实验一,二 原子荧光光谱法测量条件的选择和水样中总砷的测定

实验一原子荧光光谱法测量条件的选择

一、实验目的

1．了解原子荧光光谱仪的基本结构及使用方法；

2．掌握原子吸收光谱分析测量条件的选择方法及测量条件的相互关系及影响，确定各项条件的最佳值。

二、方法原理

原子荧光光谱仪工作原理：

在一定工作条件下，荧光强度I F与被测元素的浓度c成正比，其关系如下：

I F = K c

氢化物发生原理：

BH4- + H++ 2As3+ +3H2O →2AsH3↑+H2↑+ BO33-生成的AsH3蒸汽在载气的带动下，经过火焰原子化，As原子接受由低压砷灯发出激发光照射，基态砷原子被激发到高能态，当返回到基态时辐射出共振荧光，此荧光经聚光镜聚焦于光电倍增管，实现光电转换，最后得到信号。

在原子荧光光谱分析中测量条件选择得是否正确，直接影响到分析方法的检出限、精密度和准确度。本实验通过砷的原子荧光光谱分析测量条件的选择，如灯电流、载气流量等，确定这些测量条件的最佳值。

三、仪器设备与试剂材料

1．PF6型原子荧光光谱仪（北京普析通用），砷高强度空心阴极灯。

2．试剂：

（1）砷标准贮备液（1000u g∙mL-1）：国家标准。

（2）砷实验工作溶液（1u g∙mL-1）：由砷标准贮备液1000u g∙mL-1逐级稀释得到。

（3）硫脲溶液（100g∙L-1）：称取硫脲10g，加入80mL蒸馏水，水浴加热溶解，蒸馏水稀至100mL，摇匀。

（4）硼氢化钠-氢氧化钠溶液（15g∙L-1）：称取5g氢氧化钠溶于200mL蒸馏水，加入15g硼氢化钠并使其溶解，用蒸馏水稀至1000mL，摇匀。

（5）2% 盐酸溶液（v/v）：移取20ml HCl（GR）,用蒸馏水稀释至1000mL，摇匀。

（6）（1+1）盐酸溶液（v/v）。

四、测量条件的选择

1．10ng∙mL-1标准溶液的配制

移取1mL砷工作溶液（1u g∙mL-1），加入4mL（1+1）HCl和10mL硫脲溶液，用蒸馏水定容至100mL，摇匀。

2．水样的配置

移取1mL水样溶液，加入4mL（1+1）HCl和10mL硫脲溶液，用蒸馏水水定容至100mL，摇匀。

3. 标准空白和样品空白溶液的配置

移取1mL蒸馏水，加入4mL（1+1）HCl和10mL硫脲溶液，用蒸馏水定容至100mL，摇匀。

2．仪器初始参数

表1 测量初选条件

负高压

V 灯电流

mA

辅助灯电流

mA

原子化器高度

mm

载气流量

mL∙min-1

屏蔽气流量

mL∙min-1

读数方式测量方法

280 60 30 7 600 400 峰面积标准曲线

3．条件选择试验

按仪器条件允许范围对灯电流（60－100mA）、载气流量（400－1000mL∙min-1）对灯电流、载气等进行实验，数据填入表2中。

表2 条件实验

4.上机测试

按仪器的操作要求，测定标准系列及改变条件后的荧光信号，并记录数据。测试完成后，清洗10次，测试完成。

五、数据处理

1．根据实验数据绘制各项参数对荧光强度的关系曲线。

2．列出选定砷测量条件的最佳参数：

表3仪器最佳工作参数

负高压

V 灯电流

mA

辅助灯电流

mA

原子化器高度

mm

载气流量

mL∙min-1

屏蔽气流量

mL∙min-1

读数方式测量方法

六、问题讨论

1．简述影响原子荧光测定的因素。

2．为什么15g/L硼氢化钠要现配现用，溶液中加入少量氢氧化钠的作用是什么?

3．为什么载气流量过大时会使荧光信号下降？

4．原子荧光光谱仪与原子吸收分光光度计在结构上主要有哪些不同点？

实验二原子荧光光谱法测定水样中总砷的含量

一、实验目的

1．掌握原子荧光分光光度计的结构和工作原理；

2. 掌握原子荧光光谱分析测定水样中总砷含量的方法。

二、仪器设备与试剂材料

1．PF6型原子荧光光谱仪（北京普析通用）

2. 砷高强度空心阴极灯。

3．试剂：

（1）砷标准贮备液（1000u g∙mL-1）：国家标准。

（2）砷实验工作溶液（1u g∙mL-1）：由砷标准贮备液1000u g∙mL-1逐级稀释得到。

（3）硫脲溶液（100g∙L-1）：称取硫脲10g，加入80mL去离子水，水浴加热溶解，去离子水稀至100mL，摇匀。

（4）硼氢化钠-氢氧化钠溶液（15g∙L-1）：称取5g氢氧化钠溶于200mL去离子水，加入15g硼氢化钠并使其溶解，用去离子水稀至1000mL，摇匀。

（5）2% 盐酸溶液（v/v）：移取20ml HCl（GR）,用去离子水稀释至1000mL，摇匀。

（6）（1+1）盐酸溶液（v/v）。

三、样品的测定

1．10ng∙mL-1砷标准溶液的配制

移取1mL砷工作溶液（1u g∙mL-1），加入4mL（1+1）HCl和10mL硫脲溶液，用去离子水定容至100mL，摇匀，静置30min。

2．水样的配制

吸取水样1mL于100mL的容量瓶中，加入4mL（1+1）HCl和10mL硫脲溶液，用去离子水定容至100mL，摇匀，静置30min。

3. 标准空白和样品空白溶液的配置

移取1mL蒸馏水，加入4mL（1+1）HCl和10mL硫脲溶液，用蒸馏水定容至100mL，摇匀。

4．仪器参数：按表一所示，设置最佳参数。

表一

负高压V 灯电流mA 辅助灯电流mA 原子化器高度

mm

载气流量

mL∙min-1

屏蔽气流量

mL∙min-1

读数方式测量方法

280 60 20 7 600 400 峰面积标准曲线

5．上机测试: 按仪器的操作要求，测定标准系列及水样的荧光信号，并记录数据。作2~ 3次平行样，测试完成后，清洗3次。