实验二_石墨炉原子吸收分光光度法测定牛奶中微量铜的含量.doc

实验二 石墨炉原子吸收分光光度法测定牛奶中微量铜的含量标准加入法一、实验目的： 1、了解石墨炉原子吸收分光光度计的结构组成；2、学会石墨炉原子吸收分光光度法的操作技术和测定方法；3、学习使用标准加入法进行定量分析；4、了解石墨炉原子吸收分光光度法测定食品中微量金属元素的分析过程与特点。二、基本原理： 石墨炉原子吸收分光光度法是将试样（液体或固体）置于石墨管中，用大电流通过石墨管，此时石墨管经过干燥、灰化、原子化三个升温程序将试样加热至高温使试样原子化。为了防止试样及石墨管氧化，需要在不断通入惰性气体（氩气）的情况下进行升温。其最大优点是试样的原子化效率高（几乎全部原子化）。特别是对于易形成耐熔氧化物的元素，由于没有大量氧的存在，并有石墨提供了大量的碳，所以能够得到较好的原子化效率。因此，通常石墨炉原子吸收分光光度法的灵敏度是火焰原子吸收分光光度法的10200倍。实际分析中，样品的原子化程序一般采用四个阶段： 干燥阶段：目的是在低温下蒸发试样中的溶剂。干燥温度取决于溶剂及样品中液态组分的沸点，一般选取的温度应略高于溶剂的沸点。干燥时间取决于样品体积和其基体组成，一般为10s40s。 灰化阶段：目的是破坏样品中的有机物质，尽可能的除去基体成分。灰化温度取决于样品的基体和待测元素的性质，最高灰化温度以不使待测元素挥发为准则，一般可通过灰化曲线求得。灰化时间视样品的基体成分确定，一般为1040s。 原子化阶段：样品中待测元素在此阶段被解离成气态的基态原子。原子化温度可通过原子化曲线或查手册确定。原子化时间以原子化完全为准，应尽可能选择短些。在原子化阶段，一般采用停气技术，以提高测定灵敏度。 清洗阶段：使用更高的温度以完全除去石墨管中的残留样品，消除记忆效应。 标准加入法测定过程和原理如下： 取等体积的试液两份，分别置于相同容积的两只容量瓶中，其中一只加入一定量待测元素的标准溶液，分别用纯水稀释至刻度，摇匀，分别测定其吸收度，则：式中为待测元素的浓度，为加入标准溶液后溶液浓度的增加量，分别为两次测量的吸光度，将以上两式整理得：铜作为微量营养元素存在于各中食品中，牛奶中的金属元素含量，不但随牛奶的产地和奶牛饲料不同而异，还受牛奶加工过程的影响。牛奶中的铜含量一般较低，常用石墨炉原子吸收分光光度法测定，但由于牛奶样品的基体，且在通常情况下又很难配制不含铜的基体，因此常用标准加入法进行分析。在实际测定过程中，采取作图法所得结果更为准确。一般吸取四分等体积的试液置于四只等容积的容量瓶中，从第二只容量瓶开始，分别按比例递增加入待测元素的标准溶液，然后用溶剂稀释只刻度，摇匀，分别测定溶液的吸光度为，然后以吸光度A对待测元素标准溶液的加入量作图，得下图所示的直线，其纵坐标上的截距为只含试样的吸光度，延长直线与横坐标相交于，即为所要测定的试样中该元素的浓度。在使用标准加入法时应注意：1、 为了得到较为准确的外推结果，至少要配制四种不同比例加入量的待测元素标准溶液，以提高测量准确度；2、 绘制的工作曲线斜率不能太小，否则外延后将引入较大误差，为此应是一次加入量与未知量尽量接近；3、 待测元素的浓度与对应的吸光度应呈线性关系，即绘制工作曲线应呈直线，而且当不存在时，工作曲线应通过零点。实验仪器的测量条件：石墨炉原子吸收分光光度法测Cu元素加温程序阶段Cu温度（）升温（s）保持时间（s）干燥1201010灰化4501020原子化200003清洗210011三、仪器1、原子吸收分光光度计（TAS-990型；北京普析通用仪器有限责任公司）2、铜空心阴极灯3、氩气钢瓶4、自动控制循环冷却水系统四、试剂1、铜标准溶液(0.1mg/ml；天津傲然精细化工研究所)2、纯水(CascadaTM实验室超纯水系统)3、天山雪纯牛奶五、实验内容及步骤1、配制标准溶液系列配制牛奶使用液准确吸取20ml牛奶于100ml容量瓶中，用纯水稀释至刻度，摇匀备用。即稀释5倍。配制标准溶液系列在5只50ml干净而且干燥的烧杯中，各加入20.0ml牛奶使用液，用微量注射器分别加入铜标准溶液0.0ul，10.0ul，20.0ul，30.0ul，40.0ul（铜标准溶液体积忽略不计），摇匀。该系列的外加铜浓度依次为0.00ng/ml，50.00ng/ml，100.00ng/ml，150.00ng/ml，200.00ng/ml。3、仪器操作和使用先让电脑启动正常开启仪器主机电源打开仪器的电脑操作软件，进行连机，并等待连机正常后按实验要求进行调整、设置选择测量方法（石墨炉）开启氩气钢瓶，检查输出压力是否为0.5Mp开启冷却水阀门,观察水流量能否达到2L/分钟打开石墨电源开关,点击电脑屏幕的键,进行升温程序的调整下一步即可以进样(10uL)并进行测量，按进行测量（测量之前最好进行空烧）测量完后保存测量结果，再关闭仪器；注：关闭仪器的过程如下：1. 关闭氩气瓶总阀2. 关闭冷却水阀门3. 退出电脑操作软件4. 关闭仪器石墨炉电源5. 关闭仪器主机电源6. 关闭电脑六、实验数据的处理1、以所测得的吸光度为纵坐标，相应的外加铜浓度为横坐标，绘制标准曲线一条直线；2、将绘制的标准曲线延长，交横坐标于，再乘以样品稀释的倍数，即求得牛奶中铜的含量（浓度）。即：牛奶中铜的含量5思考题：1、采用标准加入法定量应注意那些问题？为了得到较为准确的外推结果，至少要配制四种不同比例加入量的待测元素标准溶液，以提高测量准确度；绘制的工作曲线斜率不能太小，否则外延后将引入较大误差，为此应是一次加入量与未知量尽量接近；待测元素的浓度与对应的吸光度应呈线性关系，即绘制工作曲线应呈直线，而且当不存在时，工作曲线应通过零点。2、为什么标准加入法中工作曲线外推与浓度轴相交点，就是试样中待测元素的浓度？从理论上说，在不存在或校正了背景吸收的情况下，如果试样中不含有被测元素，校正曲线理论应通过原点。现在校正曲线不通过原点，说明试样中含有被测元素，其含量多少与截距大小的吸光值对应。将校正曲线外延与横坐标相交，原点至