原子吸收常用分析方法(DOC)
原子吸收光谱分析-下
体元素不同可能带来影响。
(2)标准溶液浓度应使 A ~ C 在直线的范围内, C
不能太大,一般控制A在0.2~0.8之间。
(3) 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。
检测限 (Detection limit, DL)
• 检出限不仅与灵敏度有关,而且还考虑 到仪器噪声!因而检测限比灵敏度具有更 明确的意义,更能反映仪器的性能。只有 同时具有高灵敏度和高稳定性时,才有低 的检出限。
——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
用有机溶剂
(二)化学干扰及其抑制
指待测元素与其它组分之间的化学作用所引起的干扰效应 ,主要 影响到待测元素的原子化效率,是选择性干扰,为主要干扰源
1. 化学干扰的类型
(1)待测元素与其共存物质作用生成难挥发的化合物,致使参 与吸收的基态原子减少。 a、铝、硅、硼、钛、铍在火焰中易生成难熔化合物 b、硫酸盐、磷酸盐与钙生成难挥发物。 (2)待测原子发生电离反应,生成离子,不产生共振吸收,总 吸收强度减弱,电离电位≤6eV的元素易发生电离,火焰温度越高 ,干扰越严重,(如碱及碱土元素)。
• 氘灯是连续光谱( 190-360nm ),它和空心阴极灯的锐线
光源通过切光器交替照射在原子化器上。 氘灯的能量被背景和被测元素吸收,但被测元素是线吸收,
它占整个连续光谱的吸收信号很小,可以忽略。因此可以
认为,氘灯测得的就是背景吸光度。 A氘=A背 • 空心阴极灯测得的是被测元素吸光度和背景吸光度,
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+ + e
原子吸收常用分析方法
原子吸收常用分析方法撰稿:裴治世原子吸收常用分析方法原子吸收分析如果以原子化的手段来划分,可分为两大类,即火焰原子化及无焰原子化。
在日常分析中火焰原子化应用最广。
着重介绍利用火焰原子化进行分析方面的一些常识。
一、常用分析方法1、标准曲线法(又称工作曲线法)这是原子吸收光谱最常用的方法。
此法是配制一系列不同浓度的,与试样溶液基体组成相近的标准溶液,分别测量其吸光度,绘制吸光度——浓度标准曲线。
同时,在仪器相同的条件下测得试样溶液的吸光度后,在标准曲线上查得试样溶液中待测元素的浓度。
绘制标准曲线的步骤如下:首先在坐标纸上确定一个坐标系,横坐标作为浓度轴,纵坐标作为吸光度轴,在坐标系内描出各标准溶液的浓度与测得吸光度的对应点,然后将各点连成一条直线。
即是标准曲线。
由于测量误差使测量值不能完全落在一条直线上,采用描点法绘制标准曲线必然会引入人为误差,为了消除这种误差,可以利用一元线性回归方程计算分析结果。
根据光吸收定律,物质的浓度C (以x 表示)和吸光度A (以y 表示)呈线性关系,可表示为y=ax+b 。
设由N 点构成曲线,通过实验可得N 组观测数据(x i ,y i ),其中y i 为三次测定值的平均值,用线性回归法求a ,b 值。
()()()()2221()()1i ii xy x y x X y Y N a x X x x N ---==--∑∑∑∑∑∑∑ b Y aX =-标准曲线方程为y=ax+b例如:某元素由4点构成标准曲线,其浓度及测得的吸光度如下 C(x) μg ·m1-1 0.00 0.50 1.00 3.00 (P479) A(y) 0.000 0.053 0.106 0.303则 Σx=4.50 (x 值之和,浓度值之和)X =1.125 (x 的平均值,浓度的平均值)Σx 2=10.25 (x 平方之和)(Σx)2/N=5.0625(x 值和的平方除以N 或x 值和的平方的N 分之1)Σy=0.4620 (吸光度之和)Y =0.1155 (吸光度平均值)Σxy=1.0415 (浓度乘吸光度之和)(Σx)(Σy)/N=0.51975Σx 2-(Σx)2/N=5.1875Σxy-(Σx)(Σy)/N=0.52175 a=0.521755.1875=0.1006 b=Y -a X =0.0023标准曲线方程: y=0.1006x+0.0023斜率a =0.1006A/μg ·m1-1由于仪器的工作状态经常有变动,标准曲线的位置随之改变,实际分析时应每次测定都绘制标准曲线;或用标准溶液对以前所得的标准曲线位置进行适当的校正。
原子吸收光谱定量分析方法
原子吸收定量分析方法一、定量分析方法(P145)⑴标准曲线法:配制一系列浓度不同的标准溶液,在相同测定条件下,测定标准系列溶液和待测试样溶液的吸光度,绘制A-c标准曲线,由待测溶液的吸光度值在标准曲线上得到其含量。
(2)标准加入法当试样组成复杂,待测元素含量很低时,应采用标准加入法进行定量分析。
取若干份体积相同的试液(cX),依次按比例加入不同量的待测物的标准溶液(cO):浓度依次为:cX,cX+cO,cX+2cO,cX+3cO,cX+4cO …分别测得吸光度为:AX ,A1 ,A2 ,A3 ,A4 …直线外推法:以对浓度做图得一直线,图中cX点即待测溶液浓度。
(3)稀释法:⑷内标法:在标准试样和被测试样中,分别加入内标元素,测定分析线和内标线的吸光度比,并以吸光度比与被测元素含量或浓度绘制工作曲线。
内标元素的选择:内标元素与被测元素在试样基体内及在原子化过程中具有相似的物理化学性质,样品中不存在,用色谱纯或者已知含量二、灵敏度和检出限(1)灵敏度1、定义:在一定浓度时,测定值(吸光度)的增量(△ A)与相应的待测元素浓度(或质量)的增量(△ c或A m)的比值(即分析校正曲线的斜率)PS:习惯上用特征浓度和特征质量表征灵敏度2、特征浓度定义:能产生1%吸收或产生0.0044吸光度时所对应的被测元素的质量浓度定义为元素的特征浓度3、特征质量定义:能产生1%吸收或产生0.0044吸光度时所对应的被测元素的质量定义为元素的特征质量。
(2)检出限定义:适当置信度下,能检测出的待测元素的最低浓度或最低质量。
用接近于空白的溶液,经若干次重复测定所得吸光度的标准偏差的3倍求得。
(3)测定条件的选择1.分析线的选择每种元素都有几条可供选择使用的吸收线。
一般选待测元素的共振线作为分析线,可以得到最好的灵敏度。
在测量高含量元素时,也可选次灵敏线。
2.单色器光谱通带的选择(调节狭缝宽度)光谱通带的选择以排除光谱干扰和具有一定透光强度为原则。
原子吸收光谱法的定量分析方法和测定条件的选择
Ax c 当A=0时, k
cx
A kc Ax
A—c曲线
方法
特点
适用范围
注意事项
横 向 比 较
标准 曲线 法
简便、快 速、可扣 除空白值
1.所用标准溶液系列浓度应在 A-C曲线的线性范围内 2.标准溶液与试样溶液要用相 组成简单、 同的试剂处理。 大量试样 3.扣除空白值。 的快速分 4.测定过程中,操作条件不变。 析 5.标准试样的组成应尽量与待 测溶液相同。
火焰的氧化性随火焰高度 的变化而变化
Mg Ag
Cr
原则:使测量光束从自由 原子浓度最大的火焰区通 过,保证最大的吸收灵敏 度。
相对吸收值 自由原子在火焰中的分布
5.狭缝宽度的选择
单色器分辨能力大,或光源辐射弱或共振线吸收 小,应选择较宽的狭缝宽度。 单色器分辨能力小,火焰的背景发射强,或吸收 线附近有干扰时,应选择较窄的狭缝宽度。 合适的狭缝宽度应通过实验确定 原则:能将吸收线与邻近的干扰线分开
一、AAS的定量分析方法
定量依据 标准曲线法
标准加入法
定量依据
强度为 I0 的某一波长的辐射通过均匀的原 子蒸气时,根据吸收定律,有 I I 0 exp( K 0l )
I0 和I分别为入射光和透射光的强度,K0为峰值吸收系数, l为原子蒸气层厚度
当在原子吸收线中心频率附近一定频率范围 Δv测量,则 v I 0 Ivdv
E K S lg ai
二、测定条件的选择
分析线 的选择 放大倍 数的选 择
狭缝宽 度
火焰原 子化法 仪器工 作条件
燃烧器 高度
空心阴 极灯电 流
火焰
1.分析线的选择
(1)一般选择最灵敏线(主共振线) (2)最灵敏线受干扰较大或测定高含量元素时,选 择次灵敏线或其它谱线 最适宜的分析线应视具体情况通过实验决定,其 原则是选用干扰小的谱线作为分析线。
第03章 原子吸收光谱分析
7
• 各种元素的基态至第一激发态跃迁最易发生,吸收最强,最灵 敏线——主共振吸收线。 • 各种元素的原子结构和外层电子排布不同,由基态至第一激发 态跃迁吸收能量不同,共振线不同——具有特征性。
• 利用基态的原子蒸气对光源辐射的特征谱线(共振线)的吸收
可以进行定量分析。 • 光谱位于光谱的紫外区和可见区。
• 准确度高,分析速度快;
• 应用广泛。 • 局限:不能对多元素同时测定(需更换光源)、对难 熔元素测定灵敏度和精密度较低、对于成分复杂样品 干扰较严重、对多数非金属元素不能直接测定。
5
元素周期表中可用原子吸收光谱法分析的元素
6
3.2 原子吸收光谱法的基本原理
3.2.1 原子吸收光谱的产生
• 基态原子吸收其共振辐射,外层电子由基态跃迁至激发态 而产生原子吸收光谱。
收定律,有:
I I 0e
Kvl
• 或
I0 A lg 0.434 K v l I
21
• 采用锐线光源进行测量,则Δv发< < Δv
吸
,在辐射线宽度范围内,Kν可近似
发射线
认为不变,并近似等于峰值时的吸收 系数K0,则:
I0 A lg 0.434 K 0l I
22
• 峰值吸收系数K0与谱线的宽度有关,在通常原子吸收测定条
• 由于原子在空间作无规则热运动所导致的,故也称为热变宽。
2v0 vD c
2(ln 2) RT T 7 7.1610 v0 Ar Ar
• Doppler 变宽随温度升高、谱线频率升高和相对原子质量减小而 变宽。
11
3.压力变宽( 10-3nm)
• 当原子吸收区气体压力变大时,相互碰撞引起的变宽是 不可忽略的。原子之间的相互碰撞导致能级变化,激发 态原子平均寿命缩短,引起谱线变宽。 • 劳伦兹(Lorentz)变宽:待测元素原子和其他粒子碰撞。
(完整word版)原子吸收光谱分析解读
原子吸收光谱分析4。
2.1 概述4。
2。
1。
1 基本概念1)原子光谱根据原子外层电子跃迁所产生的光谱进行分析的方法,称为原子光谱法,包括原子发射光谱法、原子吸收光谱法和原子荧光光谱法。
本章重点介绍应用广泛的原子吸收光谱法。
2)原子吸收光谱原子吸收光谱法,又称原子吸收分光光度法或简称原子吸收法,它是基于测量试样所产生的原子蒸气中基态原子对其特征谱线的吸收,从而定量测定化学元素的方法.4。
2.1。
2 仪器结构和过程图4-21 原子吸收示意图如上图,含Pb溶液将经过预处理-喷射成雾状进人燃烧火焰中,Pb化合物雾滴在火焰温度下,挥发并离解成Pb原子蒸气。
用Pb空心阴极灯作光源,产生Pb的特征谱线,通过Pb原子蒸气时,由于蒸气中基态Pb原子的吸收,Pb的特征谱线强度减弱,通过单色器和检测器测得其减弱程度,即可计算出溶液中Pb的含量。
4。
2。
1。
3 方法特点灵敏度高,10—9g/ml-10—12g/ml。
选择性好,准确度高。
单一元素特征谱线测定,多数情况无干扰。
测量范围广.测定70多种元素。
操作简便,分析速度快。
4。
2.2 原子吸收法基本原理 4。
2。
2.1 共振线和吸收线 1) 基本概念➢ 共振线电子从基态跃迁到能量最低的激发态(称为第一激发态),为共振跃迁,所产生的谱线称为共振吸收线(简称共振线).当电子从第一激发态跃回基态时,则发射出同样频率的谱线,称为共振发射线(也简称共振线)。
对大多数元素来说,共振线是指元素所有谱线中最灵敏的线。
➢ 特征谱线各种元素的原子结构和外层电子排布不同.不同元素的原子从基态激发至第一激发态(或由第一激发态跃回基态)时,吸收(或发射)的能量不同,因此各种元素的共振线不同而有其特征性,这种共振线称为元素的特征谱线。
2) 朗伯原理图4-22 原子吸收法的朗伯定律示意图原理公式:b K e I I νν-=0νK :吸收系数;ν:频率。
吸收线图4-23 吸收线轮廓图 图4—24 吸收线半宽度比较上述两个图,注意图的纵坐标参量的不同。
原子吸收常用分析方法
原子吸收常用分析方法撰稿:裴治世原子吸收常用分析方法原子吸收分析如果以原子化的手段来划分,可分为两大类,即火焰原子化及无焰原子化。
在日常分析中火焰原子化应用最广。
着重介绍利用火焰原子化进行分析方面的一些常识。
一、常用分析方法1、标准曲线法(又称工作曲线法)这是原子吸收光谱最常用的方法。
此法是配制一系列不同浓度的,与试样溶液基体组成相近的标准溶液,分别测量其吸光度,绘制吸光度——浓度标准曲线。
同时,在仪器相同的条件下测得试样溶液的吸光度后,在标准曲线上查得试样溶液中待测元素的浓度。
绘制标准曲线的步骤如下:首先在坐标纸上确定一个坐标系,横坐标作为浓度轴,纵坐标作为吸光度轴,在坐标系内描出各标准溶液的浓度与测得吸光度的对应点,然后将各点连成一条直线。
即是标准曲线。
由于测量误差使测量值不能完全落在一条直线上,采用描点法绘制标准曲线必然会引入人为误差,为了消除这种误差,可以利用一元线性回归方程计算分析结果。
根据光吸收定律,物质的浓度C (以x 表示)和吸光度A (以y 表示)呈线性关系,可表示为y=ax+b 。
设由N 点构成曲线,通过实验可得N 组观测数据(x i ,y i ),其中y i 为三次测定值的平均值,用线性回归法求a ,b 值。
()()()()2221()()1i ii xy x y x X y Y N a x X x x N ---==--∑∑∑∑∑∑∑ b Y aX =-标准曲线方程为y=ax+b例如:某元素由4点构成标准曲线,其浓度及测得的吸光度如下 C(x) μg ·m1-1 0.00 0.50 1.00 3.00 (P479) A(y) 0.000 0.053 0.106 0.303则 Σx=4.50 (x 值之和,浓度值之和)X =1.125 (x 的平均值,浓度的平均值)Σx 2=10.25 (x 平方之和)(Σx)2/N=5.0625(x 值和的平方除以N 或x 值和的平方的N 分之1)Σy=0.4620 (吸光度之和)Y =0.1155 (吸光度平均值)Σxy=1.0415 (浓度乘吸光度之和)(Σx)(Σy)/N=0.51975Σx 2-(Σx)2/N=5.1875Σxy-(Σx)(Σy)/N=0.52175 a=0.521755.1875=0.1006 b=Y -a X =0.0023标准曲线方程: y=0.1006x+0.0023斜率a =0.1006A/μg ·m1-1由于仪器的工作状态经常有变动,标准曲线的位置随之改变,实际分析时应每次测定都绘制标准曲线;或用标准溶液对以前所得的标准曲线位置进行适当的校正。
原子吸收定量分析方法
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解:根据所给条件列表如下 从图上查出,吸光 度为0.135时,相当于标 准水样1.91mL。
C Mg 1 1.91 0.0953 g / ml 20
A
0.35 0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0 0 1 2 3 4 5 6 标准溶液体积(ml)
例:用原子吸收分光光度法测定矿石中的钼,称取试 4.23g。经溶解处理后,转移入100mL容量瓶中、吸取两份 10.00mL矿样试液,分别放入两个50.00mL容量瓶中,其中一 个再加入10mL(20.0μg/mL)标准钼溶液,都稀释到刻度。 在原子吸收分光光度计上分别测得吸光度为0.314和0.816, 计算矿石中钼的含量。
所配制的标准系列浓度应在A-c直线范围内; 标准液与试样溶液都应用相同的试剂处理;
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
应扣除空白值;
测定过程中操作条件应保持不变。
3、特点
(1)简便,快速,仅适用于组成简单的试样。
(2)曲线会因热变宽、压力变宽、化学干扰、物
理干扰等而发生弯曲。
(3)适合大量样品的分析。
二、标准加入法
1.直接计算法 操作步骤: 取相同体积的试样溶液两份, 第一份:只含未知样品,cx、Vx,稀释至V总。 第二份:未知加标准,cx、Vx, cs、Vs ,稀释 至V总。
cx+ c1 ,cx+ c2 ,cx+ c3 ,cx+ c4 。 测得相应的吸光度 Ax,A1,A2,A3,A4。
绘制A与cs的校正曲线。
将曲线外推延长与横坐标相交,交点的横坐标即
为所测试液中的原待测元素的浓度cx。
3、注意事项
校正曲线是一条不过原点的直线。 最少应采用四个点来制作外推曲线。 cs与cx应尽量接近,可通过试喷试样溶液和标准 溶液、比较两者的吸光度来判断。 斜率太小的曲线易引起较大误差。 必须扣除背景。
原子吸收光谱分析法
对于物理干扰,最好的消除方法 就是配制与试样溶液组成相似的 标准溶液。也可用标准参加法来 进行测定。
三,测定条件的选择: 1.分析线的选择:一般选用共
振线作分析线。 2.灯电流:保正稳定和适当光
强度输出的条件下,尽量选 用较低的工作电流。
5.狭缝宽度:由于原子吸收光谱法谱 线的重叠较少,一般可用较宽的狭 缝,以增强光的强度。但当存在谱 线干扰和背景吸收较大时,那么宜 选用较小的狭缝宽度。
SCV0.0044(g/1% 吸 收 ) A
式中:S为绝对灵敏度;C为试液 中 待 测 元 素 的 浓 度 〔g能检 出的元素的最低浓度或最小质 量。
定义为:能给出信号强度 等于3倍噪声信号强度标准偏差 时所对应的元素浓度或质量。
当在正负电极上施加适当电 压〔一般为200~500伏〕时,在 正负电极之间便开始放电,这时, 电子从阴极内壁射出,经电场加 速后向阳极运动。
电子在由阴极射向阳极的过程中, 与载气〔惰性气体〕原子碰撞使其 电离成为阳离子。带正电荷的惰性 气体离子在电场加速下,以很快的 速度轰击阴极外表,使阴极内壁的 待测元素的原子溅射出来,在阴极 腔内形成待测元素的原子蒸气云。
三.光学系统: 分光系统一般用光栅来进行分光。
光谱通带: W=D×S×10-3
其中:W为光谱通带〔单位nm〕;D为 光 栅 的 倒 线 色 散 率 〔 单 位 nm/mm-1〕 ; S为狭缝宽度〔单位μm〕。
四.检测系统: 检测系统包括检测器、放大器、
对数转换器、显示器几局部。
原子吸收光谱法的分析过程:
计算式为:D c 3 ( g / m L )
A
或 D g 3 ( g )
A
式 中 D 为 检 出 极 限 〔μg/mL 或 g〕 ; σ 为 对 空 白 溶 液 进 行 不 少 于 10 次 测 量时的标准偏差;A为吸光度;g为 质量〔g〕。
第4章-原子吸收光谱法
第4章原子吸收光谱法4.1 内容提要4.1.1 基本概念原子吸收光谱法──基于待测元素的基态原子在蒸气状态对原子共振辐射的吸收程度来确定物质含量的分析方法。
自然宽度──没有外界影响时,谱线仍有一定的宽度,称为自然宽度。
多普勒(Doppler)变宽──又称热变宽,是由于原子不规则的热运动引起的变宽,通常在原子吸收光谱法测量条件下,多普勒变宽是影响原子吸收光谱线宽度的主要因素之一。
压力变宽──由于原子吸收区气体原子之间相互碰撞导致的谱线变宽。
根据碰撞的原子不同又分为:洛伦兹(Lorentz)变宽和赫尔兹马克(Holtsmark)变宽。
洛伦兹变宽──是指待测元素原子与其它种粒子碰撞引起的变宽,它随原子区内气体压力增大和温度升高而增大。
赫尔兹马克变宽──是指待测元素原子之间相互碰撞而引起的变宽,也称共振变宽,只有在待测元素的浓度高时才起作用。
积分吸收──在吸收线轮廓内,吸收系数的积分称为积分吸收系数,简称积分吸收,它表示吸收的全部能量。
积分吸收与原子蒸气中吸收辐射的原子数成正比。
峰值吸收──吸收线中心波长处的吸收系数为峰值吸收系数,简称峰值吸收。
在温度不太高的火焰条件下,峰值吸收系数与火焰中待测元素的原子浓度成正比。
锐线光源──是发射线半宽度大大小于吸收线半宽度的光源,如空心阴极灯。
化学计量焰──由于燃气与助燃气之比与化学反应计量关系相近,又称其为中性焰。
这类火焰温度高、稳定、干扰小、背景低,适合于许多元素的测定。
富燃焰──指燃气大于化学计量焰的火焰。
其特点是燃烧不完全,温度略低于化学计量焰,具有还原性,适合于易形成难解离氧化物的元素测定,但它的干扰较多,背景高。
贫燃焰──指助燃气大于化学计量焰的火焰。
它的温度较低,有较强的氧化性,有利于测定易解离、易电离的元素,如碱金属。
特征浓度──在火焰原子吸收中常用特征浓度c c 来表示分析灵敏度。
所谓特征浓度即为能产生1%吸收(即吸光度值为0.0044)信号时所对应的待测元素的浓度(单位为μg·mL -1/1%)。
(完整版)原子吸收光谱的定量分析
(完整版)原子吸收光谱的定量分析
介绍
原子吸收光谱是一种常用的定量分析方法,用于测量样品中特定元素的浓度。
本文档旨在介绍原子吸收光谱的基本原理和定量分析的步骤。
原理
原子吸收光谱利用原子吸收特定波长的光来测量样品中特定元素的浓度。
当光通过样品中的原子气体时,原子会吸收与其原子结构相关的特定波长的光线。
通过测量吸收光的强度,可以确定样品中特定元素的浓度。
步骤
以下是进行原子吸收光谱定量分析的基本步骤:
1. 样品制备:将待分析的样品转化为原子气态。
常用的方法包括火焰法、电感耦合等离子体法等。
2. 选择波长:根据待分析元素的吸收峰进行波长选择。
可以通过参考相关文献或经验来确定。
3. 校准曲线:准备一系列浓度已知的标准溶液,测量它们的吸光度,并绘制校准曲线。
4. 测量样品:将样品引入原子吸收光谱仪器,测量其吸光度。
5. 数据分析:利用校准曲线,计算出样品中特定元素的浓度。
6. 重复测量:进行重复测量,确保结果的准确性和可靠性。
7. 结果报告:将测得的浓度结果整理并报告。
结论
原子吸收光谱是一种可靠的定量分析方法,能够有效测量样品中特定元素的浓度。
正确的样品制备、波长选择和数据分析步骤对于获得准确结果至关重要。
通过遵循上述步骤,可以进行原子吸收光谱的定量分析。
*注意:本文档仅为介绍原子吸收光谱的基本原理和步骤,具体实验细节和参数设置需要根据实际情况进行调整。
*。
原子吸收光谱分析法
四、应用
人体内矿物质含量很低,仅占人体重量0.06%左右,但 是分布却极不均匀.根据矿物在体内含量的高低,可以把 矿物质分为常量元素和微量元素两类: 常量元素 在体内含量比较高,占体重的0.01%以上; (钙、镁、硫、磷、钾、钠、氯) 微量元素 在体内含量很低,占体重的0.01%以下 (人体必须的微量元素有:铁、锌、铜、锰、镍、 钴、钼、硒、铬、碘、氟、锡、硅、钒等14种)
2.标准加入法 取若干份体积相同的试液(cX),依次按比例加入不同 量的待测物的标准溶液(cO),定容后浓度依次为: cX , cX +cO , cX +2cO , cX +3cO , cX +4 cO ……
分别测得吸光度为:AX,A1,A2,A3,A4……。 以A对浓度c做图得一直线,图中cX点即待测溶液浓度。 该法可消除基体干扰; 不能消除背景干扰;
(2)石墨炉法
单位:μSb:标准偏差 Sc(Sm):待测元素的灵敏度,即工作曲线的斜率。
二、测定条件的选择
1.分析线 一般选待测元素的共振线作为分析线,测量高浓度时,也 可选次灵敏线 2.通带(可调节狭缝宽度改变) 无邻近干扰线(如测碱及碱土金属)时,选较大的通带 ,反之(如测过渡及稀土金属),宜选较小通带。 3.空心阴极灯电流 在保证有稳定和足够的辐射光通量的情况下,尽量选较 低的电流。 4.火焰 依据不同试样元素选择不同火焰类型。 5.观测高度 调节观测高度(燃烧器高度),可使元素通过自由原子 浓度最大的火焰区,灵敏度高,观测稳定性好。
一、特征参数
1. 灵敏度
(1)灵敏度(S)——指在一定浓度时,测定值(吸光度)的 增量(ΔA)与相应的待测元素浓度(或质量)的增量(Δc或 Δm)的比值:
Sc=ΔA/Δc
原子吸收分光光度法常使用哪些定量分析方法
原子吸收分光光度法常使用哪些定量分析方法?点击次数:338 发布时间:2010-4-27 10:29:51原子吸收分光光度法的定量依据是吸收定律,其方法主要有标准曲线法和标准加入法。
(1)标准曲线法先配制相同基体的含有不同浓度待测元素的系列标准溶液,在选定的实验条件下分别测其吸光度.以扣除空白值之后的吸光度为纵坐标,标准溶液浓度为横坐标绘制标准曲线。
在同样操作条件下测定试样溶液的吸光度,从标准曲线查得试样溶液的浓度。
使用该方法时应注意:配制的标准溶液浓度应在吸光度与浓度成线性的范围内;整个分析过程中操作条件应保持不变。
另外,标准曲线法虽然简单,但必须保证标准样品与试样的物理性质相同,保证不存在干扰物·对于组成尚不清楚的样品不能用标准曲线法。
(2)标准加入法适用于试样的基体组成复杂且对测定有明显干扰时,但在标准曲线呈线性关系的浓度范围内的样品。
取四份相同体积的试样溶液,从第二份起按比例加入不同量的待测元素的标准溶液.稀释至一定体积。
分别测定加入标准溶液后样品的吸光度。
以吸光度对加入的待测元素的浓度作图,得到一条不通过原点的直线,外延此直线与横坐标的交点即为试样溶液中待测元素的浓度。
为得到较为准确的外推结果·应最少用四个点来作外推曲线。
需要注意的是,该方法只能消除基体效应的影响,而不能消除背景吸收的影响,故应扣除背景值。
(1)灵敏度高火焰原子吸收分光光度法测定大多数金属元素的相对灵敏度为1.0×10-8~1.0×10-10g·mL-1,非火焰原子吸收分光光度法的绝对灵敏度为1.0×10-12~1.0×10-14g。
这是由于原子吸收分光光度法测定的是占原子总数99%以上的基态原子,而原子发射光谱测定的是占原子总数不到1%的激发态原子,所以前者的灵敏度和准确度比后者高的多。
(2)精密度好由于温度的变化对测定影响较小,该法具有良好的稳定性和重现性,精密度好。
7-4原子吸收光谱法的几种常用的定量方法
n
浙
D = 3σ C
σ=
∑ ( A − Ai )2 1
江
A
n −1
师
范 大
C—标准溶液溶液浓度
学 仪
A—浓度为C的标准溶液的吸光度值
器
A —为浓度为C的标准液的吸光度的平均值
分 析
S—空白溶液的吸光度值的标准偏差。
¾ 通常以ppm,ppb表示检测极限,检测极限越
小,表示可测定的浓度越低,灵敏度越高。
a.干扰谱线的影响
¾ 由于分析线周围的干扰线也进入了检测器,
结果使测得的吸光度降低,且浓度越大,干扰
谱线的影响越严重,曲线向浓度轴弯曲。
b.电离效应
¾ 某些电离电位较低的元素,如:Li、K、Na、
浙 江
Cs等在火焰中易电离,且低浓度时的电离度比
师
高浓度时大,故出现校正曲线向上弯曲。
范 大
c.碰撞变宽的影响
¾ 检测极限不仅表示各元素的测定特性,也表
示仪器噪音的大小,所以,对同一元素的不同
仪器上测定检测极限不同,而且各种书上的报
浙
道也不尽相同。
江 师
¾ 检测极限不能直接用来表示原了吸收光谱法
范
所能测定的下限,测定下限指在满足分析误差
大 学
要求情况下方法可测的最低浓度。通常,测定
仪
下限约为检测极限的5-10倍。
第四节 原子吸收光谱法的 几种常用的定量方法
一、灵敏度的表示方法
¾ 在原子吸收分析中,据1975年IUPAC规定,灵
敏度定义为:校正曲线的斜率,即被测元素的单
位浓度或质量改变时引起的吸光度的变化。
浙 江 师 范
S = dA dC
or S = dA dm
原子吸收分光光度法
(三)吸收值的测量
原子蒸气所吸收的全部能量在原子吸收分析中 称为积分吸收,即吸收线下面所包括的整个面 积。谱线的积分吸收与单位体积原子蒸气中吸 收辐射的基态原子数成线性关系,这是原子吸 收分析方法的重要理论基础。 若能测得积分吸收值,即可计算出待测元素的 原子浓度,使它成为一种不需要与标准比较的 绝对测量方法。但要求单色器的分辨率高达50 万,这是一般光谱仪所达不到的。 采用锐线光源通过测量峰值吸收的方法代替积 分吸收,成功地解决原子吸收测量上的这一难 题。
2、无火焰原子化法:
无火焰原子化器是利用电热、阴极溅射、激光等手 段,使试样原子化的装置。其种类很多,其中性能 好结构简单、使用方便,应用普遍的是石墨炉原子 化器。又称电热高温石墨管原子化器,炉中石墨管 长28~50mm,内径5mm,管上有一小孔,孔径 1~2mm用以进液样,管内外都通入惰性保护气体 (氮气或氩气),以防止石墨管和样品氧化。两端 装有石英窗并用铜电极夹住。供电时(10~15V, 400~600A),石墨管作为电阻会发热,温度高达 2000~3000℃,试样在此温度下直接原子化。铜 电极周围用循环水冷却,使炉体温度不超过 60℃,便于连续操作。
(1)雾化器的作用是使试液雾化,使之成为微米 级的气溶胶。对雾化器的要求是喷雾稳定,产生 雾滴细而均匀,雾化效率高。 (2)雾化室的作用一般成圆筒状,内壁具有一定 锥度,下面开有一个排液口,其作用是使雾珠进 一步细微化并得到一个平稳的火焰环境。 (3)燃烧器的作用是形成火焰,使进入火焰的气 溶胶蒸发和原子化。原子吸收分析的火焰应有足 够高的温度,能有效蒸发和分解试样,并使被测 元素原子化。火焰应稳定、背景发射和噪声低、 燃烧安全。
(二)原子化器
原子化器的作用是提供一定的能量,使各 种形式的样品游离出基态原子蒸气,并使 其进入光源的辐射光程。试样解离为基态 原子的过程,称为原子化过程。 样品原子化是整个原子吸收分光光度法关 键所在。实现原子化的方法主要有:火焰 原子化法、无火焰原子化法和还原气化法
原子吸收光谱分析法
火焰原子吸收光谱测定金属材料中的铜原子吸收分光光度法是基于以下工作原理:由待测元素空心阴极灯发射出一定强度和一定波长的特征谱线的光,当它通过含有待测元素基态原子蒸气的火焰时,其中部分特征谱线的光被吸收,而未被吸收的光经单色器,照射到光电检测器上被检测,根据该特征谱线光强被吸收的程度,即可测得试样中待测元素的含量。
由于原子吸收分析是测量峰值吸收,因此需要能发射出共振线锐线光作光源,用待测元素空心阴极灯能满足这一要求。
例如测定试液中镁时,可用镁元素空心阴极灯作光源,这种元素灯能发射出镁元素各种波长的特征谱线的锐线光 (通常选用其中M G 285.21NM 共振线)。
特征谱线被吸收的程度,可用朗伯-比耳定律表示:o o KLN I I lg ==A式中:A 为吸光度;K 为吸光系数;L 为吸收层厚度即燃烧器的缝长,在实验中为一定值; N 0为待测元素的基态原子数,由于在火焰温度下待测元素原子蒸气中的基态原子的分布占绝对优势,因此可用N 0代表在火焰吸收层中的原子总数。
当试液原子化效率一定时,待测元素在火焰吸收层中的原子总数与试液中待测元素的浓度c 成证比,因此上式可写作:c K A '=式中K ’在一定实验条件下是一常数,即吸光度与浓度成正比,遵循比耳定律。
原子吸收分光光度分析具有快速、灵敏、准确、选择性好、干扰少和操作简便等优点,目前已得到广泛应用,可对七十余种金属元素进行分析。
火焰原子吸收分光光度分析的测定误差一般为1%~2%,其不足之处是测定不同元素时,需要更换相应的元素空心阴极灯,给试样中多元素的同时测定带来不便。
一、实验目的1.了解AA-6300型原子吸收分光光度计的基本结构和使用方法。
2.练习样品的前处理方法和标准溶液的配制方法。
3.掌握原子吸收分光光度法的基本原理和定量分析方法。
二、实验原理当有辐射通过自由原子蒸汽且入射光辐射的频率等于原子中外层电子由基态跃迁到较高能态所需能量的频率时,原子就产生共振吸收。
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原子吸收常用分析方法撰稿:裴治世原子吸收常用分析方法原子吸收分析如果以原子化的手段来划分,可分为两大类,即火焰原子化及无焰原子化。
在日常分析中火焰原子化应用最广。
着重介绍利用火焰原子化进行分析方面的一些常识。
一、常用分析方法1、标准曲线法(又称工作曲线法)这是原子吸收光谱最常用的方法。
此法是配制一系列不同浓度的,与试样溶液基体组成相近的标准溶液,分别测量其吸光度,绘制吸光度——浓度标准曲线。
同时,在仪器相同的条件下测得试样溶液的吸光度后,在标准曲线上查得试样溶液中待测元素的浓度。
绘制标准曲线的步骤如下:首先在坐标纸上确定一个坐标系,横坐标作为浓度轴,纵坐标作为吸光度轴,在坐标系内描出各标准溶液的浓度与测得吸光度的对应点,然后将各点连成一条直线。
即是标准曲线。
由于测量误差使测量值不能完全落在一条直线上,采用描点法绘制标准曲线必然会引入人为误差,为了消除这种误差,可以利用一元线性回归方程计算分析结果。
根据光吸收定律,物质的浓度C (以x 表示)和吸光度A (以y 表示)呈线性关系,可表示为y=ax+b 。
设由N 点构成曲线,通过实验可得N 组观测数据(x i ,y i ),其中y i 为三次测定值的平均值,用线性回归法求a ,b 值。
()()()()2221()()1i ii xy x y x X y Y N a x X x x N ---==--∑∑∑∑∑∑∑ b Y aX =-标准曲线方程为y=ax+b例如:某元素由4点构成标准曲线,其浓度及测得的吸光度如下 C(x) μg ·m1-1 0.00 0.50 1.00 3.00 (P479) A(y) 0.000 0.053 0.106 0.303则 Σx=4.50 (x 值之和,浓度值之和)X =1.125 (x 的平均值,浓度的平均值)Σx 2=10.25 (x 平方之和)(Σx)2/N=5.0625(x 值和的平方除以N 或x 值和的平方的N 分之1)Σy=0.4620 (吸光度之和)Y =0.1155 (吸光度平均值)Σxy=1.0415 (浓度乘吸光度之和)(Σx)(Σy)/N=0.51975Σx 2-(Σx)2/N=5.1875Σxy-(Σx)(Σy)/N=0.52175 a=0.521755.1875=0.1006 b=Y -a X =0.0023标准曲线方程: y=0.1006x+0.0023斜率a =0.1006A/μg ·m1-1由于仪器的工作状态经常有变动,标准曲线的位置随之改变,实际分析时应每次测定都绘制标准曲线;或用标准溶液对以前所得的标准曲线位置进行适当的校正。
同时,在测定标准溶液和试样浓度时,应尽量保持仪器工作条件的一致与稳定。
2、直接比较法和紧密内插法直接比较法的基础是吸光度与浓度间的线性比例,一般来讲,本法较适于低浓度范围的测定,并要求试样溶液和标准溶液的吸光度十分接近。
直接比较法的计算公式:C x =1i c AxA式中: A 1-标准溶液吸光度;A x -试样溶液吸光度;C 1-标准溶液浓度;C x -试样溶液的浓度;紧密内摇法是选取标准曲线接近的两点作为标准,试料溶液位于两点之间。
同时测定相应于这两点的两份标准溶液和试料溶液的吸光度,以两点的连线作为标准曲线(在标准曲线的弯曲段很接近的两点可以近于直线),按下式计算试料溶液的浓度:211121()x x C C C C A A A A -=+-- 式中:A 1,A 2 ——两份标准溶液的吸光度;A X ——试料溶液的吸光度;C 1,C 2 ——两份标准溶液的浓度;C x ——试料溶液的浓度,C 2 >C x >C 1。
3、 标准加入法标准加入法也称标准增量法,直线外推法。
这种当样品中基体不明或基体浓度高,出现共存成份干扰,又难以配制相类似的标准溶液时,使用标准加入法较好。
此法是在等体积的试料溶于若干份(例如四份)相同体积的试料溶液中,从第二份开始分别按比例加入不同量的待测元素的标准溶液。
均定容至同体积后测定。
以测定溶液中外加标准物质的浓度为横坐标,以吸光度为纵坐标对应作图,然后将直线延长使之与浓度轴相交,交点对应的浓度值即为试料溶液中待测元素的浓度。
采用标准加入法时,也可通过计算求出试料溶中被测元素的浓度C x 。
2121()x x A C C C A A -=-式中: C 2 ,C 1分别为试料溶液中外加标准溶液的浓度;A 2,A 1分别为C 2 ,C 1溶液的吸光度;C x 为试样溶液的浓度;A 为试料溶液的吸光度。
使用标准加入法时必须注意以下几点:① 、标准加入法只能在吸光度与浓度成直线的范围内使用。
② 、为了得到较为精确的结果,至少采用四个点(包括未加标准的试液本身)。
同时,第一次加入标准溶液的浓度(C 1)最好与试液浓度大致相当。
然后按2倍C 1 ,3倍C 1浓度分别加到第三、第四份试液。
③、空白值不为零时,必须同时用标准加入法求出空白浓度值,然后从试样溶液浓度值中扣除。
④、标准加入法只能消除物理干扰和轻微的与浓度无关的干扰。
与浓度有关的化学干扰,电离干扰、光谱干扰以及背景吸收干扰无法克服二、火焰原子吸收干扰及其消除方法1、物理干扰及其消除方法物理干扰是指试样在转移,蒸发和原子化过程中,由于试样任何物理性质的变化而引起原子吸收信号强度变化的效应。
试液粘度和表面张力的变化会影响雾化器的溶液提升速率,进而影响雾量和雾化效率。
溶液中盐或酸的浓度大时,雾化效率下降,因而火焰中原子浓度减少,导致吸收强度下降。
消除物理干扰的方法:①、配制与待测试液基体相似的标准溶液。
这是最常用方法。
②、当配制其基体与试液相似的标准溶液确有困难时,可采用标准加入法。
③、当被测元素在试液中浓度较高时,可将溶液稀释。
2、化学干扰及其消除方法化学干扰是指试液转化为自由基态原子的过程中,待测元素与其他组份之间的化学作用引起的干扰效应。
这种干扰是原子吸收光谱分析中经常遇到的主要干扰。
化学干扰有些是使原子吸收信号降低,称为负干扰。
也有些化学干扰是使原子吸收信号增加,称为正干扰。
正干扰有助于测定灵敏度的提高,所以又称增感效应。
化学干扰可分为阳离子干扰,阴离子干扰和阳、阴离子的混合干扰,关于阳离子干扰通常可解释为:共存阳离子与待测元素生成难熔化合物使待测元素难于原子化,共有阳离子生成氧化物时,对氧的争夺影响原子化效应。
如测定铝时有一定量钛存在会使测定灵敏度提高,这被认为是钛与铝争夺氧促进了铝的原子化。
阴离子干扰大体上分为两种情况。
一种是阴离子与待测元素生成难熔化合物,使原子吸收信号受到抑制如34po-对Ca的干扰,另一种情况是阴离子与待测元素生成低熔点易解离化合物,使吸收信号增强。
如测铬时加高氯酸能提高测定灵敏度。
阳离子和阴离子的混合干扰往往不是两种作用的简单加和。
例如Al3+和34po-对钙的测定都有影响,同时存在干扰情况非常复杂。
消除化学干扰方法:①、使用高温火焰:如在空气—乙炔火焰(最高温度2300℃)中测定钙时,34 po-和24So-对其有明显的干扰,但在一氧化二氮—乙炔火焰(最高温度2955℃)中可消除。
②、改变火焰气氛:对于易生成难熔氧化物的元素,使用还原气氛的火焰有利于这些元素的原子化。
例如,用空气—乙炔火焰测定铬,用富燃火焰(燃助比小于1:6为贫燃火焰,大小不1:3为富燃火焰,1:4为化学当量火焰)有助于CrO的还原。
火焰的不同位置干扰程度也有很大差异,有时改变观测高度能抑制和消除某些干扰,但往往会降低灵敏度。
③、加入释放剂。
释放剂是指能与干扰元素形成更稳定或更难挥发的化合物而释放被测元素的试剂。
如用空气一乙炔火焰测Ca、Mg时,加入锶盐或镧盐可消除34 po-的干扰。
释放剂必须加适量,加量过多可能造成释放剂在火焰中的生成物对待测元素包裹,使灵敏度降低。
加入量由试验决定。
④、加入保护剂。
保护剂是能与待测元素或干扰元素生成稳定络合化合物的试剂。
保护剂的作用是将待测元素与干扰成份相互隔离,使待测元素在原子化前不会与干扰成分生成难熔化合物,测钙对加EDTA能消除34po-的干扰,就是由于钙与EDTA形成稳定的络离子。
测镁时加8-羟基喹啉可消铝的干扰。
⑤、加入助熔剂:氯化铵学用来抑制Si、Al、34po-、24So-的干扰,加氯化铵还能提高许多元素的测定灵敏度。
氯化铵的作用在于其熔点很低,能在火焰中很快熔融,对于含有难熔化合物的粒子有助熔作用。
由于氯化铵能在火焰中迅速气化,所以能使火焰中的固体粒子进一步粉碎,有助于熔融和蒸发。
⑥、加入缓冲剂:于试液和标准溶液均加入一种过量的干扰元素,使干扰影响不再变化,进而抑制或消除干扰元素对测定结果的影响,这种干扰物质称为缓冲剂。
如测钙时在试液和标准溶液中加入相当量的钠或钾,可消除钠、钾的影响。
缓冲剂的加入量,必须大于吸收值不再变化的干扰元素最低限量。
用些法往往降低灵敏度。
⑦、改变溶液的性质或雾化器的性能。
用有机溶液喷雾,可改变火焰的气氛,有利消除干扰。
使用性能好的雾化器,雾滴更小,熔融蒸发加快可降低干扰。
⑧、预先分离干扰物。
常用的方法有萃取、离子交换、共沉淀等方法。
⑨、采用标准加入法。
此法能补偿化学和物理干扰,但不能补偿背景吸收干扰及光谱干扰。
3、电离干扰及其消除方法:当火焰温度足够高时,中性原子失去电子而变成带正电的离子不参与吸收,因此,电离的结果使火焰中基态原子数减少,导致测定灵敏度下降,工作曲线向吸光度坐标方向弯曲,这种现象存在于碱金属和碱土金属等电离势较低的元素。
为了消除电离干扰,一方面适当控制火焰温度(采用富燃火焰)另一方面在标准溶液和试液中加入大量容易电离的元素。
如在测定钾时常加入一定浓度的钠或铯溶液。
4、光谱干扰及其消除方法①、非共振线干扰:在测定的共振线波长附近有单色器不能分离的被测元素的其他非共振线,这将导致测定灵敏度下降及标准曲线弯曲。
常见于多谱线元素如铁、钴、镍等的测定。
一般可用较小的单色器光谱通带来改善或消除这种干扰。
②、非待测元素谱线的干扰:非待测元素的干扰是由于空心阴极灯内的杂质所发射的谱线不能被单色器分离所致。
而这种发射为非共振线时,则与上述的非共振线干扰类似。
当发射为共振线而试样中又有这种杂质元素时,则会造成待测元素吸收的表观增高。
例如,铅灯中痕量铜发射的216.5nm的铜线会干扰待测元素铅对其共振线217.0nm 的正常吸收。
这种干扰常见于多元素灯。
若使用具有合适的隋性气体,纯度较高的单元素灯,可避免干扰。
另外在空心阴极灯中充入的气体所发射的谱线和阴极氧化物产生的背景发射,也会产生干扰。
灯的连续背景发射是由于灯的制作不良或长时期不用引起的,遇此情况可将灯反接,并用大电流空点一段时间,以纯化灯内气体,若情况不改善,换新灯。
③、光谱线重叠干扰当原子蒸气中共有元素的吸收线波长与待测元线共振发射线的波长很接近时,将产生光谱重叠干扰。