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。
670.78,323.26
335.96,328.17 285.21,279.55
Sn
Sr Ta
224.61,520.69
460.73,407.77 271.47,277.59
Cd
Ce
228.80,326.11
520.00,369.70
Mn
Mo
279.48,403.68
313.26,317.04
Tb
Te
标准加入法 直接计算法
取相同体积的试样溶液两份，分别移入容 量瓶A、B中 另取一定量的标准溶液加入到B中，然后将 两份溶液稀释至刻度 测出A、B的吸光度 Ax Ax=k∙Cx cx c0 A0 Ax A0=k(C0+Cx)
外推法
取若干份体积相同的样品溶液 从第二份开始加入不同量的待测元素的标液，稀 释至一定体积，各溶液的浓度分别cx+c1,cx+c2…… 依次测吸光度 做出A-c曲线
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
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
三、思考题
问题1： 标准加入法为什么能消除基体效应？
答：基体效应：试样的物理变化（试液粘度；试样喷 入火焰速率；表面张力：雾滴大小及分布；雾化气体 压力：喷入量；基体元素：原子化效率）。 它们的改变一般可以用一个系数校正。
Ax cx c0 A0 Ax
因此，对浓度测定不会有什么影响。
问题2： 现拟用原子吸收法测定碳灰中微量Si，为了选 择适宜的分析条件，进行了初步试验，当Si浓 度为5.0ug/mL时测得Si251.61nm、251.43nm和 251.92nm的吸光度分别为0.44、0.044和0.022。 试计算各谱线灵敏度，选择最适宜测量的谱 线。
3.火焰的选择
分析线200nm以下采用氢气—空气火焰 易离解的物质用低温火焰 易生成难离解化合物的物质用高温火焰，如乙 炔—空气火焰，乙炔—氧化亚氮火焰。
选定火焰类型后，应通过实验确定燃助比，才可 得到所需特点的火焰。
4.燃烧器高度的选择
火 焰 高 度
各元素在火焰 中都有合适的 测量位置
元素
Ru
Sb Sc Se Si Sm
λ/nm
349.89,372.80
217.58,206.83 391.18,402.04 196.09,703.99 251.61,250.69 429.67,520.06
Be
Bi Ca
234.86
223.06,222.83 422.67,239.86
Li
Lu Mg
原子吸收光谱法中常用的分析线
元素
Ag
Al As Au B Ba
λ/nm
328.07,338.29
309.27,308.22 193.64,197.20 242.80,267.60 249.68,249.77 253.55,455.40
元素
Hg
Ho In Ir K La
λ/nm
253.65
410.38,405.39 303.94,325.61 209.26,208.88 766.49,769.90 move1().13,418. 73
Thank you！
I Iv exp(kvl )dv
0
v
0
使用锐线光源， Δv很小，用中心频率 处K0表示原子对辐射的吸收。
I0 A lg lg I

v

v
0
Ivdv
0
Iv exp( K 0l )dv
lg

v
0
dv
v 0
exp( K 0l ) Ivdv
ห้องสมุดไป่ตู้.43K 0l
解：对于Si251.61nm：C特=5×0.00434/0.44=0.049(ug/mL/1%) 对于Si251.43nm：C特=5×0.00434/0.044=0.49(ug/mL/1%) 对于Si251.43nm：C特=5×0.00434/0.022=0.99(ug/mL/1%) 由于Si251.61nm的灵敏度最高，因此选用 该谱线
432.65,431.89
214.28,225.90
2.灯电流的选择
灯电流过大：发射谱线变宽，自吸收增大，灵敏 度下降，灯寿命缩短。 灯电流过小：辐射锐线光谱窄，灵敏度高，但光 强小，信噪比降低。
通常选择最大灯电流的1/2~2/3为工作电流，实际 实验中，最合适的工作电流需通过试验确定。
原则：在保证稳定和合适光强输出的情况下，尽 量选用最小的灯电流。
标准曲线法
特点 AAS •曲线理论上过 原点，实际上 极谱 •适用 存在干扰 于组 法 成简 单， 大批 AES 量试 样的 测定 •标准曲线容易 •简便、 电位 快速 发生移动（K值 易受T、搅拌速 分析 度、电极表面 法 性质影响）可 代两点标准确 定曲线的位置 定量依据
标准加入法
特点
A kc h kc x
6.放大倍数的选择
原则：在保证最佳灵敏度的前提下，尽量 选择最大的放大倍数
石墨炉原子化条件的选择
合理的选择干燥、灰化、原子化及去残等阶段的 温度和时间
干燥
灰化
原子化
• 水溶液一般在105~120℃ 条件下，有机溶剂稍高 于其沸点即可 • 原则：既能消除试样中的 有机物或基体，又不会造 成被测元素的损失 • 原则：选择可达到待测元 素最大吸光度的最低温度
d VsCshx 波高h成正比 cx (Vx Vs ) H Vxhx
•极限浓度i 与
纵向比较
lg I lg a b lg c
•准确，只适用 于纯物质中低 含量成分分析 •背景干扰很严 重 仅用一种标准 溶液，简单快 速 •有大量络合剂 存在时，测得 是离子总浓度
消除基 体影响， 一定程 度上消 除其它 干扰
成员：杨 靖 邢忠银 班级：应化0902
原子吸收光谱法是基于被测元素蒸气对其原子的共 振辐射吸收,而进行定量分析的方法。
• 大量基体存在，盐蒸发与离解消耗 物理 大量热 干扰 • 待测元素与共存物生成难挥发化合 化学 物
干扰 干扰
干 扰
• 与光源有关的、光谱线重叠干扰、 光谱 与原子化器有关的
在实际工作中，这些干扰问题不可忽视， 某些情况下，干扰甚至是很严重的。
标准 加入 法
1.校正曲线是一条不过原点的 消除基体 曲线 效应，化 2.最少应采用4个点来做曲线 学干扰和 组成复杂， 3.第一份加入的标准溶液浓度 电离干扰，且不完全 与试样浓度应尽量接近 不能直接 确定组分 4.斜率太小的曲线易引起较大 消除背景 的试样 误差 干扰 5.应该扣除试剂的空白值。 （必须是标准加入法的空白值）
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。
由峰值吸收中
基态原 子数
2 K0 vD
In2 e N0 f mc
2
N0 c
A=k·c
标准曲线法
配制一系列已知浓度的标准溶液（可等差可不 等差） 在选定条件下，用空白溶液调吸光度为零。 （扣除空白值） 依次测吸光度A1、A2……An（由低到高） 绘制A-C曲线 测出待测液吸光度A'，从曲线上找出对应浓度