食物(原子吸收法)

原子吸收分光光度计的基本原理是，由于原子的结构和核外电子的排列不同，不同元素的原子从基态转换到第一激发态(或从第一激发状态转换到基态)时，吸收(或辐射)的能量不同，因此每个元素的共振线具有不同的波长，因此元素的共振线也称为元素的特性谱线。从基态到第一激发态的转变最容易发生，因此，对于大多数元素来说，共振线是元素所有谱线中最敏感的谱线。以原子吸收光谱法为例，利用处于参考状态的测量对象原子蒸汽定量分析光源发射的测量对象元素的共振线吸收。因此，元素的共振线也称为解析线。原子吸收分光光度法，图9-1原子能量吸收和释放度也为9-2原子吸收光谱法，原子吸收分光光度法，原子蒸汽对共振辐射的吸收度与蒸汽的基态原子数成正比，即原子浓度。亮度为Io、频率为的入射光通过原子蒸汽时，通过光的强度is吸收原子蒸汽的厚度l(即火焰的宽度)与原子蒸汽的浓度c的关系，光束io =ioe-kcl(9-1)式：io3354入射光的强度相同，iok3354原子蒸汽对频率为的入射光的吸收系数；L原子蒸气厚度；C原子蒸气浓度。原子吸收分光光度计，仪器设备原子吸收光谱仪使用的仪器称为原子吸收分光光度计或原子吸收光谱仪。原子吸收分光光度计单束原子吸收分光光度计和双束原子吸收分光光度计。单束原子吸收分光光度计结构如图9-5所示。图9-5单束原子吸收分光光度计图。原子吸收分光光度计，1，原子吸收分光光度计组成1。光源是原子吸收分析的入射光，其作用是发射正在测量的元素的共振线。光源必须具有以下性能：光源可以发射正在测量的元素的共振线，强度应该足够大。光源发出的光谱线的半宽很窄(尖锐的线形光源)，必须小于吸收线的半宽，以便测量测量的灵敏度和峰值吸收。放射光的强度要稳定，背景发射要小。可在原子吸收光谱中用作光源的空心阴极灯、无极放电灯和蒸汽放电灯。最广泛使用的是空心阴极灯。原子吸收分光光度法，2 .雾化系统雾化系统的作用是将样品中正在测试的元素从化合状态转换为基态原子蒸汽，并提供流入空心阴极灯辐射光线的恒定能量。(1)火焰原子化器火焰是从乙炔-空气、氢-空气等燃烧气体蒸发和分解样品，并提供足够的温度使要测试的元素雾化。雾化喷雾的作用是雾化样品，制作粒度精细、均匀的气溶胶。混合室混合室的作用是将喷雾器产生的大气溶胶凝结成大液柱，沿着排出管排出。剩下的气溶胶和气体，辅助气体均匀混合在燃烧器中，减少火焰的干扰。原子吸收分光光度法，燃烧室燃烧室对进入火焰的气溶胶进行雾化，产生正在测试的元素的基态原子的作用。使用不同的燃烧器时，请调整燃烧器的狭缝宽度和长度，以适应不同燃烧室的燃烧速度，防止回火爆炸。火焰雾化法的优点是火焰稳定，燃烧安全，背景噪音小，操作简单，应用广泛。缺点是火焰起到稀释作用，样品利用率低，比较无火焰原子化法的灵敏度低。(2)没有火焰的原子化方法有多种，目前常用的原子化装置是高温石墨炉原子化器。(。高温石墨炉原子化法是将样品插入内径为4毫米、外径为6毫米、长度为53毫米的石墨管，最终生成以化学反应(如蒸发、热解、还原和生成碳化物)原子化的蒸汽。原子吸收分光光度法，3 .光学系统，也称为分光系统或单色仪。原子吸收分光光度计的光学系统主要由色散元件、狭缝和凹镜组成。图9-7是常用分光系统的光路图之一。图9-7分光系统示意图。原子吸收分光光度法，4 .检测系统(1)检测器检测器的作用是将单色分离光信号转换为光点。在原子吸收分光光度计中，经常使用光电倍增管作为探测器。(2)放大器放大器具有放大光电倍增管输出电压信号的作用。(3)对数转换器代数转换器在将信号输入指示符之前，执行代数转换，使给定电压信号变化与样本浓度具有线性关系，并在指示符上显示与样本浓度成比例的数值。(4)仪表测量值最终用指示计表示。原子吸收分光光度法，2，原子吸收分光光度计的工作(1)将要测量的元素的空心阴极灯放入适当的灯电流中。仪表要充分预热到正常运行状态才能使用。(2)调节狭缝和燃烧器高度。(3)选择和调整要测量的元素的特性波长。(4)调节气-乙炔流量等气体，点火，将火焰调整到所需运行状态。(5)用计量仪或记录器指示吸光度。洒上蒸馏水校准0，吸入试验液，几秒后吸光度测定达到平衡位置的读数。(6)去除试验溶液，用蒸馏水记录零线。原子吸收分光光度法，(7)吸入与测试溶液浓度相当的标准溶液，平衡吸光度读数，然后用蒸馏水记录零线，完成了未知测试液的简单测量。(8)记录空心阴极灯的种类、灯的电流、狭缝宽度、火焰的测量位置、波长测量、气体气压或流速、气体气压或流速、单位时间试验溶液吸入等条件。同一试验液的重复测量次数取决于所需的准确度和仪器的稳定性。一般检查4，5个未知的试液，然后反复测定标准溶液一次。如果正在测量的元素浓度过高，则在吸光度大于1.0时，可以转动燃烧器，减少吸收光路的长度，从而降低灵敏度。如果正在测量的元素浓度过低，则可以使用标尺扩展设备。原子吸收分光光度法，定量方法：1。工作曲线法原子吸收光谱法的工作曲线法类似于UV-vis分光光度法的工作曲线法。根据样品的实际情况，制造一系列与不同浓度的样品溶液基本相似的标准溶液。在选定的实验条件下，用空溶液(基准溶液)调整0，然后将制造的标准溶液从低浓度依次喷射到高浓度原子化装置，分别测定吸光度a。以所测量元素的浓度C(或所选择标准溶液的体积v)作为横坐标，以吸光度A作为纵坐标绘制A-C标准工作曲线，如图9-8所示。然后，在相同的实验条件下，喷射要测试的样品溶液，根据测量的吸光度Ax，从标准工作曲线中获得要在样品中测试的元素的含量Cx。原子吸收分光光度法、吸光度a、溶液浓度c、测量对象元素吸光度测定对象元素浓度、图9-8吸光度-浓度标准工作曲线、标准工作曲线法具有可用于类似批量样品分析的简单快捷的特性。但是，该示例仅适用于构成简单或共存元素的无干涉示例。主要缺点是矩阵的影响很大。原子吸收分光光度法，使用工作曲线法确保测量的准确性需要注意的事项：根据标准溶液的浓度，标准溶液的浓度在吸光度和浓度为直线的范围内，其吸光度值可以减少0.2到0.8之间的读数误差。标准溶液的矩阵构成标准溶液矩阵的组成应尽可能与要测试的样品一致，以便根据矩阵减少误差。在整个工作条件测量过程中，光源、喷雾、火焰、单色仪、检测仪及其他仪器的工作条件必须保持不变。空白0含有没有测试元素的样品相似成分，为了扣除低音空白，事先喷射用于调整零的空白溶液。或者测量从样品的吸光度中扣除的吸光度。每次测量必须同时绘制标准工作曲线。原子吸收分光光度法，2 .标准加入法在样品的矩阵复杂、样品的准确构成不明确或决定纯物质中极微量杂质元素时，经常使用标准加入法。使用多个大小相同的样品溶液(例如10毫升)，从第二个有色管开始，将浓度为C0的标准溶液的体积分别设置为V0、2V0、3V0、4v 0.例如，添加到同一模型的多个有色管中。然后用溶剂或蒸馏水稀释成相同的体积，然后摇晃。在相同的实验条件下，每个有色管中溶液的吸光度按顺序依次为Ax、A1、A2、A3、A4.用等测量。以吸光度A作为纵坐标，作为导入的标准溶液的体积(或非颜色管中标准溶液的浓度，而不是原始标准溶液的浓度)，在横坐标上绘制A-C曲线，如图9-9所示。外延曲线和横坐标在一点(Cx)相交，该点是要在稀释样品溶液中测试的元素的浓度。这使您可以获得要在原始样品溶液中测量的元素的浓度。原子吸收分光光度法，C，Ax，Cx，A，图9-9标准加入法工作曲线，原子吸收分光光度法，3 .直接添加法和紧密插入法直接比较法用于低浓度范围测量，其测量基础与光吸收法，即吸光度和浓度成正比。在实际分析中，样品溶液应类似于标准溶液的吸光度。样式：根据样品溶液中要测试的元素的含量计算as-标准溶液的吸光度。Ax-样品溶液的吸光度；Cs-标准溶液的浓度；Cx-样品溶液的浓度。原子吸收分光光度法，工作条件选择和干扰现象除外：1，工作条件选择1。空心阴极灯工作电流选择标准溶液0.2到0.6之间的吸光度，选择合适的测量对象元素浓度；空心阴极灯在预热稳定(约10 30分钟)后，以1 2ma的步幅改变灯的电流，测量吸光度。绘制灯电流-吸光度曲线，选择吸光度高的灯电流作为工作电流。原子吸收分光光度法，2 .火焰选择的一般选择原则是，如果生成难以从火焰中脱离化合物的元素和容易生成耐热氧化物的元素，则选择高温火焰；电离挥发性碱金属元素要使用低温火焰。原子吸收分光光度计中使用的火焰主要是乙炔-空气和乙炔-氧化亚氮。乙炔-空气火焰是使用最广泛的火焰，火焰温度达到2300 ，可以测定大部分元素；乙炔-氧化氮火焰产生了非常还原的气氛，温度达到2900 ，在乙炔-空气火焰中测定铅、硅、硼、钨、钒、锆等晦涩元素。除了上述两种火焰外，还有气温低，但短波部分吸收量低的空气-氢火花，适合测量分析线在230nm以下的元素。原子吸收分光光度法，3 .分析线的选择往往使用最敏感的共振线作为分析线。但是，为了克服特定干扰，并且要测试的元素含量高的情况下，还可以选择二次敏感线或其他光谱线作为分析线。典型元素的分析线和火焰类型见表9-2。4.吸收高度选择吸收高度表示光线通过火焰的高度。应通过实验选择合适的火焰高度。喷射一定浓度的标准溶液，使燃烧器缓慢移动，每当一定高度改变时，重新调整零点，然后测量吸光度以获得最大吸收，这是合适的火焰高度。，原子吸收分光光度法，5 .适合狭缝宽度选择的狭缝宽度可以通过实验确定。将试镜洒在火焰上，调整狭缝宽度，测量不同狭缝宽度的吸光度。在狭缝宽度下测量时，吸光度趋于稳定，调整狭缝后，吸光度立即减小。不导致吸光度减少的最大狭缝宽度是最合适的狭缝宽度。6.燃烧气体和气体的流量比必须实验性地选择最佳流量比。也就是说，制造标准溶液，将其喷射到火焰中，然后固定气体流动，改变气体流动，测量吸光度值。吸光度最高时的气体流量是最好的气体流量。在实际工作中，调节空气-乙炔火焰的流动，使火焰以浅蓝色状态测量；一氧化二氮-乙炔火焰将流量比控制在1: 1左右。原子吸收分光光度法，7 .选择试液萃取量一般选择试液萃取量在3 6ml/min范围内具有最佳吸收敏感性。最佳试液萃取量应在一定燃烧比与一定总气体流量比较的条件下，调整毛细管和喷嘴之间的相对位置，改变试液萃取量，测量根据喷雾器萃取量的吸光度变化，达到最大吸收率时，将萃取量作为最佳试液萃取量，进行实验选择。原子吸收分光光度法，原子吸收分光光度计的应用：一，预测准备1。样品处理一般需要用溶液制造固体样品。在分解样品的过程中，尽量不要引入妨碍被测试因素的物质。无机固体样品的分解通常可以使用酸分解、碱熔化或高压溶解方法。有机固体样品用干法或湿法(先在电炉上处理，然后在高温炉上燃烧)消化有机物，然后将消化后的残留物溶解在适当的溶剂中。如果是高挥发性元素(如湿As、Se、Hg、Sb、Cd、Pb)，请应用湿灰分。原子吸收分光光度法、固体样品也可以利用石墨炉雾化器直接分解，调节温度，在雾化阶段之前，在干燥和绘画阶段去除有机物矩阵。样品的溶质含量一般应控制在1 2%，不超过5%。无机液体样品通常可以直接注射。浓度太高，用水适当稀释。可以使相同的有机液体变成空的有机液体样品，干涉测量时HNO3，HCl，HClO4消化后测定。火焰原子化法中，建议以稀盐酸生硝酸为媒介。因为硫酸有分子吸收，磷酸引起化学干扰。在石墨炉法中，硝酸作为介质，在绘画阶段发生部分金属氯化物挥发造成的损失(例如Cd、Zn等)或基体干扰(NaCl、CaCl2、MgCl2等)。原子吸收分光光度法，2 .为了制造试样的相同溶剂，制造标准溶液，制造试验中元素的标准溶液。先制造1mg/mL浓度的预备溶液，然后根据需要稀释到1%左右的酸度。一般来说，浓度低于1g/mL的标准溶液必须在当天制造。稀标准溶液应存放在聚乙烯塑料瓶中。标准系列浓度的最佳范围是获得约0.1 0.5的吸光度值。一般来说，5个点以相等的间隔准备，并附带空格。标准系列溶液应包含与试验液几乎相同的酸度和基本元素。原子吸收分光光度法、2及原子吸收分光光度法的应用实例实验1-铅的原子吸收分光光度法测定基本原理试样经处理后原子吸收分光光度法雾化，吸收283.3纳米共振线。吸光度与铅含量成正比，比用铅标准溶液绘制的标准曲线定量。试剂和仪器试剂(a)硝酸(b)6N硝酸数量38毫升硝酸，水稀释100毫升。(c)0.5%硝酸测定1毫升硝酸，水稀释200毫升。(d)10%硝酸测定10.5毫升硝酸，水稀释100毫升。原子吸收分光光度法，(e)和硫酸铵(f)铅标准溶液准确地将1.0000g金属铅(99.99%)添加到6N硝酸溶解中一次，共37毫升以下，1000毫升容量瓶中，稀释水制成刻度。这种溶液相当于每毫升1毫克铅。铅标准采用液体：将10.0毫升铅标准溶液装入100毫升容量瓶，使用0.5%硝酸稀释刻度。将上述稀释液10.0毫升放入1000毫升容量瓶内，按比例稀释0.5%硝酸，这是相当于每毫升1g铅的标准溶液。仪器原子吸收分光光度计。原子吸收分光光度法，测量阶段(a)试样处理(I)麦片样品去除壳，钢板，20网状后，混合。在陶瓷坩埚中加入1.05.0g