四川大学化学分析课件3ppt课件省名师优质课赛课获奖课件市赛课百校联赛优质课一等奖课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。,第三章,3.1,原子吸收光谱法,基本原理,谱线轮廓示意图,K,0,/2,3.1.1 谱线轮廓及变宽,K,v,K,0,1/28,影响谱线变宽原因,1.自然变宽,2.热变宽（多普勒变宽）,3.碰撞变宽,Holzmark变宽,Lorentz变宽,4.自吸变宽,2/28,3.1.2,原子吸收测量,1.朗伯比尔定律,I=I,0,e,-Kv L,定义：A=lg（I0,/I）=0.434 k,V,L,2.积分吸收,K,d,=,kN,0,仪器分辨率难以到达,3/28,3.峰值吸收,直接测量吸收线中心频率或中心波长所对应,峰值原子吸收系数K,0,来确定蒸气中原子浓度,A=K N,0,L=k C L,发射线必须比吸收线要窄得多，同时发射线,中心频率或中心波长要与吸收线中心频率或,中心波长相一致,锐线光源：发射线半宽度很窄光源,4/28,3.2,原子吸收分光光度计,原子吸收分光光度计原理图,5/28,3.2.1 原子化器,原子化器作用：,提供适当能量将试样中被测元,素转变为处于基态原子。,类型：,火焰原子化、电热原子化,6/28,1火焰原子化,（1）火焰类型：2）火焰结构及其温度分布：,干燥区、蒸发区、原子化区和电离化合,区,（3）自由原子在空间中分布：,（4）火焰原子化器：（预混合型、全消耗型）,雾化器、雾室、燃烧器和火焰,（5）燃气和助燃气百分比：,贫燃火焰、富燃火焰、中性火焰,7/28,火焰原子化器示意图,8/28,2电热原子化,石墨炉原子化器示意图,9/28,石墨炉升温示意图,10/28,石墨炉原子化器,石墨炉升温过程：,干燥、灰化、原子化和净化,主要优点：（1）原子化效率高（2）试样,用量少（3）能直接测定其共振吸收线位于,真空紫外光谱区域一些元素（4）比火焰,法安全可靠,主要缺点：准确度和精密度均较差、干扰情,况较严重、操作过程复杂11/28,3.2.2 光源,光源作用,：,发射被测元,素特征谱线以,供气态基态原子吸收。,1.空心阴极灯,12/28,2.光源调制,光源调制目标：,将光源发射共振线与火焰发射,干扰辐射区分开来。,光源调制方法：,交流供电,直流供电+切光器,13/28,3.2.3 分光系统,3.2.4 检测系统,14/28,3.2.5 原子吸收分光光度计类型,1.单光束型,不能消除因光源波动造成影响，基,线漂移。,2.双光束型,能够消除光源波动造成影响，但不,能抵消因火焰波动带来影响。,15/28,3.3,干扰及其抑制,3.3.1 物理干扰,因为试样和标样物理性质不一样而引发,干扰。,可采取配制与试样溶液有相同物理性质,标准溶液，也可采取标准加入法，可,以方便地消除这种干扰。另外，当溶液,浓度太高时，可用稀释法。,16/28,3.3.2 光谱干扰,1.谱线干扰,消除方法：另选分析线；减小狭缝宽,度；降低灯电流等等。,2.背景吸收,（1）分子吸收,（2）光散射,（3）火焰气体吸收,17/28,背景吸收校正,（1）双线校正法（邻近线法）,邻近线背景校正法是采取一条与分析线相近,非吸收线，被测元素基态原子对它无吸收，,而背景吸收范围较宽，所以对它依然有吸,收。当分析时，背景和被测元素对分析线都产,生吸收，分析线吸光度值和邻近线吸光度,值二者之差即为被测元素净吸光度值。,18/28,（2）连续光源氘灯校正法,这种方法是用一个连续光谱（氘灯）与锐线,光源谱线交替经过原子化器并进入检测器。,当氘灯发出连续光谱经过时，能够认为用氘,灯连续光谱所测得吸光度是背景吸收值，,而锐线光源经过原子化器时产生吸收为背景,吸收和被测元素吸收之和，二者差值为净,吸光度值。,19/28,（3）塞曼效应背景校正法,这种校正方法将一磁场加在光源或原子化器,上进行调制，使共振发射线或吸收线分裂成偏,振方向不一样而波长一条,线和两条线。依据,线对平行偏振光吸收，得到原子吸收和背景,吸收；而,线对垂直,偏振光吸收仅为背景吸,收。所以二者差值即为扣除背景后原子吸,收值。,20/28,3.3.3 化学干扰,化学干扰：在溶液或原子化过程中被测,元素和其它组分之间发生化学反应而影,响被测元素化合物离解和原子化。,化学干扰消除：,（1）加入释放剂,（2）加入保护剂,（3）加入缓冲剂,21/28,3.3.4 电离干扰,被测元素原子在原子化过程中发生电,离，使参加吸收基态原子数量降低,而造成吸光度下降现象。,消除电离干扰最有效方法是在标准,和分析试样溶液中均加入过量易电,离元素。,惯用消电离剂是碱金属元素。,22/28,3.4,试验技术,3.4.1 试样预处理,试样溶解与分解,溶剂萃取,23/28,3.4.2 试验条件选择,1.光谱通带：,W=D,-1,S,以能将吸收线与邻近干扰线分开为标准,（W：光谱通带,D,-1,：,倒线色散率,S：狭缝宽度）,2.灯电流：与可测光强度匹配最低电流,3.火焰位置及火焰条件：选吸收最大处,4.分析线选择：通常选共振线，有干扰,时选非共振线,24/28,3.4.3 特征浓度和检测限,1特征浓度,原子吸收分光光度法中特征浓度是指产生1,吸收或0.0044吸光度时所对应被测元素浓,度或重量。,在火焰原子吸收法中，其表示式为：,S=C0.0044/A (ug/mL/1%),在石墨炉原子吸收法中，其表示式为：,S=CV0.0044/A (g/1%),25/28,2检出限,检出限表示在选定试验条件下，被测元素溶,液能给出测量信号两倍于标准偏差时所对应,浓度。,D=C2,/A,式中D为检测限(ug/mL)，C为试液浓度,(ug/mL)，,为用空白溶液进行10次以上吸光,度测定所计算得到标准偏差，A为试液吸,光度。,26/28,例,1,现拟用原子吸收法测定碳灰中微量,Si,，为了选,择适宜分析条件，进,行了初步试验，当,Si,浓,度为,5.0ug/ml,时，测得,Si 2516.1,、,2514.3,和,2519.2,吸光度分别为,0.44,、,0.044,和,0.022,。,（,1,）,计算各谱线灵敏度，选择最适宜测量,谱线；（,2,）若仪器倒线色散率为,20/mm,，,应选取多大狭缝宽度进行测量？对应通带,宽度是多少？,27/28,解,（,1,）,Si 2516.1 (,灵敏度最高，选此谱线）,S=5,0.0044/0.44=0.05(ug/mL/1%),同理,2514.3 S=0.50(ug/mL/1%),2519.2 S=1.0(ug/mL/1%),(2)Si 2516.1,与邻近,2514.3,相差,1.8,即,W=1.8,，由,W=D,-1,S,得,S=W/D,-1,所以狭缝宽度,S,1.8/20=0.09mm,28/28,