任务4-4 分析原子吸收分析的实验技术

项目4：测定水中的重金属元素（原子吸收光谱法）任务4-4:分析原子吸收分析的实验技术4原子吸收光谱分析实验技术4.1试样的制备取样：要有代表性，取样量大小适当。（过大？过小？）

采样、包装、运输、碎样防止污染。（橡皮布、碎样机、玻璃和玛瑙、大气污染）无机：聚氯乙烯有机：避免塑料、胶木瓶盖样品的预处理：样品溶解：用水、稀酸或熔融无机试样：首选去离子水；其次稀酸（盐酸、硫酸、磷酸、硝酸、高氯酸、混合酸）；熔融选择：酸用碱熔，碱用酸熔干法灰化：在较高温度下用氧来氧化样品。样品的灰化湿法消化：在样品升温下用合适的酸加以氧化。样品在马弗炉中(一般450-550℃)被充分灰化。灰化前须先碳化样品，即把装有待测样品的坩埚先放在电炉上低温使样品碳化，在碳化过程中为了避免测定物质的散失，往往加入少量碱性或酸性物质(固定剂)，通常称为碱性干法灰化或酸性干法灰化。干法灰化特点：消化时间很慢，要求温度高，挥发快，时间长，对样品有选择性，不需监视，试剂空白小，能处理大量样品。a.灰化容器通常用坩埚；个别情况下也可用蒸发皿。置于规定温度(500～550℃)的高温炉中灼烧1h，移至炉口冷却到200℃左右后，再移入干燥器中，冷却至室温后，准确称重；再放入高温炉内灼烧30min，取出冷却称重，直至恒重(两次称量之差不超过0.5mg)。b.取样量灼烧后得到的灰分量应为10～100mg,一般取样2～10g。c.灰化时间一般以灼烧至灰分呈白色或浅灰色，无碳粒存在并达到恒重为止。一般需2～5h。d.灰化温度一般为500～550℃。灰化温度过高：钾、钠、氯等元素挥发损失；磷酸盐、硅酸盐类也会熔融，将碳粒包藏起来，使碳粒无法氧化。灰化温度过低：则灰化速度慢、时间长，不易灰化完全。湿法消化法是样品升温下用酸氧化方法。操作过程：在酸性溶液中，向样品中加入硫酸、硝酸、高氯酸、过氧化氢、高锰酸钾等氧化剂，并加热消煮，使有机质完全分解、氧化，呈气态逸出，待测组分转化成无机状态存在于消化液中。湿法的特点：分解速度快，时间短，因加热温度低可减少金属的挥发逸散损失。缺点是消化时易产生大量有害气体，需在通风橱中操作，另外消化初期会产生大量泡沫外溢，需随时照看，因试剂用量较大，空白值偏高。湿法消化4.2校准样品溶液的配制标准试样的组成尽可能接近求知试样的组成.选择合适的盐或直接溶解高纯金属.标准溶液浓度在低于0.1mg.mL-1时,应先配制成比使用浓度高1~3个数量级储备液.浓度范围在能产生0.2~0.8单位之间的吸光度.4.3测定条件的选择吸收线的选择:通常条件下，选择最灵敏线做分析线。特殊情况下，可选择次灵敏线。2.光谱通带宽度的选择：通过选择狭缝的宽度来改变光谱通带。选择原则是在保证有一定强度的情况下，应适当调窄一些。3.空心阴极灯工作电流的选择：

在保证放电稳定和有适当光强输出情况下，尽量选用低的工作电流，建议采用额定电流的40%~60%

选择有最大吸光度读数的最小灯电流4.原子化条件的选择火焰原子化条件的选择:火焰的选择:合理选择火焰的种类.选择合适的燃气和助燃气的比例.燃烧器高度的选择:

选择合适的燃烧器高度使光束从原子浓度最大的区域通过.一般在燃烧器狭缝口上方2~5mm附近火焰具有最大的基态原子密度，灵敏度最高。3进样量的选择：一般在3~6ml/min,过大产生冷却效应，原子化效率低；过小，信号不足。电热原子化条件的选择载气的选择：可使用惰性气体氩或氮作载气。冷却水：水温为20℃，流量亦不可过大。原子化温度的选择：干燥温度：稍低于溶剂沸点，调节灰化时间灰化温度：在保证待测元素不挥发损失的条件下，尽量提高灰化温度。原子化温度：选用达到最大吸收信号的最低温度作为原子化温度。在保证完全原子化前提下，原子化尽可能短些。4.4干扰及其消除技术物理干扰及其消除物理干扰是指试样在转移、蒸发和原子化过程中物理性质的变化而引起原子吸收强度下降的效应。主要发生在试液抽吸过程、雾化过程和蒸发过程中。消除方法：配制与被测试样相似组成的溶液；调整撞击小球位置以产生更多的细雾；确定合适的抽吸量等。

化学干扰及消除化学干扰是由于在样品处理及原子过程中，待测元素的原子与干扰物质组分发生化学反应，形成更稳定的化合物，从而影响待测元素化合物的解离及其原子化，致使火焰中基态原子数目减少，而产生的干扰。例如：盐酸介质中测定Ca、Mg，若存在PO43-则会对测定产生干扰。消除化学干扰的方法：使用高温火焰：高温火焰使在较低温度下稳定的化合物解离。加入释放剂：将待测元素从难解离化合物中解离出来。加入保护剂：保护剂与待测元素或干扰元素形成稳定配合物。加入基体改进剂。化学分离干扰物质。电离干扰及其消除在高温下，原子电离成离子，而使基态原子数目减少，导致测定结果偏低，此种干扰称电离干扰。消除方法：在试液中加入过量的易于电离的碱金属元素。例如测定Ba时，适量加入钾盐可抵制Ba的电离。光谱干扰及其消除光谱干扰是由于分析元素吸收线与其他吸收线或辐射不能完全分开而产生的干扰。光谱干扰：谱线干扰吸收线重叠光谱通带内存在非吸收线原子化器内直流发射干扰背景干扰背景干扰及其消除背景干扰是指在原子化过程中，由于分子吸收和光散射作用而产生的干扰。背景干扰使吸光度增加，因而导致测定结果偏高。分子吸收：是指在原子化过程中，由于燃气等火焰气体、试液中盐类和无机酸等分子或游离基等对入射光吸收而产生的干扰。光散射：是指试液在原子化过程中形成高度分散的固体颗粒，当入射光照射在这些固体微粒上时产生了散射，而不能被检测器检测到，导致吸光度增大。消除背景干扰的方法：用邻近非吸收线扣除背景：先测定总吸光度，再测背景吸收，两者相减。