aas原子吸收分光光度法(編輯修改稿)
2025-06-03 18:02 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 k為常數(shù)。 （ ） 式為原子吸收測量的基本關(guān)系式。 f l a cmcπeπvA ????2D ) 4 基態(tài)原子數(shù)與原子吸收定量基礎(chǔ) 在通常的原子吸收測定條件下，原子蒸氣中基態(tài)原子數(shù)近似地等于總原子數(shù)。在原子蒸氣中（包括被測元素原子），可能會有基態(tài)與激發(fā)態(tài)存在。根據(jù)熱力學(xué)原理，在一定溫度下達(dá)到熱平衡時，基態(tài)與激發(fā)態(tài)的原子數(shù)的比例遵循 Boltzmann分布定律 )e x p (00 kTEggNN iii ??? 式中， Ni與 N0分別為激發(fā)態(tài)與基態(tài)的原子數(shù)； gi與 g0為激發(fā)態(tài)與基態(tài)能級的統(tǒng)計權(quán)重，它表示能級的簡并度； k為 Boltzmann常數(shù)，其值為 1023JK1；T為熱力學(xué)溫度； Ei為激發(fā)能。 在原子吸收光譜法中，原子化溫度一般小于 3 000K， 大多數(shù)元素的最強(qiáng)共振線都低于 600nm，Ni/N0值絕大部分都在 103以下，激發(fā)態(tài)和基態(tài)原子數(shù)之比小于千分之一，激發(fā)態(tài)原子可以忽略。因此，可以認(rèn)為，基態(tài)原子數(shù) N0近似地等于總原子數(shù) N。 原子吸收分光光度計由光源、原子化器、分光器、檢測系統(tǒng)等幾部分組成?；緲?gòu)造見圖 圖 原子吸收分光光度計基本構(gòu)造示意圖 1 光源 光源的功能是發(fā)射被測元素的特征共振輻射。對光源的基本要求是：發(fā)射的共振輻射的半寬度要明顯小于吸收線的半寬度；輻射強(qiáng)度大；背景低，低于特征共振輻射強(qiáng)度的 1%；穩(wěn)定性好， 30min之內(nèi)漂移不超過 1％ ；噪聲小于 ％ ；使用壽命長于 5Ah。 空心陰極燈放電是一種特殊形式的低壓輝光放電，放電集中于陰極空腔內(nèi)。當(dāng)兩極之間施加幾百伏電壓時，便產(chǎn)生輝光放電。在電場作用下，電子在飛向陽極的途中，與載氣原子碰撞并使之電離，放出二次電子，使電子與正離子數(shù)目增加，以維持放電。正離子從電場獲得動能。如果正離子的動能足以克服金屬陰極表面的晶格能，當(dāng)其撞擊在陰極表面時，就可以將原子從晶格中濺射出來。除濺射作用之外，陰極受熱也要導(dǎo)致陰極表面元素的熱蒸發(fā)。濺射與蒸發(fā)出來的原子進(jìn)入空腔內(nèi)，再與電子、原子、離子等發(fā)生第二類碰撞而受到激發(fā)，發(fā)射出相應(yīng)元素的特征共振輻射。 2 原子化器 原子化器的功能是提供能量，使試樣干燥、蒸發(fā)和原子化。在原子吸收光譜分析中，試樣中被測元素的原子化是整個分析過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。實現(xiàn)原子化的方法，最常用有兩種：一種是火焰原子化法，是原子光譜分析中最早使用的原子化方法，至今仍在廣泛地被應(yīng)用；另一種是非火焰原子化法，其中應(yīng)用最廣的是石墨爐電熱原子化法。 （ 1） 火焰原子化器 火焰原子化法中常用的預(yù)混合型原子化器，其結(jié)構(gòu)如圖。這種原子化器由霧化器、混合室和燃燒器組成。 圖 預(yù)混合型火焰原子化器示意圖 （ 2） 非火焰原子化器 非火焰原子化器中，常用的是管式石墨爐原子化器，其結(jié)構(gòu)如圖 。 圖 管式石墨爐原子化器示意圖 ? 石墨爐原子化器的操作分為干燥、灰化、原子化和凈化 4步，由微機(jī)控制實行程序升溫。圖 。 圖 無火焰原子化器程序升溫過程 （ 3） 低溫原子化器 低溫原子化是利用某些元素（如 Hg）本身或元素的氫化物（如 AsH3）在低溫下的易揮發(fā)性，將其導(dǎo)入氣體流動吸收池內(nèi)進(jìn)行原子化。目前通過該原子化方式測定的元素有 Hg，As， Sb， Se， Sn， Bi， Ge， Pb， Te等。生成氫化物是一個氧化還原過程，所生成的氫化物是共價分子型化合物，沸點低，易揮發(fā)分離分解。以 As為例，反應(yīng)過程可表示如下： AsCl3＋ 4NaBH4＋ HCl＋ 8H2O＝ AsH3↑＋ 4KCI＋ 4HBO2＋ 13H2 AsH3在熱力學(xué)上是不穩(wěn)定的，在 900℃ 溫度下就能分解出自由As原子，實現(xiàn)快速原子化。 3 分光器 分光器由入射和出射狹縫、反射鏡和色散元件組成，其作用是將所需要的共振吸收線分離出來。分光器的關(guān)鍵部件是色散元件，現(xiàn)在商品儀器都是使用光柵。原子吸收光譜儀對分光器的分辨率要求不高，曾以能分辨開鎳三線 ， ，后采用 代替 Ni三線來檢定分辨率。光柵放置在原子化器之后，以阻止來自原子化器內(nèi)的所有不需要的輻射進(jìn)入檢測器。 4 檢測系統(tǒng) 原子吸收光譜儀中廣泛使用的檢測器是光電倍增管，最近一些儀器也采用 CCD作為檢測器。 干擾及其消除方法 1 物理干擾 物理干擾是指試樣在轉(zhuǎn)移、蒸發(fā)過程中任何物理因素變化而引起的干擾效應(yīng)。屬于這類干擾的因素有：試液的粘度、溶劑的蒸汽壓、霧化氣體的壓力等。物理干擾是非選擇性干擾，對試樣各元素的影響基本是相似的。 配制與被測試樣相似的標(biāo)準(zhǔn)樣品，是消除物理干擾的常用的方法。在不知道試樣組成或無法匹配試樣時，可采用標(biāo)準(zhǔn)加入法或稀釋法來減小和消除物理干擾。 2 化學(xué)干擾 化學(xué)干擾是指待測元素與其它組分之間的化學(xué)作用所引起的干擾效應(yīng)，它主要影響
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