原理被测元素的基态原子吸收其共振辐射，外层电子由基态跃迁至激发态而产
4、生原子吸收光谱。原子吸收光谱位于光谱的紫外区和可见区。原子的能级与跃迁基态第一激发态,吸收一定频率的辐射能量。产生共振吸收线（简称共振线）吸收光谱激发态基态，发射出一定频率的辐射。产生发射线发射光谱第一激发态基态产生共振发射线（也简称共振线）第7页/共94页一、原子吸收线的产生（一）原子吸收线的产生 当通过基态原子的光辐射具有的能量 h 恰好等于原子由基态 激发态所含有的能量E时，基态原子吸收光辐射产生原子吸收光谱（线）E=h=hc/不同种类的原子有不同的原子结构，由基态 激发态所需的能量差不同，吸收的光辐射的频率或波长不同。Na（基态）吸收波长为589.0 nm Mg（基态）吸收波长为285
5、.2 nm第8页/共94页共振吸收线一般由基态跃迁至第一激发态所需能量最低，产生的吸收谱线称为共振吸收线。特征线灵敏线第9页/共94页（二）原子吸收线的轮廓与变宽u原子结构较分子结构简单，理论上应产生线状光谱吸收线。u实际上用特征吸收频率辐射光照射时，获得一峰形吸收。所得到的原子吸收谱线尽管很窄，但不是严格的几何线，有一定的宽度和轮廓。u以吸收系数Kv对辐射频率 作图：原子吸收线的轮廓第10页/共94页原子吸收线的谱线轮廓l原子吸收线的特点表征：频率、半宽度、强度l中心频率由原子能级分布决定l吸收线强度由两个能级之间的跃迁几率决定第11页/共94页二、吸收线宽度的影响因素（吸收线变宽原因）吸收
6、线的宽度受多种因素影响，一类是由原子性质所决定，另一类是外界因素。1.自然宽度无外界因素影响时，谱线固有的宽度叫自然宽度。自然宽度与激发态原子的平均寿命、能级宽度有关。寿命越短，能级宽度越宽，谱线宽度越大。一般约10-5nm。与其他变宽相比可完全忽略。第12页/共94页2.热变宽（多普勒变宽）热变宽引起的宽度为10-3nm数量级，是谱线变宽的一种主要因素多普勒效应：由于基态原子受热后无规则运动引起的，这种效应无论是在空心阴极灯中发光原子还是原子化器中被测基态原子都存在。第13页/共94页l从上式看出，多普勒变宽与吸收原子自身的相对原子质量的平方根成反比，与火焰的温度平方根成正比，与谱线频率有关
7、。l被测元素的原子量越小，被测温度越高，变宽程度越高第14页/共94页3.碰撞展宽（压力变宽）（注意两种变宽的区别）随着气体压力增大，粒子定向碰撞机会增多，使原子的能级稍有变化，能量发生变化，吸收频率发生变化，从而引起谱线变宽。洛伦兹变宽非同类原子或粒子间碰撞所产生的谱线变宽。待测原子与其它粒子相互碰撞。赫鲁兹马克变宽（共振变宽）同类原子或粒子间碰撞所产生的谱线变宽，又称共振展宽。待测原子间相互碰撞。只有在待测元素浓度很高时才出现。第15页/共94页在一定条件下，谱线变宽主要受热变宽和压力变宽的影响。当气相中与待测原子共存的其它粒子浓度很小时，以热变宽为主。第16页/共94页三、原子吸收值与原
8、子浓度的关系1.1.积分吸收积分吸收与分子吸收不同的是，原子吸收轮廓是同种基态原子在吸收其共振辐射时被展宽的吸收带，原子吸收线轮廓上的任意一点都与相同的能级跃迁相联系。因此，在原子吸收光谱分析中，原子吸收值是指测量气态原子吸收共振线的总能量，即积分吸收。如果将公式左边求出，即谱线下所围面积测量出（积分吸收）。即可得到单位体积原子蒸气中吸收辐射的基态原子数N0。第17页/共94页这是一种绝对测量方法，现在的分光装置无法实现。l l=10=10-3-3nmnm，若l l取600600nmnm，单色器分辨率R=R=l l/l l=610=6105 5钨丝灯光源和氘灯，经分光后，光谱通带0.2nm。而
9、原子吸收线半宽度：10-3nm。如图：能否提供共振辐射（锐线光源），测定峰值吸收？第18页/共94页2.2.锐线光源锐线光源l1955年澳大利亚物理学家Walsh提出采用锐线光源作为辐射源，用峰值吸收代替积分吸收。l在原子吸收分析中需使用锐线光源，测量谱线的峰值吸收l锐线光源需要满足的条件：1）光源的发射线与吸收线的 0一致2）发射线的 1/2小于吸收线的 1/2l提供锐线光源的方法：空心阴极灯l（待测元素的纯物质作为光源的阴极）第19页/共94页3.3.峰值吸收峰值吸收 峰值吸收法是直接测量吸收线轮廓的中心峰值吸收法是直接测量吸收线轮廓的中心频率或中心波长所对应的峰值吸收系数（频率或中心波长
10、所对应的峰值吸收系数（K K0 0），），从而确定蒸气中原子的浓度。从而确定蒸气中原子的浓度。采用锐线光源进行测量，在辐射线宽度范围内，K可近似认为不变，并近似等于峰值时的吸收系数K0根据经典理论，可推导得到：第20页/共94页4.原子吸收值与待测元素浓度的关系需要考虑原子化过程中，原子蒸气中基态原子与待测元素原子总数之间的定量关系。热力学平衡时，两者符合Boltzmann分布定律。第21页/共94页Boltzmann方程gj、g0：激发态和基态的统计权重Ej：激发能T：绝对温度K：波尔茨曼常数（1.3810-23J/K）第22页/共94页共振线共振线nmgj/go激发能激发能eVNi/NoT
11、=2000KT=2500KT=3000KNa589.022.1049.910-61.1410-45.8310-4Sr460.732.6904.9910-71.1310-69.0710-5Ca422.732.9321.2210-73.6710-63.5510-5Mg285.234.3463.3510-115.0210-91.5010-7Pb283.334.3752.8310-114.5510-91.3410-7Zn213.935.7966.2210-156.2210-125.5010-10某些元素在不同温度下的共振激发态与基态原子数比某些元素在不同温度下的共振激发态与基态原子数比第23页/共94
12、页原子在各能级分布情况的影响因素1、激发能相同温度下，激发能越小，Nj/N0越大。2、温度原子化温度越高，Nj/N0越大。l在原子吸收分光光度法中，原子化温度一般小于3000K，大多数元素的最强共振线都低于600nm，Nj/N0值绝大部分在10-3以下，即与基态原子数相比，激发态原子数可以忽略。也可以认为所有的吸收都是在基态进行的，大大减少了原子吸收线的数目，这是原子吸收分光光度法灵敏度高，抗干扰能力强的一个重要原因。第24页/共94页定量基础A=k N0 lN0 N c（N0：基态原子数，N：吸收辐射的原子总数，c 待测元素浓度），所以：A=lg(IO/I)=K c 峰值吸收系数：当使用锐线
13、光源时，可用K0代替Kv，则：第25页/共94页第二节 原子吸收分光光度计原子吸收分光光度计又叫原子吸收光谱仪。火焰原子化原子化方式 非火焰原子化按入射光束单光束原子吸收分光光度计双光束原子吸收分光光度计第26页/共94页第27页/共94页第28页/共94页第29页/共94页一、流程一、流程特点特点(1)采用锐线光源(2)原子化系统(3)单色器在原子化系统与检测器之间第30页/共94页（一）、光源（一）、光源1.作用作用 提供待测元素的特征光谱。获得较高的灵敏度和准确度。光源应满足如下要求；（1）能发射待测元素的共振线；（2）能发射锐线；（3）辐射光强度大，稳定性好。l常用的有空心阴极灯，无极
14、放电灯等。空心阴极灯发光强度大，输出光谱稳定，结构简单，操作方便，获得广泛的应用。第31页/共94页 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、钛或锆做成阳极。灯内充NeNe或ArAr惰性气体，压力为数百帕。发射线波长在370.0nm370.0nm以下的用石英窗口，370.0nm370.0nm以上的用光学玻璃窗口。空心阴极灯结构：第32页/共94页第33页/共94页空心阴极灯的原理空心阴极灯的原理 施加适当电压时，电子将从空心阴极内壁流向阳极;与充入的惰性气体碰撞而使之电离，产生正电荷，其在电场作用下，向阴极内壁猛烈轰击;使阴极表面的金属原子溅射出来，溅射出来的
15、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，于是阴极内辉光中便出现了阴极物质和内充惰性气体的光谱。优缺点：（1）辐射光强度大，稳定，谱线窄，灯容易更换。（2）每测一种元素需更换相应的灯。第34页/共94页可制成单元素灯、多元素灯，但多元素灯谱线干扰大，价格贵使用受限制。灯电流：空心阴极灯的光强度和稳定性与灯电流有关，增大灯的工作电流，可增加发射强度，但太大，温度上升，热变宽增加，谱线变宽，寿命缩短；灯电流过低，光强度减弱，导致稳定性信噪比下降。灯工作电流一般在120mA，根据情况选择合适的灯电流，满足要求的情况下，选用较低的工作电流。第35页/共94页（二）、原子化器（二）、原子化器
16、原原子子化化器器的的作作用用：提提供供一一定定的的能能量量，使使试试样样中中的的待待测测元元素素转转变变为为基基态态原原子子蒸蒸气气，并并使使其其进进入入光光源源的的辐辐射射光光程。程。第36页/共94页第37页/共94页原子化器的要求原子化效率高，产生基态原子数尽可能多。N0与C成比例，且不应改变记忆效应小第38页/共94页原子化方法原子化方法火焰原子化法非火焰原子化法 前者具有简单，快速，对大多数元素有较高的灵敏度和检测限的优点，因而至今使用仍最广泛。但近年来，无火焰原子化技术有了很大改进，它比火焰原子化技术具有较高的原子化效率、灵敏度和检测限，因而发展很快。第39页/共94页全消耗型原子
17、化器，将试样直接喷入火焰预混型原子化器主要讨论预混型原子化器1.1.火焰原子化装置火焰原子化装置第40页/共94页第41页/共94页预混合型原子化器包括：雾化器、雾化室，燃烧器 第42页/共94页（1）雾化器它的作用是将试液雾化对雾化器的要求：雾化效率高(一般为10%-12%)，雾滴细，喷雾稳定。当助燃气以一定压力高速从喷嘴中喷出时，毛细管尖端产生负压，将试液吸上来经喷雾器形成雾珠，较大的雾珠在撞击球上撞成更小的雾珠，较小的雾珠在混合器中与助燃气、燃气混合后进入燃烧器燃烧，大的雾珠冷凝后沿废液管流出n 主要缺点：雾化效率低。第43页/共94页（2）雾化室使较大雾粒沉降，凝聚从废液口排出使雾粒与
18、燃气、助燃气均匀混合形成气溶胶，再进入火焰原子化区起缓冲稳定混和气压的作用，以便使燃烧器产生稳定的火焰第44页/共94页（3）燃烧器：是将雾珠中的待测元素原子化雾化后试样进入火焰蒸发汽化成气态离解成基态原子（4）火焰进行原子化的能源试样的脱水、汽化、离解成基态原子直接影响原子化程序。温度过高，会使试样原子激发或电离，基态原子数减少，吸光度下降。温度过低，不能使试样中盐类解离或解离太小。测定的灵敏度会受影响。因此根据情况选择合适的火焰温度。第45页/共94页火焰温度的选择：（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
19、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。第46页/共94页常见类型火焰及温度第47页/共94页2.2.石墨炉原子化装置石墨炉原子化装置第48页/共94页原子化过程原子化过程分为干燥、灰化（去除基体）、原子化、净化（去除残渣）四个阶段，待测元素在高温下生成基态原子。第49页/共94页 干燥：目的是蒸发除去溶剂，或样品中挥发性较大的组分。灰化：目的是在不损失被测元素的前提下，将沸点较高的基体蒸发除去，或是对脂肪和油等基体物质进行热解。原子化：施加大功率于石墨炉上，使待测残渣受到突然的功率脉冲，从而原子化。净化：用较高温度除去残留在管内的残渣。第50页/共94页第51页/
20、共94页石墨炉原子化器自动进样系统第52页/共94页3.氢化物发生原子化器原子化温度700900 C；主要应用于：As、Sb、Bi、Sn、Ge、Se、Pb、Ti等元素 原理：在酸性介质中，与强还原剂硼氢化钠反应生成气态氢化物。例 AsCl3+4NaBH4+HCl+8H2O=AsH3+4NaCl+4HBO2+13H2 将待测试样在专门的氢化物生成器中产生氢化物，送入原子化器中检测。特点：原子化温度低；灵敏度高（对砷、硒可达10-9g）；基体干扰和化学干扰小；第53页/共94页4.4.冷原子化法低温原子化方法（一般700900C）；主要应用于：各种试样中Hg元素的测量；原理：将试样中的汞离子用Sn
21、Cl2或盐酸羟胺完全还原为金属汞后，用气流将汞蒸气带入具有石英窗的气体测量管中进行吸光度测量。特点：常温测量；灵敏度、准确度较高（可达10-8g汞）；第54页/共94页(三三)、单色器、单色器 1.1.作用作用 将待测元素的共振线与邻近线分开。2.2.组件组件 色散元件（棱镜、光栅），凹凸镜、狭缝等。（四）、检测系统（四）、检测系统主要由检测器、放大器、对数变换器、显示记录装置组成。1.1.检测器检测器：将单色器分出的光信号转变成电信号。：将单色器分出的光信号转变成电信号。如：光电池、光电倍增管、光敏晶体管等。如：光电池、光电倍增管、光敏晶体管等。2.2.放放大大器器：将将光光电电倍倍增增管管
22、输输出出的的较较弱弱信信号号，经经电电子子线线路路进进一一步放大。步放大。3.3.对数变换器对数变换器：光强度与吸光度之间的转换。：光强度与吸光度之间的转换。4.4.显示、记录显示、记录新仪器配置：原子吸收计算机工作站新仪器配置：原子吸收计算机工作站第55页/共94页六、仪器的类型单光束与双光束型原子吸收分光光度计第56页/共94页一、测定条件的选择分析方法的精密度和准确度除了与仪器的性能有关外，还与测定条件有关，注意选择：1、试样取量及处理火焰法：达到最大吸光度的试样喷雾量石墨炉法：依赖于石墨管的大小，固体0.1-10mg，液体1-5ul2、分析线选择无干扰，选共振线，激发能低，灵敏度高。若
23、主共振线附近有干扰线，为避免干扰，可选择灵敏度稍低的其它共振线为分析线测高含量元素时，可用元素次灵敏线作分析线。第三节实验方法第57页/共94页3、单色器光谱通带选择狭缝宽度以排除光谱干扰和具有一定透光强度为原则进行选择对于谱线简单的元素，如碱金属，碱土金属，通带可大些；以便提高信噪比和测量精密度，降低检出限对于谱线复杂的元素，如过渡金属、稀土金属用较小的通带。以便提高仪器的分辨率，改善线性范围，提高灵敏度第58页/共94页4灯电流的选择在保证光强度和稳定情况下，尽量选用低工作电流16mA。灯电流过小时，光强不足，影响精密度，灯电流过大，灵敏度下降，灯寿命缩短5原子化条件选择（1）火焰原子吸收
24、法中，调整喷雾器最佳雾化状态，改变燃助比选择最佳火焰类型和状态，调节燃烧器高度，从原子密度最大处通过入射光。（2）石墨炉原子吸收法：原子化程序要经过干燥，灰化，原子化，除残四阶段，各阶段的温度及持续时间要通过实验选择。第59页/共94页二、原子吸收光谱法的干扰及其抑制原子吸收光谱法由于采用锐线光源，干扰较少，但是在某些情况下，干扰不能忽略。按干扰的性质和产生原因分为u 物理干扰u 化学干扰u电离干扰u 光谱干扰第60页/共94页（一）物理干扰及其抑制物理干扰试样的物理性质对试样的雾化、蒸发和原子化过程中引起的吸收信号下降的效应。非选择性干扰这些物理性质是指溶液的粘度、蒸气压和表面张力。n 在火
25、焰原子化法中，试液的粘度、表面张力的变化和雾化气压的变化，会影响进样速度和雾化效率，从而影响吸光度。第61页/共94页消除物理干扰的最常用方法：待测液与标准溶液组成相似，当试液组成不完全知道时，也可用标准加入法来消除物理干扰。避免用粘度较大的H2SO4、H3PO4处理试样，用有机溶剂第62页/共94页（二）化学干扰及其抑制主要干扰在溶液或原子化过程中待测元素与其他共存物质发生化学反应，生成高熔点、难挥发、难离解的化合物，给测定结果带来影响，使基态原子浓度降低，A减小。选择性干扰化学干扰是主要干扰，产生干扰的原因较复杂，实验时根据具体情况采取适当措施加以消除，最常用的方法是加入释放剂、保护剂第6
26、3页/共94页消除化学干扰的常用方法：（1）提高火焰温度适当提高火焰温度使难挥发、难解离的化合物较易原子化，采用N2O-乙炔火焰，T高，提高原子化效率，用于难挥发、难解离的金属盐类，氧化物，氢氧化物第64页/共94页（2）加入释放剂加入释放剂与干扰物质生成更稳定或更难挥发的化合物，使待测元素释放出来，从而排除干扰。例：Ca2+Ca2P2O7焦磷酸钙加入LaCl3作为释放剂LaCl3+H3PO4=LaPO4+3HClPO43-高温 POPO4 43-3-生生成成更更稳稳定定的的LaPOLaPO4 4，抑抑制制了了POPO4 43-3-对对CaCa2+2+的的化化学学干干扰扰，CaCa2+2+被被
27、释释放放出出来来，提提高高了了测测定定的的灵灵敏度。常用的释放剂：敏度。常用的释放剂：LaClLaCl3 3、Sr(NOSr(NO3 3)2 2等。等。第65页/共94页（3）加入保护剂 保护剂（通常是配位剂）与待测元素形成更稳定的更易原子化的化合物，把待测元素保护起来，使干扰元素不能与待测元素结合。例例：Al3+干干扰扰Mg2+的的测测定定，它它们们在在火火焰焰中中生生成成MgOAl2O3，加加入入保保护护剂剂8羟羟基基喹喹啉啉，与与干干扰扰元元素素Al生生成成对对热热稳稳定定性性较较强强的的配配合合物物，抑抑制制了了Al对对Mg的干扰的干扰例：为消除PO43-对Ca2+测定的干扰，可加入过
28、量EDTA，EDTA与Ca2+生成稳定的配合物，CaY2-，它在火焰中易解离和原子化，抑制了PO43-对Ca2+测定的干扰第66页/共94页此外还可采用萃取、沉淀、离子交换等分离方法提前把干扰离子与待测元素分离，然后再测定。还可利用加入缓冲剂消除干扰。第67页/共94页待测元素在原子化器中转化为基态原子后继续电离，生成离子不产生共振吸收，使基态原子浓度下降，A下降，引起误差，应避免原子电离。火焰温度越高，待测元素的电离能越低，电离程度越大，电离干扰越大。减少干扰：.选择合适的火焰温度，选择燃气、助燃气.加入消电离剂：加入的消电离剂，电离电位越低越好，至于加入量要根据实验来决定，不能无限量增加。
29、加入的易电离的物质，抑制待测元素电离。碱金属常作为消电离剂：CaCl2、KCl、NaCl等（三）电离干扰及其抑制第68页/共94页例如：钙电离，在溶液中加入大量易电离的钾或铯，有大量电子存在，抑制钙的电离，提高测定灵敏度。K-K+eCa2+2e-Ca第69页/共94页（四）光谱干扰及其抑制光谱干扰主要有谱线干扰和背景干扰两种1、谱线干扰和抑制通常选择最灵敏的共振线做分析线，分析线附近有单色器不能分离掉的其它特征谱线，将产生干扰，灵敏度下降，工作曲线弯曲.例如Ni共振线232.0nm附近有231.6nm的特征谱线一般可用减少狭缝宽度可减少这种干扰第70页/共94页2、背景吸收和抑制来自于原子化器
30、的一种光谱干扰，它包括分子吸收和光散射引起的干扰。（1）分子吸收：在原子化过程中所产生的气体分子，氢氧化物，难解离的盐类，难熔氧化物等分子对待测元素共振线的吸收而产生干扰，带光谱。产生正误差。例：在空气-乙炔焰中，Ca形成CaOH在530560nm有一个吸收带，干扰Ba553.6nm的测定碱金属、碱土金属的盐类分子的吸收NaCl,KCl,CaCl2在nm以下的紫外区有很强的分子吸收带，干扰Zn,Cd,Ni等元素的测定。第71页/共94页无机酸的分子吸收：H2SO4、H3PO4在250nm以下有强的分子吸收，测定在紫外吸收的元素时，一般用HNO3，HCl，王水处理样品，而不用H2SO4、H3PO
31、4火焰气体的吸收。火焰成分有N2、OH、CO2、CN、C、H，它们都会出现分子吸收，但火焰点燃后，通过“调零”方法即能克服这些影响。第72页/共94页（2）光散射及折射原子化过程中产生的固体微粒导致光的散射与折射，造成虚假吸收，使吸光度升高。I0I微微粒粒散散射射与与折折射射都都是是带带光光谱，产生虚假吸收。谱，产生虚假吸收。第73页/共94页（3）扣除背景吸收方法原子吸收分析仪都配有扣除背景吸收的装置，通常用氘灯校正、塞曼效应校正等方法消除背景吸收。第74页/共94页氘灯校正背景装置简单，可校正吸光度为0.5以下的背景干扰，提高测定灵敏度许多仪器带有氘灯校正、但只适用于190350nm波段的
32、背景吸收的扣除，自动扣除背景吸收。塞曼效应扣背景：是近年来发展起来的新技术，它克服了氘灯法扣背景的局限性，适用波长范围宽（190190900nm900nm），扣除准确，扣除能力强，价格贵。第75页/共94页第四节原子吸收光谱定量分析一、定量分析方法 定量分析的基础是朗伯比尔定律。A=KC,在一定条件下，A与C呈线形关系，可采用标准曲线法和标准加入法。（一）标准曲线法 配一系列基体相同的不同浓度的标准溶液，以空白溶液为参比，在选定的条件下测标准溶液的吸光度。以A A为纵坐标，c c为横坐标，绘制A Ac c标准曲线，在相同条件下，测样品的Ax,Ax,从标准曲线求出未知样品中待测元素的含量。第76
33、页/共94页标准曲线法 1 2 3 4 5 样品标液 C1 C2 C3 C4 C5 CX A A1 A2 A3 A4 A5 AXACXAXC第77页/共94页为保证测定结果的准确性，应注意以下几点：（）标准溶液与样品的基体组成应尽可能一致，基体元素不同可能带来影响。（）标准溶液浓度应使AC在直线的范围内，C不能太大，一般控制A在0.10.8之间。（）测定过程中应保持测定条件不变。标准曲线法简便、快速，适用于组分比较简单的样品，适用于大批量的样品分析。但样品的情况不清或很复杂时分析误差较大，可用其他方法定量。第78页/共94页（二）标准加入法12345未知液未知液CXCXCXCXCX标液标液C0
34、C1C2C3C4A1A2A3A4A5CX0AC取几份相同体积的试液，除第一份外，其余加入不同量的待测元素的标准液CS,在相同条件下测A,以加入待测元素的标准量为横坐标，测得的A为纵坐标,作ACs标准曲线,将此直线外推至零吸收,与横坐标相交点与原点的距离为稀释后样品中待测元素的Cx.第79页/共94页优点：可最大限度的消除基体的影响，还消除化学干扰和电离干扰的影响。适用于基体未知，成分复杂的样品不适于大批量的测定。不能消除分子干扰注意：（1）测定应在直线范围内进行，只能测低含量的样品（2）加入标准与待测物的浓度要在同一数量级内，否则斜率过大或过小将引起很大的误差。（3）适合于测定样品数目不多的情
35、况。标准加入法第80页/共94页二、灵敏度与检出限 （一）灵敏度：19751975年，国际纯粹和应用化学联合会（IUPACIUPAC）建议把校正曲线的斜率S S称为灵敏度，即S=S=A/A/c c。灵敏度指在一定浓度时，当被测元素浓度或含量改变一个单位时，吸光度的变化量。S S 越大，灵敏度越高。第81页/共94页（二）检出限指仪器能以适当的置信度检出元素的最低浓度或最低质量。检出限越低，说明仪器的性能越好，对元素的检出能力越强。第82页/共94页习题一、选择题1、由于原子无规则的热运动产生的谱线变宽称为（）：A、自然变宽 B、多普勒变宽 C、洛伦兹变宽 D、霍尔兹马克变宽2、双光束原子吸收分
36、光光度计与单光束原子吸收分光光度计相比，其突出的优点是（）：A、可以扩大波长的应用范围；B、便于采用最大的狭缝宽度；C、允许采用较小的光谱通带；D、可以抵消因光源的变化而产生的误差。3、专门用于测定汞的原子化器为（）A、火焰原子化器 B、石墨炉原子化器 C、氢化物发生原子化法 D、冷原子吸收法第83页/共94页4、在火焰原子化法测定中样品的处理应避免使用（）：A、HNO3 B、H2SO4 C、H2O2 D、HClO4 5、原子吸收的定量方法-标准加入法，消除了下列哪种干扰？（）：A、分子吸收 B、背景吸收 C、光散射 D、基体效应6、原子吸收分光光度计常用的光源有（）A、空心阴极灯 B、氙灯
37、C、氘灯 D、钨灯 第84页/共94页7、原子吸收光谱产生是由（）A、气态物质中基态原子的外层电子 B、固态物质中原子的内层电子 C、气态物质中激发态原子的外层电子 D、液体物质中原子的外层电子8、原子吸收光谱分析过程中，被测元素的灵敏度，准确度在很大程度上取决于（）A、空心阴极灯 B、火焰 C、原子化系统 D、分光系统9、在火焰法测定时加入高浓度的钾盐的目的是（）A、消除物理干扰 B、消除化学干扰 C、消除电离干扰 D、消除光源干扰第85页/共94页10、原子吸收光谱分析中，若被测元素的原子质量越小，温度越高，则谱线的热变宽将是（）A、越不严重 B、越严重 C、基本不变 D、无法判断 11、
38、在原子吸收光谱分析中，若组分较为复杂且被测组分含水量较低时，为了简便准确地进行分析，一般最先选用何种方法进行分析（）A、标准曲线法 B、内标法 C、标准加入法 D、间接加入法12、当原子浓度很小时，原子吸收线的宽度主要是由下列哪些因素引起的（）A、自然变宽 B、劳伦斯变宽 C、多普勒变宽 D、斯塔克变宽第86页/共94页13、关于原子吸收分光光度计下列何者说法不对（）A、光源采用空心阴极灯 B、分光系统在原子化器前面 C、常用检测器一般为光电倍增管 D、常用原子化器为石墨原子化器和火焰原子化器14、双光束原子吸收光度法不能消除的不稳定因素是（）A、光源 B、原子化器 C、电源 D、检测器第87
39、页/共94页二、填空题 1、原子吸收分光光度法是通过测量 吸收程度进行定性和定量分析。2、共振吸收线是 。3、表征谱线轮廓的参数 和 。4、引起谱线变宽因素有 、等。5、吸收线所包括全部面积，称为 吸收；它包括 所吸收全部能量。6、峰值吸收替代积分吸收应具备的条件 是：和 。7、原子吸收分光光度计类型很多，其基本结构相 同，主要由 、和 组成。第88页/共94页8、火焰原子化器一般由、和组成。9、石墨炉原子化器工作过程分为、和四个阶段程序升温。10、原子吸收分光光度法定量分析依据，定量分析方法有和。11原子吸收分光光度法干扰有、。12、原子吸收分光光度法分析条件的选择、。13、在原子吸收分光光
40、度法中，常常选择共振线作为分析线的原因。第89页/共94页三、问答题1、试述原子吸收分光光度法的基本原理。2、试述空心阴极灯的构造和工作原理。3、为什么紫外可见分光光度计的分光系统放在吸收池的前面，而原子吸收分光光度计的分光系统放在原子化系统的后面？4、何为锐线光源？为什么原子吸收分光光度法需用锐线光源？5、原子吸收分光光度法主要干扰有哪些？如何消除或减少这些干扰？第90页/共94页答案：二、填空题1、样品原子蒸气对共振吸收线2、原子最外层电子由基态跃迁到第一激发态所吸收的谱线3、中心频率0，半宽度4、自然变宽，多普勒变宽，压力变宽5、积分，气态原子6、锐线光源发射线的中心频率与原子共振吸收线
41、的中心频率一致，锐线光源的发射线的半峰宽比原子共振吸收线的半峰宽窄7、空心阴极灯，原子化系统，单色器，检测器，记录器8、雾化器，雾化室(或混合室)，燃烧器9、干燥、灰化、原子化、净化10、吸收强度与原子蒸气（样品浓度）一定范围内成比例，校正曲线法，标准加入法11、物理干扰，化学干扰，电离干扰，光学干扰12、分析线的选取，狭缝宽度选择，空心阴极灯的工作电流选择，原子化条件的选择13、共振吸收线最为灵敏 第91页/共94页三、简答题1、被测样品经原子化系统原子化后，吸收空心阴极灯发射的共振发射线，产生共振吸收，其积分吸收与原子的数目（样品浓度C）成正比，在满足条件（1）锐线光源发射线的中心频率与原
42、子共振吸收线的中心频率一致，和（2）锐线光源的发射线的半峰宽比原子共振吸收线的半峰宽窄的情况下，其峰值吸收A=KC。2、空心阴极灯主要由一个阳极（乌棒）和一个空心圆筒形阴极（由待测元素的金属或合金化合物构成），阴极和阳极密封在带有光学窗口的玻璃管内，内充低压惰性气体。工作时，在电场作用下，空心阴极灯开始辉光放电，阴极发出的电子向阳极加速过程中，与载气的原子发生碰撞使之电离，产生的正电子在电场的作用下轰击阴极，将阴极材料的原子从晶格中溅射出来，溅射出来的原子再与电子、原子、离子等碰撞，其中一部分原子被激发，在他们返回基态时发射出相应元素的特征共振线。第92页/共94页3、紫外可见分光光度计的分光
43、系统放在吸收池的前面，是因为其使用的是连续光源，产生的是连续光谱，要获得一定波长的单色光穿过吸收池，则必须要有单色器在吸收池前单色。而，原子吸收分光光度计的光源是锐线特征光源，产生的是待测元素的特征谱线，光源产生的光直接穿过原子化系统后，由于有干扰吸收和杂散光，因此，检测器前，即原子化系统后，要放置单色器消除干扰。4、发射被测元素基态原子所吸收的特征共振线的光源称为锐线光源。原子的电子能级跃迁的谱线很简单，只能吸收共振谱线。5、主要有物理干扰，化学干扰，电离干扰，光学干扰等（1）物理干扰消除方法：配制与被测试样组成相近的溶液或采用标准加入法（2）化学干扰消除方法：加入释放剂、加入保护剂或适当提高火焰温度（3）电离干扰消除方法：加入消电离剂碱金属元素（4）光学干扰消除方法：光谱线干扰可另选波长或化学方法分离干扰元素；非光谱线干扰可采用仪器调零吸收、邻近非共振线校正、连续光源背景校正、塞曼效应背景校正等。第93页/共94页感谢您的观看！第94页/共94页