实验原子吸收分光光度法测定钙(标准加入法).ppt

实验二 火焰原子吸收法测定水中钙0.一、一、原子吸收光谱原子吸收光谱分析分析基本基本原理原理1.n n原子吸收光谱仪是用来测量溶液中金属浓度的原子吸收光谱仪是用来测量溶液中金属浓度的一种仪器。一种仪器。n n大约可测六十多种金属，浓度范围从大约可测六十多种金属，浓度范围从PPBPPB级到级到PPMPPM级。测量精度可达到级。测量精度可达到1 1RSDRSD。n n样品的前处理相对较简单，通常只需用适当的样品的前处理相对较简单，通常只需用适当的酸对样品进行消解即可。酸对样品进行消解即可。n n仪器的调整及操作也较为简单。仪器的调整及操作也较为简单。2.原子吸收基本原理可归纳为：所有原子均可对光产生吸收；所有原子均可对光产生吸收；被吸收光线的波长只与特定元素相关。如被吸收光线的波长只与特定元素相关。如样品中含镍、铅、铜等元素，如将该样品样品中含镍、铅、铜等元素，如将该样品 置置于镍的特征波长中，那么只有镍原子才会对该于镍的特征波长中，那么只有镍原子才会对该特征光线产生吸收特征光线产生吸收.光程中该原子的数量越多，对其特征波长光程中该原子的数量越多，对其特征波长的吸收就越大，与该原子的浓度成正比。的吸收就越大，与该原子的浓度成正比。3.4.大多数情况下，大多数情况下，分析过程分析过程如下：如下：v将样品制备成溶液形态；将样品制备成溶液形态；v制备一个不含被分析元素的溶液（空白）；制备一个不含被分析元素的溶液（空白）；v制备一系列已知浓度的被分析元素的校正溶液（标样）；制备一系列已知浓度的被分析元素的校正溶液（标样）；v依次测出空白及标样的相应值；依次测出空白及标样的相应值；v依据上述相应值绘出校正曲线；依据上述相应值绘出校正曲线；v测出未知样品的相应值：测出未知样品的相应值：v依据校正曲线及未知样品的相应值得出样品的浓度值。依据校正曲线及未知样品的相应值得出样品的浓度值。5.比耳朗伯定律（比耳朗伯定律（Beer-LambertBeer-Lambert）A=log()=abcI Io oI It tA A其中其中其中其中:A A A A =吸光度吸光度吸光度吸光度 a =a =a =a =吸收系数吸收系数吸收系数吸收系数I I I Io o o o =初始光强初始光强初始光强初始光强b =b =b =b =样品在光路中的强度样品在光路中的强度样品在光路中的强度样品在光路中的强度I I I It t t t =透过光的强度透过光的强度透过光的强度透过光的强度 c =c =c =c =浓度浓度浓度浓度 c c6.比耳朗伯定律比耳朗伯定律实际实际实际实际理论曲线理论曲线理论曲线理论曲线吸吸收收值值(A AB BS S)浓度浓度A=abcA=abcA=abcA=abc abcabcabcabcA A A A火焰原子化分析曲线线性可达2个数量级而石墨炉则较窄，通常只有一个数量级吸收定律，假设：基态原子对光的吸收，只存在简单的电子跃迁，而无复杂的次级过程；在整个吸收层中吸收系数不变；7.原子化及其方式原子化及其方式n n原子化即产生自由基态原子以便进行吸收测量的过原子化即产生自由基态原子以便进行吸收测量的过程。原子吸收分析，必须要产生被分程。原子吸收分析，必须要产生被分 析元素的自析元素的自由基态原子，并将之置于该元素的特征谱线中。原由基态原子，并将之置于该元素的特征谱线中。原子吸收用于检测元素的浓子吸收用于检测元素的浓 度，通常是以液态形式。度，通常是以液态形式。原子吸收最适合于分析溶解或吸收后呈水溶液状态原子吸收最适合于分析溶解或吸收后呈水溶液状态样品中元素样品中元素 的分析，或者用其它溶剂如有机溶剂的分析，或者用其它溶剂如有机溶剂稀释处理的样品。稀释处理的样品。n n原子化方式主要有三类：火焰、石墨炉和氢化物发原子化方式主要有三类：火焰、石墨炉和氢化物发生器。生器。8.火焰原子化火焰原子化:n n 通过大量 实践，已经知道那种元素的分析采用那种火焰比较合适，因火焰的类型可决定 那些元素能够产生更多的自由基态原子。n n最常用的原子化器是化学火焰。其反应机理是其他燃料（如乙炔）和氧化剂（如空气和氧化亚氮）燃烧，样品中的被测物在这种火焰下，分解产生原子。测定的是平衡时通过光路吸收区平均基态原子数，其特征是原子蒸发特性不随时间变化，即是可以连续重复测定，是已知简便、快速、稳定的装置，适用于广泛元素的常规分析。n n通常溶液制备成1的盐酸溶液，因盐酸盐较易挥发。9.火焰原子化的优缺点：火焰原子化的优缺点：n n优点：优点：n n便于使用、可靠和受记忆效应的影响小。便于使用、可靠和受记忆效应的影响小。n n燃烧器系统小巧、耐用、价格低廉燃烧器系统小巧、耐用、价格低廉n n可获得足够的信噪比，精密度高，线性范围较石墨炉宽可获得足够的信噪比，精密度高，线性范围较石墨炉宽n n缺点：缺点：n n样品量需要较多样品量需要较多n n雾化效率低：一般雾化效率低：一般5 51010n n不能或难以直接分析固体或黏度高的液体样品不能或难以直接分析固体或黏度高的液体样品n n灵敏度低，因为燃气和助燃气体将样品大量稀释，因而灵敏度低，因为燃气和助燃气体将样品大量稀释，因而灵敏度受到限制灵敏度受到限制10.石墨炉原子化：n n一定量的样品加入到石墨炉内电加热，经几个步骤，最后在一个较高的温度下，被迅速地原子化，从而产生与被测元素的含量成正比的原子数量n n优点：n n灵敏度高，检出限低n n进样量少n n问题：n n分析速度慢（一般每次分析23分钟）n n精度差（一般15，正常吸光度）n n原子化机理复杂，导致背景问题11.火焰和石墨炉原子吸收火焰和石墨炉原子吸收AASAAS标准标准 火焰火焰 石墨炉石墨炉元素元素 6767 4848灵敏度灵敏度 ppm-%ppm-%ppt-ppbppt-ppb精度精度 好好 不错不错干扰干扰 少少 多多速度速度 快快 慢慢操作方便程度操作方便程度 容易容易 较复杂较复杂火焰的毒害性火焰的毒害性是是 无无自动化可行性自动化可行性是是 是是(不用人监视）不用人监视）操作费用操作费用 低低 中等中等12.玻璃器皿和试剂储存玻璃器皿和试剂储存:n n酸性溶液或中性溶液,采用玻璃器皿：n nAg，Hg和Sn在玻璃器皿中更稳定n n溶液应保存在pH 2的样品中n n碱性溶液,应用聚乙烯或聚四氟乙烯器皿n n应根据样品情况仔细挑选容器，并小心的清洗：n n“新”的并不是“干净的”n n塑料制品中Zn和Sn的含量常常很高13.器皿清洗器皿清洗:n n用5HCl浸泡过夜n n用去离子水清洗n n用5%HNO3浸泡过夜n n用去离子水清洗n n空气干燥或无需干燥，盖上盖子或塞子 经该方法处理后的容量瓶和试剂容器可以满足痕量水平的分析14.标准溶液的制备标准溶液的制备:原子吸收测量原理是用未知物与已知的标准样品进原子吸收测量原理是用未知物与已知的标准样品进行比较来得到结果。行比较来得到结果。n n一般购买的原子吸收用标准溶液是一般购买的原子吸收用标准溶液是10001000ppmppm。K K，NaNa为为1000010000ppmppm。n n所有的标准溶液，不论是工作用还是储备液，储存时所有的标准溶液，不论是工作用还是储备液，储存时间太长，都变得不可靠。间太长，都变得不可靠。n n水分可能从塑料容器的器壁损失水分可能从塑料容器的器壁损失n n金属也可能吸附在容器的器壁上金属也可能吸附在容器的器壁上 Ag Ag、BiBi、HgHg、SnSn和和MoMo等，容易与储存容器的器壁作用。等，容易与储存容器的器壁作用。n n所有溶液应保持在所有溶液应保持在pH2pH2的溶液中，采用的溶液中，采用HNOHNO3 3或或 HClHCl。15.二、原子吸收分光光度法测钙二、原子吸收分光光度法测钙2、测量条件：、测量条件：钙吸收线波长：钙吸收线波长：422.7 nm；灯灯 电电 流流：10 mA；狭狭 缝缝 宽宽 度：度：0.7 nm；燃烧器高度：燃烧器高度：9 mm 空空 气气 流流 量：量：15 L/min；乙炔流量：乙炔流量：2 L/min。1、仪器和试剂：岛津、仪器和试剂：岛津AA-6300C 钙标准溶液钙标准溶液 10ug/mL16.3、步骤 吸吸取取5.0 mL自自来来水水样样5份份，置置于于5个个50mL容容量量瓶瓶中中。再再分分别别加加入入10ug/mL的的钙钙标标准准溶溶液液0、5、10、15、20mL，以以去去离离子子水水稀稀至至刻刻度度，配配制制成成一一组组标标准准溶溶液液。该该系系列列溶溶液液加加钙钙浓浓度度分分别别为为0.0、1.0、2.0、3.0、4.0 ug/mL。以以去去离离子子水水为为空空白白，分分别别测测定定上上述各溶液的吸光度。述各溶液的吸光度。17.三、结果处理三、结果处理 1 1、绘制吸光度、绘制吸光度A-cA-c曲线（标准曲线）。曲线（标准曲线）。2 2、将将标标准准曲曲线线延延长长至至与与横横坐坐标标相相交交处处。交交点至原点间的距离就是试样钙的浓度。点至原点间的距离就是试样钙的浓度。3 3、换算成原水样中钙的含量（、换算成原水样中钙的含量（ug/Lg/L）。）。18.19.20.21.22.23.24.25.26.27.28.29.30.31.32.33.34.35.36.37.