原子吸收光谱分析
3、化学干扰及抑制
指待测元素与共存组分之间的化学反应所引起的干扰效 应,主要影响到待测元素的原子化效率,是主要干扰源。
1)类型
(1)待测元素与共存物质作用生成难挥发或难解离的化合 物,致使参与吸收的基态原子减少。
例:a、铝、硅、硼、钛、铍在火焰中易生成难熔化合物
b、硫酸盐、硅酸盐与钙生成难挥发物质。
测定次 数
吸光度
1 0.165
2 1.170
3 0.166
4 0.165
5 0.168
测定次 数
吸光度
6 0.167
7 0.168
8 0.166
9 0.170
10 0.167
解题思路:求出吸光度平均值和标准偏差后,可代入检出限计算公式解出。检出限可以 质量表示,也可以浓度表示。
四、定量分析方法
1.标准曲线法
解题思路:按标准加入法进行计算,注意浓度的计算。
五、干扰及其抑制 1、光谱干扰及抑制 2、物理干扰及抑制 3、化学干扰及抑制 4、电离干扰及抑制
1、光谱干扰
待测元素的共振线与干扰物质谱线分离不完全,这类 干扰主要来自光源和原子化装置。 (一)与光源有关的光谱干扰 主要有以下几种:
1.在分析线附近有单色器不能分离的待测元素的邻近线。 可以通过调小狭缝的方法来抑制这种干扰。
配制一系列不同浓度的标准试样,以空白溶液调零,由低
到高依次分析其吸光度值A,将获得的吸光度A数据对应于浓 度c作标准曲线,在相同条件下测定试样的吸光度A数据,在
标准曲线上查出对应的浓度值;
或由标准试样数据获得线性方程,
将测定试样的吸光度A数据带入计算。
注意在高浓度时,标准曲线易发生 弯曲,压力变宽影响所致;
例:锶和镧可有效消除磷酸根对钙的干扰。 (3)保护剂—与待测元素形成稳定的络合物,防止干扰物 质与其作用。
例:加入EDTA生成EDபைடு நூலகம்A-Ca,避免磷酸根与钙作用。
(4)加入基体改进剂—石墨炉原子化法,在试样中加入基 体改进剂,使其在干燥或灰化阶段与试样发生化学变化,其 结果可能增加基体的挥发性或改变被测元素的挥发性,以消 除干扰。
2.标准加入法
取若干份体积相同的试液(cX),依次按比例加入不同 量cs的待测物的标准溶液(cO),定容后浓度依次为:
cX , cX +cO , cX +2cO , cX +3cO , cX +4 cO …… 分别测得吸光度为:AX,A1,A2,A3,A4……。 以A对浓度cs做图得一直线,直线反向延长,交于cs负轴 于一点,图中cX点即待测溶液浓度。
2.空心阴极灯内有单色器不能分离的干扰元素的辐射。 换用纯度较高的单元素灯减小干扰。
3.灯的辐射中有连续背景辐射。 用较小光谱通带(W=D·S)或更换灯
(二)与原子化器有关的干扰
这类干扰主要来自原子化器的发射和背景吸收。 1).原子化器的发射
来自火焰本身或原子蒸气中待测元素激发态原子 的发射,仪器可采用调制方式进行工作时,可避免 这一影响。
倍求得。
(1)相对检出限
D s 3
A (2)绝对检出限
单位:μgml-1
D m 3
A
单位:g
计算题1、以0.0500mg/L的Co标准溶液,在石墨炉原子 化器的原子吸收分光光度计上,每次以5.00mL与去离子 水交替连续测定,共测10次,测得吸光度如下表。计算 该原子吸收分光光度计对Co的检出限。
例题: 已知待测元素Fe的浓度为0.50µg/mL,测得吸光度为 0.200,求该元素在1%吸收时的浓度。(0.01µg/mL)
2.检出限(D)
在适当置信度下,指产生一个能够确证在试样中存在某
元素的分析信号所需要的该元素的最小含量。用空白溶液,
经若干次(10-20次)重复测定所得吸光度的标准偏差σ的3
背景干扰往往产生正偏差。 如何消除?
(2)背景干扰校正方法
氘灯连续光谱背景校正(190~350nm)
旋转斩光器交替使氘灯提供的连续光谱和空心阴极灯提 供的共振线通过火焰;
氘灯连续光谱通过时:测定的为背景吸收AG(此时的共振 线吸收相对于总吸收可忽略);
锐线光源通过时: 测定总吸收AT; 差值为有效吸收 ΔA=AT-AG
Sc=ΔA/Δc 或 Sm=ΔA/Δm 也就是工作曲线的斜率。 习惯上,我们常用特征浓度和特征质量来表征灵敏度。 火焰原子化中用特征浓度;石墨炉原子化中用特征质量。
(2)特征浓度(cc ) 能产生1%吸收或0.0044吸光度值时溶液中待测元素的质量浓 度(μg·mL-1).
cc=0.0044ρs/A 单位: μg·mL-1/1% 式中ρs为试液的质量浓度(μg·mL-1) ,A为试液的吸光度
该法可消除基体干扰; 不能消除背景干扰;
1、用如下操作测定某试样中的钴,取五份10.0mL的未知 液 分 别 放 入 五 个 50.0mL的 容 量 瓶 中 , 在 加 入 不 同 量 的 12.2µg/mL钴标准溶液于五个容量瓶中,最后稀释到刻度 。由下列数据计算试样中钴的质量浓度。
试样 A B C D E
例:测定海水中Cd的,为了使Cd在背景信号出现前原子 化,可加入EDTA来降低原子化温度,消除干扰。
(5)化学分离法—当以上方法都不能消除化学干扰时,只 好采用化学方法将待测元素与干扰元素分离。常用的化学分 离方法有溶剂萃取、离子交换和沉淀分离等方法。
4、电离干扰与其抑制
• 控制原子化温度
• 消电离剂—加入大量易电离的一种缓冲剂以抑制待 测元素的电离。 例:加入足量的铯盐,抑制K、Na的电离。
2).背景吸收
背景干扰主要是指原子化过程中所产生的光谱干扰,主要 有气态分子对光的吸收干扰和高浓度盐的固体微粒对光的散 射干扰,干扰严重时,不能进行测定。
(1) 分子吸收与光散射
分子吸收:原子化过程中,存在或生成的分子对特征辐 射产生的吸收。分子光谱是带状光谱,势必在一定波长范围 内产生干扰。
光散射:原子化过程中,存在或生成的微粒使光产生的 散射现象。
(2)待测元素原子发生电离反应,生成离子,不产生吸收 ,总吸收强度减弱,电离电位≤6eV的元素易发生电离,火焰 温度越高,干扰越严重,(如碱及碱土元素)。
化学干扰的抑制
通过在标准溶液和试液中加入某种试剂来抑制或减少化 学干扰: (1)选择合适的原子化方法—提高原子化温度,可使难解 离的化合物分解;采用还原性强的火焰与石墨炉原子化法, 可使难解离的氧化物还原、分解。 (2)释放剂—与干扰元素生成更稳定化合物使待测元素释 放出来。
例:1μg·mL-1镁溶液,测得其吸光度为0.55,则镁的特征浓 度为:
cc=0.0044ρs/A =0.0044× 1μg·mL-1/0.55=8 μg·mL-1/1%
(3)特征质量(mc)
能产生1%吸收或0.0044吸光度值时溶液中待测元素的质 量( g/ 1% ) mc=0.0044 ρsv /A 单位: g/ 1% 式中ρs为试液的质量浓度(μg·mL-1) ,V为试液进样 体积(mL),A为试液的吸光度
(也可加少量盐酸润湿样品),再450℃高温 灰化,冷却后用强酸溶解,再转移至容量瓶。 不适于挥发性元素的测定。 • 湿法消化:在样品升温时用合适的酸加以氧化。 强酸或混合强酸消解。 • 微波消解
三、特征参数
1. 灵敏度
(1)灵敏度(S)——指在一定浓度时,测定值(吸光度)的
增量(ΔA)与相应的待测元素浓度(或质量)的增量(Δc或 Δm)的比值:
2、物理干扰及抑制
是试样与标样溶液物理性质有差别而产生的干扰。如 粘度、表面张力、密度等主要影响试样喷入火焰的速度、 雾化效率、雾滴大小、原子化效率等。
消除办法有: (1) 可通过控制试液与标准溶液的组 成尽量一致的方法来抑制。试样组成不 详时,采用标准加入法; (2)尽可能避免使用粘度大的硫酸来 处理样品;采用稀释的办法。
未知溶液 V/mL 0.0
标准溶液 V/mL 0.0
10.0
10.0
10.0
20.0
10.0
30.0
10.0
40.0
吸光度 0.201 0.292 0.378 0.467 0.554
2 、 以 原 子 吸 收 分 光 光 度 法 测 定 某 试 样 中 Pb2+ 的 浓 度 , 取 5.00mL未知Pb2+试液,放入50mL容量瓶中,稀释至刻度,测 得 吸 光 度 为 0.275 , 另 取 5.00mL 未 知 液 和 2.00mL50.0×10 - 6mol/L的Pb2+标准溶液,也放入50mL容量瓶中稀释至刻度, 测得吸光度为0.650,未知液中Pb2+的浓度是多少?
• 2. 样品预处理:样品溶解、样品灰化、被测 元素的分离与富集。
• 样品溶解首选去离子水,其次稀酸,若都不行, 则熔融法。
• 熔剂的选择原则:酸用碱,碱用酸。 • 常用的熔剂有硫酸氢盐、偏硼酸锂、四硼酸锂
等。
样品灰化
• 有干法消化和湿法消化两种。 • 干法消化:坩锅加热,先80~150℃除有机物
2021
学习目标
1、了解原子吸收光谱分析的主要类型 2、掌握原子吸收光谱分析的主要性能参数。 3、掌握原子吸收制样技术。 4、掌握原子吸收光谱的定量分析方法。 5、掌握原子吸收光谱分析法干扰的类型与抑制技术。
一、类型
• 单光束、双光束、多波道原子分光光度 计三种类型及特点。
二、制样技术
• 1. 取样要有代表性,防止污染。 样品存放材质实际案例。