1、第8章 原子吸收光譜法, 8.1 概述,原子吸收光譜分析是基于物質(zhì)所產(chǎn)生的原子蒸氣對特定譜線（待測元素的特征譜線）的吸收作用來進行定量分析的方法。 它是基于物質(zhì)所產(chǎn)生的原子蒸氣對特征譜線的吸收作用來進行定量分析的一種方法。,特 點,溶液中的金屬離子化合物在高溫下能夠解離成原子蒸氣，兩種形態(tài)間存在定量關系。 當光源發(fā)射出的特征波長光輻射通過原子蒸氣時，原子中的外層電子吸收能量，特征譜線的光強度減弱。 光強度的變化符合朗伯-比耳定律，進行定量分析。,發(fā)展歷史,18世紀初，對原子吸收光譜-太陽連續(xù)光譜中的暗線進行觀察和研究。 1955年，原子吸收光譜法作為一種分析方法被研究。澳大利亞物理學家瓦爾西發(fā)

2、表論文“原子吸收光譜在化學分析中的應用”，而奠定原子吸收光譜法的理論基礎。 20世紀60年代，方法發(fā)展迅速并得到普及。,分析過程,目標：測定試液中的鎂離子的含量。 過程： 先將試液噴射成霧狀進入燃燒火焰中，含鎂鹽的霧滴在火焰溫度下，揮發(fā)并解離，生成鎂原子的蒸氣。 再用鎂空心陰極燈作為光源，輻射出鎂的特征譜線的光，這束光透過一定厚度的鎂蒸氣時，部分光被鎂蒸氣吸收。 通過單色器和檢測器檢測這束光被削弱的程度，即可求出鎂的含量。,優(yōu) 勢,專一性：空心陰極燈只發(fā)出所需要的特征波長的輻射線，不發(fā)射鄰近波長的輻射線，因此干擾小。 高靈敏度：原子吸收過程中，所測定的是大部分的原子。,1.共振線與吸收線,每種

3、原子的核外電子能級分布不同，當產(chǎn)生由基態(tài)第一激發(fā)態(tài)的躍遷時，吸收特定頻率的輻射能量。 原子吸收光譜是線狀光譜。,1.原子在兩個能態(tài)之間的躍遷伴隨著能量的吸收和發(fā)射。,2.原子可具有多種能級狀態(tài)。原子受外界能量激發(fā)時，可躍遷到不同能級，因此具有不同激發(fā)態(tài)。,3.原子由基態(tài)第一激發(fā)態(tài)的躍遷,最易發(fā)生。,原子的外層電子從基態(tài)躍遷到能量最低的激發(fā)態(tài)時要吸收一定頻率的光，當它再躍遷回基態(tài)時，則發(fā)射出同樣頻率的光（譜線），這種譜線稱為共振吸收線。, 8.2 基本原理,特點,共振線是元素的特征譜線。 各種元素的原子結構和外層電子排布不同，不同元素的原子從基態(tài)激發(fā)至第一激發(fā)態(tài)時，吸收的能量不同，因此各種元素的

4、共振線不同。 共振線是元素的靈敏線。 從基態(tài)到第一激發(fā)態(tài)間的直接躍遷最容易發(fā)生。,原子吸收分析的根據(jù),吸收線（原子群從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)所吸收的譜線）并不是絕對單色的幾何線，而是具有一定寬度，稱之為譜線輪廓。,2.譜線輪廓與譜線變寬,譜線輪廓：,原子吸收共振線 后光的強度（不同頻率的光通過原子蒸氣后有一部分光被吸收，透過的光的強度）與原子蒸氣的寬度（火焰的寬度）有關。 當原子蒸氣中原子密度一定，則透過光的強度與原子蒸氣寬度呈正比朗比伯爾定律：,為透過光的強度；L為原子蒸氣的寬度， 為原子蒸氣對頻率為v的光的吸收系數(shù)。,由于物質(zhì)的原子對光的吸收具有選擇性，所以 隨著光源的輻射頻率而改變。即對不同頻

5、率的光，原子的吸收程度不同，因此 隨光的頻率變化。,在頻率Vo處透過的光最少，即吸收最大，稱為原子蒸氣在特征頻率處的吸收線。,以吸收系數(shù)等于極大值的一半處吸收線輪廓上兩點間的距離來表征吸收線的寬度吸收線的半寬度Vo,原子吸收光譜線輪廓圖,譜線半寬度(10-2 ),譜線中心頻率,最大吸收系數(shù),0,Kv,K0,K0 /2,表征吸收線輪廓特征的是中心頻率和半寬度。 中心頻率有原子的能及分布特征決定 半寬度除去自身寬度外還有多種影響因素。,變寬的因素,譜線變寬,1.自然寬度 2.多普勒變寬 3.壓力變寬 4.自吸變寬 5.場致變寬,1. 自然寬度N,譜線自身具有一定寬度，不同譜線有不同的自然寬度。 與

6、原子外層電子發(fā)生能級間躍遷時激發(fā)態(tài)原子的壽命有關，是客觀存在。 一般情況下約相當于10-5,通?？梢院雎?。,2. 多普勤寬度 D （Doppler Broadening）,這是由原子在空間作無規(guī)熱運動所引致的。故又稱熱變寬。,多普勒效應： 一個運動著的原子發(fā)出的光，當運動方向離開觀測者，則表現(xiàn)為其頻率比其靜止時所發(fā)出的光的頻率低；反之，原子向觀測者方向運動，其頻率比靜止原子發(fā)出的光的頻率高。,式中：M - 原子量； T - 絕對溫度； 0 - 譜線中心頻率,即使在較低的溫度，也比自然寬度N來得嚴重，是譜線變寬的主要因素.一般情況: D=10-2 .,原子吸收分析中，氣體中的原子是處于無規(guī)則熱運

7、動中，儀器檢測方向上具有不同的運動速度分量，這種運動著的發(fā)光粒子的多普勒效應，使檢測器接受到很多頻率稍有不同的光，于是發(fā)生譜線變寬。,以上說的頻率分布和氣體中原子熱運動的速率分布相同，具有近似的高斯曲線分布。 多普勒變寬可由公式?jīng)Q定：,3. 壓力變寬（碰撞變寬）,原子與等離子體中的其他粒子（原子、離子、電子）相互碰撞而使譜線變寬，等離子體蒸氣壓力愈大，譜線愈寬。,異種粒子碰撞稱羅論茲（Lorentz）變寬。 壓力變寬的主要原因。導致譜線輪廓變寬、漂移和不對稱。 同種粒子碰撞稱赫爾茲馬克（Holtzmank）變寬或共振變寬。 共振變寬在被測元素濃度較高時才有影響。,壓力變寬（碰撞變寬） 為10-

8、2 。,5. 場致變寬,斯塔克變寬(Stark Broadening): 由于外部的電場或等離子體 中離子、電子所形成的電場引起。,多普勤寬度D和壓力變寬(碰撞變寬)是譜線變寬的主要因素。,齊曼變寬(Zeeman Broadening): 由于外部的磁場影響，導致譜線的分裂，在單色器分辨率無法分辨時，也產(chǎn)生譜線變寬。,4. 自吸變寬,當基態(tài)、氣態(tài)原子密度較大時產(chǎn)生。,多普勤寬度和壓力變寬(碰撞變寬)是譜線變 寬的主要因素。,積分吸收和峰值關系,通常的分光光度法使用的是連續(xù)光源。,右圖是連續(xù)光源經(jīng)單色器和狹縫后分離所得的入射光的譜帶。 在進行原子吸收分光分析時，將狹縫調(diào)至最小值（0.1nm），其

9、光普通帶約為0.2nm。 原子的吸收線半寬度為10-3nm。,若以具有寬通帶的光源來對窄的吸收線進行測量，待測原子吸收線引起的吸收值僅為總?cè)肷涔鈴姸鹊?.5%。 吸收的光的強度只占入射光強度的極小部分，致使靈敏度極差。,一.積分吸收,f-振子強度 e-為電子電荷 N-單位積內(nèi)的自由原子數(shù) m-電子的質(zhì)量,積 分 公 式,在原子吸收分析中將原子蒸氣所吸收的全部能量稱為積分吸收。,積分吸收與單位體積原子蒸氣中吸收輻射的原子數(shù)呈簡單線性關系。 與頻率無關，與產(chǎn)生吸收線輪廓的物理條件和方法無關。,由于原子吸收線的半寬度很小，要精確測量其積分吸收值，對光柵、單色器和檢測器的要求很高，目前無法做到。,只需

10、測得積分吸收值，就可以計算出待測元素的原子密度。,1.平面衍射光柵分辨率R,式中： 是相鄰兩譜線的平均波長； 是相鄰兩譜線的波長差； k 是光譜的級次； N 是光柵的刻線數(shù)。,在5000的波長，要積分半寬度為0.01的譜線，至少要取10點，每點為0.001。根據(jù)分辨率公式，可以計算光柵所需的分辨率R 和光柵常數(shù)d。,目前，光柵常數(shù)d 無法達到此要求。,2.單色器的光譜通帶,光譜通帶W ： W=DS,當光譜通帶： W=0.001 ，S=0.007（mm）,式中： S- 縫寬度（mm） D-倒線色散率（nm/mm）,倒線色散率： D = S / W= 0.001 10-6nm / 0.007(mm

11、) = 1.4 10-7(nm/mm）,目前，倒線色散率D也無法達到此要求。,3.檢測器的靈敏度,即使光柵常數(shù)d 、光譜通帶W、倒線色散率D都達到此要求，還要考慮到檢測器的靈敏度;在以上條件下檢測器的靈敏度也無法達到要求。,綜合以上討論: 如果我們測量Kvd , 就可求出原子濃度N，但是譜線寬度為10-2左右。需要用高分辨率的分光儀器，高靈敏度的檢測器這是目前難以達到的。這就是早在100多年前就已發(fā)現(xiàn)原子吸收的現(xiàn)象，但一直難以使用于分析科學的原因。,2.使用銳線光源測量譜線峰值吸收。 銳線光源：光源發(fā)射線的中心頻率與吸收線的中心頻率一致，而且發(fā)射線的半寬度比吸收線的半寬度小得多時，則發(fā)射線光源

12、叫做銳線光源。 “光源發(fā)射線的中心頻率與吸收線的中心頻率一致”：是為了實現(xiàn)峰值吸收的測量。在實際使用中使用一個與待測元素同種元素制成的銳線光源。例如：測鎂時，使用鎂空心陰極燈作光源。,峰值吸收,1. 積分吸收與峰值吸收的關系： 1955年澳大利亞學者沃爾森(Walsh) 提出，在溫度不太高的穩(wěn)定火焰條件下，峰值吸收系數(shù)與火焰中被測元素的原子濃度也正比。,3.使用銳線光源進行吸收測量： 在使用銳線光源的條件下原子蒸氣的吸光度與峰值吸收有如下關系：A=lgI0/I=0.4343K0L 式中A為中心頻率處的吸光度；L為原子蒸氣的厚度；,A=lgI0/I=0.4343K0L,由此式可知，只要測定吸光度

13、并固定L，就可求得K0，而K0與原子蒸氣中原子的濃度成正比。并且在穩(wěn)定的測定條件下，被測定試液中待測元素的濃度與原子蒸氣中的原子濃度也成正比。,基態(tài)原子數(shù)與原子吸收定量基礎,廣泛的使用的火焰原子化方法，常用溫度為3000K。此時大部分化合物解離成原子狀態(tài)。 被解離的原子中部分會被激發(fā)。 一定溫度下，基態(tài)原子和被激發(fā)原子數(shù)有一定比值。比值和溫度相關。其關系可用波爾茲曼方程表示。,和 分別為單位體積內(nèi)激發(fā)態(tài)和基態(tài)的原子數(shù)。 和 分別為激發(fā)態(tài)和基態(tài)能級的統(tǒng)計權重。k為波爾茲曼常數(shù)，T是熱力學溫度。,由于電子是從基態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)，可得:,可見，溫度越高，電子躍遷能級 越小， 越大。 常用的火焰溫度

14、低于3000K，大多數(shù)共振線波長小于600nm，因此 都很小（ 1%）。 說明火焰中激發(fā)態(tài)原子數(shù)遠小于基態(tài)原子數(shù)。 可用基態(tài)原子數(shù) 代表吸收輻射的原子總數(shù)。,實際分析中，要獲得待測物質(zhì)的濃度。此濃度與待測元素吸收輻射的原子總數(shù)成正比。 吸光度與濃度呈正比關系。,可簡單的用下式表示： A=kC K包含了所有的常數(shù) 此式就是原子吸收光譜法進行定量分析的理論基礎。,思 考,基本原理 共振線與吸收線 譜線輪廓與譜線變寬，幾種變寬效應 積分吸收和峰值吸收 基態(tài)原子數(shù)與原子吸收定量基礎,一.組成框圖與工作原理,8.3 原子吸收分光光度計,1.組成框圖,火焰原子化器,2.組成類型,3.光源的調(diào)制：機械調(diào)制：

15、切光器；電學調(diào)制：占空比,1構造,二.光源（空心陰極燈）,空心陰極: 鎢棒作成圓筒形筒內(nèi)熔入被測元素 陽 極: 鎢棒裝有鈦、鋯, 鉭金屬作成的陽極 管內(nèi)充氣：氬或氖 133.3266.6Pa 工作電壓：150300伏 啟動電壓：300500伏 要求穩(wěn)流電源供電。,即發(fā)射線半寬度遠小于吸收線半寬度光源.,Hollow Cathode Lamp-HCL,2空心陰極燈： 空心陰極燈是一種氣體放電管，其結構如圖：,鎢棒構成的陽極和一個圓柱形的空心陰極，空心陰極是由待測元素的純金屬或合金構成，或者由空穴內(nèi)襯有待測元素的其它金屬構成。 當在正負電極上施加適當電壓（一般為200500伏）時，在正負電極之間便

16、開始放電，這時，電子從陰極內(nèi)壁射出，經(jīng)電場加速后向陽極運動。 電子在由陰極射向陽極的過程中，與載氣（惰性氣體）原子碰撞使其電離成為陽離子。帶正電荷的惰性氣體離子在電場加速下，以很快的速度轟擊陰極表面，使陰極內(nèi)壁的待測元素的原子濺射出來，在陰極腔內(nèi)形成待測元素的原子蒸氣云。 蒸氣云中的待測元素的原子再與電子、惰性氣體原子、離子發(fā)生碰撞而被激發(fā)，從而發(fā)射出所需頻率的光。陰極發(fā)射出的光譜，主要是陰極元素的光譜（待測元素的光譜，另外還雜有內(nèi)充惰性氣體和陰極雜質(zhì)的光譜）。,工作過程： 高壓直流電（300V）-陰極電子-撞擊隋性原子-電離(二次電子維持放電)-正離子-轟擊陰擊-待測原子濺射-聚集空心陰極內(nèi)

17、被激發(fā)-待測元素特征共振發(fā)射線。,2. 銳線光產(chǎn)生原理,在高壓電場下, 陰極電子向陽極高速飛濺放電,并與載氣原子碰撞, 使之電離放出二次電子,而使場內(nèi)正離子和電子增加以維持電流。 載氣陽離子在電場中大大加速, 轟擊陰極表面時可將被測元素的原子從晶格中轟擊出來, 即濺射。 濺射出的原子大量聚集在空心陰極內(nèi), 經(jīng)與其它粒子碰撞而被激發(fā), 發(fā)射出相應元素的特征譜線-共振譜線。,3.對光源的要求,輻射強度大，穩(wěn)定性高，銳線性強，背景小等。要用被測元素做陰極材料 所以有些物質(zhì)無法實現(xiàn)。,四原子吸收的測量： 需測量的是原子的峰值吸收。為了測定K0值，使用的光源必須是銳線光源。 （一）銳線光源：光源發(fā)射線的

18、中心頻率與吸收線的中心頻率一致，而且發(fā)射線的半寬度比吸收線的半寬度小得多時，則發(fā)射線光源叫做銳線光源。,1、光源的能量能被原子充分吸收，測定的靈敏度較高。 如果用連續(xù)光源，則吸收的光的強度只占入射光強度的極小部分，使測定的靈敏度極差。,火焰原子化,石墨爐(電熱)原子化,ICP原子化 氫化物原子化 冷原子化,1.原子化器的作用:將樣品中的待測組份轉(zhuǎn)化為基態(tài)原子的裝置。,2.原子化器的類型,氣態(tài)、基態(tài)原子蒸氣越多，測定的靈敏度、準確度越高。,下列的副反應越少，測定的靈敏度、準確度越高。,原子化器：,1）火焰原子化器:利用氣體燃燒形成的火焰來進行原子化。,火焰原子化器圖,霧化器,混合室,自動進樣器,

19、燃燒器,A. 構造：四部分組成：霧化器，預混合室，燃燒器，火焰。,霧 化 器：由不銹鋼或聚四氟乙烯做成。 預混合室：由不銹鋼、聚四氟乙烯等材料做成。 燃 燒 器：單縫、雙縫和三縫。5、10cm。 火 焰：,霧化器,混合室,燃燒器,火焰,火焰,燃燒速度：是指火焰由著火點向可燃混凝氣其它點傳播的速度。,B. 化學火焰的基本特性,火焰溫度與發(fā)火溫度,燃氣供氣速度過大，導致吹滅 燃氣供氣速度不足將會引起回火,點火時：先通助燃氣，后通燃氣，立即點火. 熄滅時：先斷燃氣，待火焰熄滅后，再斷助燃氣.,三種不同類型火焰的吸收率,空氣-乙炔,空氣-氫氣,氧氣-氫氣,火焰的吸收率,e.g. 196.0 nm 測定

20、Se 193.7 nm 測定As 宜采用氬氣-氫氣火焰,波長小于190.0nm屬于真紫外區(qū)，一般的儀器無法測定,a) 中性火焰：這類火焰，溫度高、穩(wěn)定、干擾小、背景低，適合于許多元素的測定。 b) 富燃火焰：還原性火焰，燃燒不完全，溫度略低于中性火焰；具有還原性；適合于易形成難解離氧化物的元素測定；干擾較多；背景高。如錫等。 c) 貧燃火焰：氧化性火焰；它的溫度較低，有較強的氧化性，有利于測定易解離，易電離元素，如堿、堿土金屬。,C. 化學火焰的氧化與還原特性,按照火焰燃氣與助燃氣的比例不同，火焰可以分為三類。,優(yōu)點： 空氣-乙炔火焰(23000C): 30多種金屬元素的測定, 10-4%10

21、%含量。 笑氣-乙炔火焰(29550C): 70多種金屬元素的測定,10-4%10%含量。,D. 火焰原子化器特點,2）石墨爐原子化器（非火焰、電熱原子化器）,A 工作原理,石墨爐原子化器,缺點：同軸氣動霧化器的霧化效率低。 510% 火焰的原子化效率低、還伴隨著復雜的火焰反應 原子蒸氣在光程中的滯留時間短 10-4s 大量氣體的稀釋作用，限制了檢測限的降低 只能測定液體樣品,石墨管,正電極,負電極,外保護氣套,石英窗,外保護氣入口,冷卻水套,冷卻水入口,冷卻水出口,進樣,內(nèi)保護氣入口,外保護氣出口,內(nèi)保護氣出口,樣品煙氣出口,B. 構造,a) 電源：1224V 0500 A 直流電,b) 爐

22、體: 冷卻水、套；內(nèi)、外惰性氣體Ar,c) 石墨管:光譜純石墨 長28mm、內(nèi)徑8mm,C. 石墨爐原子化器的工作程序,a) 進樣程序 0100l,b) 干燥程序 溶劑的沸點 1.5s/ l 2060s,室溫,干燥 升溫斜率,干燥保持溫度 與時間,c) 灰化程序 (分離干擾元素) 10020000C 0.55min,灰化 升溫斜率,灰化保持溫度 與時間,原子化升溫斜率,原子化保持溫度與時間,d) 原子化程序 200030000C 510s,e) 高溫除殘程序 30000C 35 s,除殘溫度與時間,D.石墨爐原子化器自動進樣系統(tǒng),優(yōu)點： 具有較高的可控溫度。 34000C 原子蒸氣在光程中的滯

23、留時間長。 10-110-2s 樣品消耗量少。 抗干擾能力強-灰化分離。 靈敏度高。 10-610-9,E. 石墨爐原子化器特點,缺點： 精密度、重現(xiàn)性較差。 510% 存在記憶效應。 雜散光引起的背景干擾較嚴重，需要校正。 只能測定液體樣品。,a）噴霧器：將試樣溶液轉(zhuǎn)為霧狀。 b）霧化室：內(nèi)裝撞擊球和擾流器（去除大霧滴并使氣溶膠均勻）。 c）燃燒器：產(chǎn)生火焰并使試樣蒸發(fā)和原子化的裝置。,原子化過程可分為四個階段，即干燥、灰化、原子化和凈化。,干 燥：去除溶劑，防樣品濺射； 灰 化：使基體和有機物盡量揮發(fā)除去； 原子化：待測物化合物分解為基態(tài)原子，此時停止通 Ar，延長原子停留時間，提高靈敏度

24、； 凈 化：樣品測定完成，高溫去殘渣，凈化石墨管。,石墨爐原子化器與火焰原子化器比較有如下優(yōu)點： 1）原子化效率高，可達到90%以上，而后者只有10%左右。 2）絕對靈敏度高（可達到10-1210-14），試樣用量少。適合于低含量及痕量組分的測定。 3）溫度高，在惰性氣氛中進行且有還原性C存在，有利于易形成難離解氧化物的元素的離解和原子化。,2. 化學原子化（低溫原子化） 包括汞蒸汽原子化和氫化物原子化。,1）汞蒸汽原子化（測汞儀） 將試樣中汞的化合物以還原劑（如SnCl2）還原為汞蒸汽，并通過Ar 或N2 將其帶入吸收池進行測定。,2）氫化物原子化 特點：可將待測物從在一定酸度條件下，將試樣

25、以還原劑（NaBH4）還原為元素的氣態(tài)氫化物，并通過Ar或N2將其帶入熱的石英管內(nèi)原子化并測定。,三光學系統(tǒng)： 分光系統(tǒng)一般用光柵來進行分光。 光譜通帶： W=DS10-3 其中：W為光譜通帶（單位nm）；D為光柵的倒線色散率（單位nm/mm-1）；S為狹縫寬度（單位m）。,類型:光譜干擾、化學干擾、電離干擾、物理干擾和背景干擾.,一.光譜干擾及其消除方法,8.5 原子吸收光譜法的干擾效應及消除方法,吸收線重疊： e.g. Cu 2165 與 2178。狹縫較寬時出現(xiàn)同時吸收 待測元素分析線與共存元素的吸收線重疊 e.g. Fe 2719.025 Pt 2719.038 e.g. Cu 216

26、5 與2178 Pb 2170 ,二.化學干擾及其消除方法,1. 產(chǎn)生的原因,2. 消除方法:,減小狹縫、降低燈電流、或更、換其它分析線.,化學干擾是指被測原子與共存元素發(fā)生化學反應生成穩(wěn)定的化合物，影響被測元素原子化效率，統(tǒng)稱化學干擾。,1. 產(chǎn)生的原因,e.g.1 PO3-4 、Ca2+的反應，干擾Ca的測定。 e.g.2 Al，Si在空氣-乙炔中形成的穩(wěn)定化合物，大量的Ni存在會抑制這種干擾。,e.g.3 W、B、La、Zr、Mo在石墨爐形成的碳化物。,消除方法 (1) 選擇合適的原子化方法 提高原子化溫度，化學干擾會減小，在高溫火焰中P043- 不干擾鈣的測定。,(2) 加入釋放劑(廣

27、泛應用) 如：磷酸鹽干擾Ca，當加入La或 Sr時，可釋放出Ca。,(3) 加入保護劑 如：EDTA、8羥基喹啉等，即有強的絡合作用，又易于被破壞掉。,(4) 加基體改進劑 如：磷酸鹽干擾Ca的測定，但當磷酸鹽達到一定濃度時，所產(chǎn)生的干擾恒定，但靈敏度降低。 如：Al干擾Ti的測定，但當Al大于200g/ml時，測定Ti的吸光度穩(wěn)定。,(5）分離法：沉淀分離、萃取分離、離子交換等,這些是選擇性干擾，分不同情況采取不同方法。 如：磷酸鹽干擾Ca，當加入La或 Sr時，可釋放出Ca來。 如：EDTA與Ca、Mg形成螯合物，從而抑制磷酸根的干擾。,三.電離干擾及其消除方法,產(chǎn)生的原因 在高溫下原子的

28、電離使基態(tài)原子數(shù)減少, 吸收下降, 稱電離干擾.,消除方法: 加入過量消電離劑 所謂的消電離劑, 是電離電位較低的元素, 加入時，產(chǎn)生大量電子, 抑制被測元素電離. 如： K - K+ + e Ca2+ e - Ca,四.物理干擾及其消除方法,產(chǎn)生的原因 指試液與標準溶液物理性質(zhì)的差別而產(chǎn)生的干擾。 溶液的粘度、表面張力或溶液密度等變化，影響樣品霧化效率和氣溶膠到達火焰的傳遞等會引起的原子化效率與吸光度的改變。屬于非選擇性干擾。,消除方法 配制被測試樣組成相近溶液。 用標準加入法進行定量分析。 濃度高的溶液可用稀釋法。,五.背景干擾,產(chǎn)生的原因,背景干擾也是光譜干擾的一種，主要指火焰吸收、分子

29、吸收與光散射造成光譜背景。,分子吸收：是指在原子化過程中生成的分子對輻射吸收，分子吸收是帶狀光譜。,光 散 射：是指原子化過程中產(chǎn)生的微小的固體顆粒使光產(chǎn)生散射，造成透過光減小，吸收值增加。,背景干擾，一般使吸收值增加，產(chǎn)生正誤差。,2. 校正方法,1) 用非共振吸收線校正背景,用分析線測量原子吸收與背景吸收的總吸光度，因非共振線不產(chǎn)生原子吸收 用它來測量背景吸收的吸光度。兩者之差值即為原子吸收的吸光度。 例： 分析線(nm) 非共振線(nm) Ag 328.1 Ag 312.3 Cd 228.8 Cd 226.5 Hg 253.6 Cu 249.2,先用銳線光源測定分析線的原子吸收和背景吸收

30、的總和。再用氘燈(紫外光區(qū))、碘鎢燈(可見光區(qū))、氙燈(紫外、可見光區(qū))在同一波長測定背景吸收(這時原子吸收可忽略不計)計算兩次測定吸光度之差，即為原子吸收光度。,2) 用連續(xù)光源校正背景：火焰原子化器和石墨爐原子化器都使用。,A,氘燈-背景吸收,空心陰極燈 原子吸收+背景吸收,空心陰極燈 原子吸收,該法是在磁場作用下，能量簡并態(tài)的譜線發(fā)生分裂的現(xiàn)象。,3) 用Zeaman 效應校正背景：石墨爐原子化器使用。,恒磁場調(diào)制方式(吸收線調(diào)制) 吸收線分裂為和兩個，組分平行于磁場方向波長不變， 組分垂直于磁場方向，波長分別向長波和短波方向移動。,光源發(fā)射線通過起偏器后變?yōu)槠叫杏诖艌龇较蚱窆?，通過原

31、子化器時，組分吸收+背景吸收。,光源發(fā)射線通過起偏器后變?yōu)榇怪庇诖艌龇较虻钠窆?，通過原子化器時，只有背景吸收，沒有原子吸收。,兩者之差即為原子吸收,Zeeman方法：光源調(diào)制磁場加在光源上。 吸收線調(diào)制磁場加在原子化器上( 使用廣泛)。,一 測 量 條 件 選 擇,8.6 原子吸收光譜法條件的選擇與定量分析,分析線的選擇：查手冊，空心陰極燈確定。 光譜通帶（狹縫光度）的選擇： W = DS 沒有干擾情況下，盡量增加W，增強輻射能。 燈電流的選擇：按燈制造說明書要求使用。 原子化條件的選擇：火焰原子化器、石墨爐原子化器 進樣量與測試液濃度的選擇：火焰原子化器-測試液濃度 石墨爐原子化器-測試液濃度與進樣量,1. 工作曲線法,包