实验8 石墨炉原子吸收法测定海水中的铜

1、实验八 石墨炉原子吸收法测定海水中的铜学号36010720 姓名 康建新实验日期 09 年 4 月 2日第-组同组姓名李娴、罗伟、葛勇 教师评定实验目的掌握用石墨炉原子吸收法测定海水样品中的铜的原理和方法。学习石墨炉原子吸收分光光度计的使用和操作技术。熟悉石墨炉原子吸收光谱法的应用。实验原理原子吸收分析是将锐线光源一一空心阴极灯所发射出的待测元素的特征的光（第一共 振发射线）通过原子化器时，被其中待测元素的基态原子所吸收，经单色器（光栅）分光后， 通过检测器测得期吸收前后的发射线特征波长光的强度变化，从而计算出待测元素的含量。 在使用锐线光源和低浓度原子蒸气的条件下，基态原子蒸气对特征谱线的吸

2、收符合朗伯一比 尔定律：A=abc石墨炉原子吸收光谱法是一种无火焰原子化的原子吸收光谱法。它使石墨管升至2000K 以上的高温，让管内试样中的待测元素分解成气态的基态原子，利用基态原子对特征谱线的 吸收程度与浓度成正比的特点，进行定量分析。利用石墨炉原子吸收法测定水样中的痕量重金属，是一种较灵敏，快速，简便的定量分 析方法，检出限可达1x10-91x10-i0 g/ml级。原子吸收光谱分析中，常用的方法有标准加入法和标准曲线法。标准曲线法常用于分析 共存机体成分较为简单的试样。如果试样中机体成分不能准确知道，或是十分复杂，就不能 使用标准曲线法，而应采用标准加入法。其基本原理为：取等体积的试液

3、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，分别用水稀释至刻度，摇匀，分别用水稀释至刻度，摇匀，分别测定其吸光 度，则：Ax=kCxA0=k （C0+Cx）Cx为待测元素的浓度；C0为加入标准溶液后溶液浓度的增量；A0, Ax分别为两次测 定的吸收度。将两式整理得：Cx=Ax/( Z Ax) - C0在实际测定中，采取作图法所得的结果更为精确。一般吸取若干份等体积的试液置于相 应只等体积容量瓶，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，稀释至 刻度摇匀，分别测定Cx、Cx+C0、Cx+2C0、Cx+3C0.的吸光度Ax、A1、A3然后以对 吸光度

4、A对待测元素标准溶液的加入量作图。延长直线与横坐标相交与Cx即为所要测定的 试样中该元素的浓度。本实验采用标准加入法作图测定海水中铜的含量。实验仪器和试剂1.仪器ShimadzuAA-6800型原子吸收光谱仪及石墨炉，冷却装置，空心阴极灯。容量瓶，移液管， 微量注射器2试剂1000 u g/mL铜标准储备溶液，氩气钢瓶，1： 1 HNO3。实验步骤中间储备液的配制:通过计算，移取适量铜标准液与25ml容量瓶中，加入1ml1 ： 1HNO3， 用去离子水定容，摇匀。此中间储备液浓度为0.1000ug/ml Cu2+。标准加入法溶液的配制：于5个25ml容量瓶中加入海水样品2.00ml，再依次加入

5、Cu2+ 的标准储备液0.00，1.00，2.00，3.00，4.00ml及1： 1HNO3500ul，用二次去离子水定 容，摇匀备用。根据附录中仪器操作规程调试仪器，设定实验条件。吸光度测量：每次用自动进样器注入样品溶液20ul进行测定，记录读数，一般每个样品测量23次，然后逐次进样测出各样品的吸光度。实验数据及处理实验条件记录仪器型号：ShimadzuAA-6800主 元素Cu吸收线波长（nm）：324.8空心阴极灯电流（mA）：6狭缝宽度（nm）：0.5电灯方式D2背景进样量（uL）：202,实验数据记录该实验分为两组平行进行。第一组：编号12345加入Cu2+的中间储 备液的体积 （m

6、L）0.001.002.003.004.00加入CU2+标准液的 浓度增量 （ng/mL）0.004.008.0012.0016.00吸收度10.03000.07800.13470.18010.2236吸收度20.03060.07760.12840.17970.2222平均吸收度0.03030.07780.13150.17990.2229第一组的拟合曲线为:标准曲线与X轴的交点为-2.6791所以稀释后海水中Cu2+= 2.6791 ng/mL原海水中铜离子浓度Cu2+=2. 6791 ng/mL X25.0092.00 = 33.4888ng/mL第二组：编号12345加入CU2+的中间储

7、备液的体积 /mL0.001.002.003.004.00加入CU2+标准液的 浓度增量 ng/mL0.004.008.0012.0016.00吸收度10.03490.07640.12050.17590.2201吸收度20.03370.07630.12530.17490.2209平均吸收度0.03430.07640.12290.17540.2205第二组的拟合曲线为:标准曲线与X轴的交点为-2.5466所以稀释后海水中Cu2+= 2.5466 ng/mL原海水中铜离子浓度Cu2+=2. 5466 ng/mL X25.0092.00 = 31.8325ng/mL两组数据取平均值为：Cu2+=(

8、33.4888+31.8325) / 2 ng/mL = 32.6607ng/mL平均偏差=(133.4888-32.66071+131.8325-32.66071) /2 ng/mL =0.8282 ng/mL相对平均偏差=0.8282/32.6607 X 100%= 2.53%相对平均偏差在5%之内，证明两次测量结果基本一致。结果讨论影响实验测量误差的原因有：最大的影响是溶液配制过程中的主观人为误差，如移液管的量取误差和定容时的误差及 配制和测量过程中引入的杂质干扰。而且平行的两组实验是两个人分别配制的，人为影 响会更大。进样器的误差，实验中我们有两组的数据偏离标准曲线很多，更换了进样器后

9、重新测量， 两组数据都回到了标准曲线上，偏差很小，说明进样器的洁净程度对实验结果有很大的 影响。自动进样器的塑料管没有清洗干净，管内样品的附着会影响实验结果的准确程度。注意事项实验正式开始之前要做好微调，使得进样管的尖端能顺利进样管尖端不能触及石墨 管内壁。在配制溶液时，要注意操作规范使得样品不受杂质干扰。实验开始前，要仔细检查气瓶总阀与减压阀的连接处，并仔细检查冷却水装置和排气 扇是否已打开。石墨炉温度很高，实验过程中要注意安全，防止灼伤。实验后思考用石墨炉原子吸收法直接测定海水样品时会遇到哪些问题？答：最大的问题是海水中的杂质离子多而复杂，浓度较大，基体的杂质离子对测量离 子的干扰较大，采

10、取的方式是添加化学试剂，改进基体，如添加HNO3减少干扰， 如果继续改进可以使用hno3-酒石酸体系，克服海水基体的干扰。因为海水的总体含盐量较高，基体干扰较为严重，可以通过将海水稀释到痕量浓 度测量，来减弱基体效应。由于海水成分复杂，基体成分和浓度不能准确知道，不宜采用标准曲线法，应该 采用标准加入法。为什么要使用标准加入法直接测定海水样品，以标准加入法定量分析应注意哪些问题? 它有什么优点？答：1）因为海水样品中基体复杂，成分和浓度不能准确知道，用标准加入法才能消除 基体效应的干扰。2）用标准加入法进行定量分析时，须满足以下条件:a）含被测元素的纯基体制作的标准加入法曲线，应该是通过坐标原

11、点的直线。即分析物浓度为零时，不能产生响应，否则必须设法扣除；b）仪器的响应（或其函数）必须是分析物浓度（或其函数）的一个线性函数。c）为获得准确的结果和较好的精密度，要求加入标准的浓度系列为样品中待 测元素的一倍到数倍，因此，实验前必须通过化学或物理的方法估计待测 离子的浓度。d）标准加入法只能消除基体的某些物理干扰，和与浓度无关的化学干扰及电 离干扰。试样中如存在与浓度有关的化学干扰及电离干扰时，需加入释放 剂，消电离剂等消除干扰后才能用本法进行测定。3）标准加入法的优点是：a）可以避免基体干扰，因为加入的标准液的基体是一致的，而标准曲线法 则无法排除待测液中的基体干扰。b）可以免去做标准

12、曲线的步骤，而通过在每个样品中加入2-3个不同浓度的 标准即可定量。c）不需要另外的标准物质作内标物，只需加入欲测组分的纯物质，操作简 单。d）若在样品的预处理之前就加入已知准确量的欲测组分，则可以完全补偿 欲测组分在预处理过程中的损失。石墨炉法为何灵敏度高？为什么必须使用背景扣除技术？如何选择石墨炉原子化的 实验条件？答：1）因为石墨炉温度高，原子化效率高，试样几乎可以全部原子化，原子的平均停留时 间通常比火焰中相应的时间长约103倍因而测定灵敏度高，尤其对于易形成难熔氧 化物的元素，以及试样含量很低或试样量很少时非常适用。同时，由于离子化程度 大，可以避免离子团簇，增大测量灵敏性。2）石墨炉原子化器中的自由原子浓度高，停留时间长，同时基体成分的浓度也高，因 此石墨炉法