原子吸收最佳分析条件的选择条件.ppt

1、2020/7/27,版权所有(C)北京普析通用仪器有限责任公司,1,原子吸收最佳分析条件的选择,2020/7/27,版权所有(C)北京普析通用仪器有限责任公司,2,可选择的条件,测定条件的选择,对测定的灵敏度,准确度和干扰情况等有很大的影响,必须予以重视.主要讨论如下: 空心阴极灯类型的选择 灯电流的选择 光谱带宽的选择 分析线的选择 光电倍增管负高压（HV）的选择 扣背景方法的选择 燃气和助燃气体的选择 火焰的选择（以空气乙炔为例） 干燥温度，灰化温度，原子化温度和净化温度的选择,2020/7/27,版权所有(C)北京普析通用仪器有限责任公司,3,1.空心阴极灯类型的选择,1.1空心阴极灯选

2、择的原则 背景要小,次灵敏线要少 谱线宽度要窄 稳定性要好 光强度要大 使用寿命要长 自吸收空心阴极灯SR系列 （银，Ag） KY-AF2型双阴极高性能空心阴极灯,2020/7/27,版权所有(C)北京普析通用仪器有限责任公司,4,1.2空心阴极灯的类型和特点 普通型:共振线窄,强度大,成本低,价格便宜. 高强度灯:比普通灯强度大十几至几百倍,用于共振线在远紫外区的砷,硒等不灵敏元素的分析,还可用于稀土元素和有干扰的镍等的测试,但价格贵. 无极放电灯:比普通灯强度大二三数量级,但价格贵. 多元素灯:发光强度底,各元素发光强度不同,元素间谱线相互干扰.,2020/7/27,版权所有(C)北京普析

3、通用仪器有限责任公司,5,2.灯电流的选择,2.1灯电流选择的重要性 直接决定光源的强度和仪器的信噪比,应在保证稳定和合适光强度输出的情况下,尽量选用最低的工作电流.若空心阴极灯有时呈现的背景连续光谱，使用较高的工作电流是有利的，可以得到较高的谱线强度背景强度比。 2.2灯电流选择要注意的几个问题 选择灯电流时，应在保持稳定和有合适的光强输出的情况下，尽量选用较低的工作电流空极阴极灯使用前一般须预热10 30 min。,2020/7/27,版权所有(C)北京普析通用仪器有限责任公司,6,2.2.1 灯电流不能太大也不能太小 在仪器噪声允许的条件下,较大的灯电流为好. 2.2.2注意防止多普勒变

4、宽 基态原子吸收了激发态原子发射出来的能量，使发射能量下降，谱线变宽，做多普勒变宽，因是由于热运动产生的，所以又称为热变宽。 2.2.3注意自吸收现象的两重性 空心阴极灯发射的共振线被灯内同种基态原子所吸收产生自吸现象，从而使谱线变宽。灯电流越大，自吸变宽越严重。 不利于分析测定，但可用于扣背景。,2020/7/27,版权所有(C)北京普析通用仪器有限责任公司,7,2.2.4空心阴极灯使用寿命到期 2.2.5灯电流的选择着眼于五基本点 电流调整率（Si） 漂移（SD） 纹波（SR） 光谱带宽（SBW） 光电倍增管负高压（HV）,2020/7/27,版权所有(C)北京普析通用仪器有限责任公司,8

5、,3光谱带宽与狭缝宽度的选择,在原子吸收光谱中，谱线重叠的几率是较小的。因此，在测量时允许使用较宽的狭缝，这样可以提高信噪比和测定的稳定性。但对于谱线复杂的元素，如铁、钴、镍等，因为在分析线附近还有很多发射线，它们不是被测元素的共振线，因此不被基态原子吸收，这样就会导致测定灵敏度下降，工作曲线弯曲。此时，应选用较窄的狭缝。决定狭缝宽度的一般原则是在不减小吸光度值的条件下，尽可能使用较宽的狭缝。,2020/7/27,版权所有(C)北京普析通用仪器有限责任公司,9,3.1光谱带宽（SBW）选择的重要性 光谱带宽又称单色器通带，是指出射狭缝所包含的波长范围。影响到分析结果的准确度,因为原子吸收仪器的

6、光噪声很大,如果光谱带宽选择很小,可以减少进入主光路的杂散光. 光谱带宽(nm)=狭缝宽度(mm)倒线色散率(nmmm) 倒线色散率是常用于表示单色器的色散能力。其定义是：在单色器焦面上1 mm的光谱中所包含的以nm为单位的波长数。倒线色散率数值越小，单色器的色散能力越大,2020/7/27,版权所有(C)北京普析通用仪器有限责任公司,10,3.2光谱带宽选择要注意的几个问题,与灯电流的关系：灯电流大，光谱带宽可小点，反之亦然。 与元素灯的灵敏线和次灵敏线的间距关系：间距小，光谱带宽可小点，反之亦然。 与元素灯灵敏线强度的关系：强度大，光谱带宽可小点，反之亦然。 与试样浓度的关系：浓度大，光谱

7、带宽可小点，反之亦然。 与光电倍增管负高压的关系：高压高，光谱带宽可小点，反之亦然。 与原子化器温度的关系：温度高，光谱带宽可小点，反之亦然。 与边缘能量的关系：边缘能量大，光谱带宽可小点，反之亦然。,2020/7/27,版权所有(C)北京普析通用仪器有限责任公司,11,3.3狭缝宽度的选择,合适的狭缝宽度可用实验方法确定：将试液喷入火焰中，调节狭缝宽度，测定不同狭缝宽度时的吸收值。在狭缝宽度较小时，吸收值是不随狭缝宽度的增加而变化的，但当狭缝增宽到一定程度时，其他谱线或非吸收光出现在光谱通带内，吸收值就开始减小。不引起吸收值减小的最大狭缝宽度，就是理应选用的最合适的狭缝宽度。,2020/7/

8、27,版权所有(C)北京普析通用仪器有限责任公司,12,4分析线的选择,一般浓度大，可选次灵敏线；浓度小，可选灵敏线. 原子吸收强度正比于谱线振子强度与处于基态的原子数，因而从灵敏度的观点出发，通常选择元素的共振谱线作分析线，这样可以使测定具有高的灵敏度。但是，共振线不一定是最灵敏的吸收线，如过渡元素铝，又如砷、硒、汞等元素的共振吸收线位于远紫外区(波长小于200 nm)，背景吸收强烈，这时就不宜选择这些元素的共振线做分析线。当测定浓度较高的样品时，有时宁愿选取灵敏度较低的谱线，以便得到适度的吸光度值，改善工作曲线的线性范围。,2020/7/27,版权所有(C)北京普析通用仪器有限责任公司,1

9、3,稳定性：灵敏度满足时，从稳定度和减少干扰方面选择 干扰度：避免分析线附近有其它非吸收线 吸收背景：保证精密度 共振线：一般共振线在近红外真空紫外区元素，可选次灵敏线做分析线。原因是光电倍增管响应灵敏区的限制,2020/7/27,版权所有(C)北京普析通用仪器有限责任公司,14,5光电倍增管负高压（HV）的选择,空心阴极灯电流的大小：电流大，负高压可小点。反之亦然。 光谱带宽的大小:光谱带宽大，负高压可小点。反之亦然。 仪器噪声的大小：仪器噪声大，负高压可小点。反之亦然。,2020/7/27,版权所有(C)北京普析通用仪器有限责任公司,15,6扣背景方法的选择,6.1氘灯扣背景 氘灯产生的连

10、续光谱进入单色器狭缝，通常比原子吸收线宽度大一百倍左右。氘灯对原子吸收的信号为空心阴极灯原子信号的0.5%以下。由此，可以认为氘灯测出的主要是背景吸收信号，空心阴极灯测的是原子吸收和背景信号，二者相减得原子吸收值。,2020/7/27,版权所有(C)北京普析通用仪器有限责任公司,16,6.2塞曼扣背景 6.3自吸收扣背景 6.4空白溶液曲线校正法扣背景 6.5背景自动校正法扣背景,2020/7/27,版权所有(C)北京普析通用仪器有限责任公司,17,7燃气和助燃气体的选择,7.1常用的燃气 乙炔（常用），煤气，氢气，丙烷 7.2常用的助燃气 空气，氧气，氧化亚氮（笑气）（安全性差）， 7.3燃

11、气和助燃气体的组合方法及适用范围 火焰的选择与调节是影响原子化效率的重要因素 空气乙炔火焰：是原子吸收测定中最常用的火焰，该火焰燃烧稳定，重现性好，噪声低，温度高，对大多数元素有足够高的灵敏度，但它在短波紫外区有较大的吸收。,2020/7/27,版权所有(C)北京普析通用仪器有限责任公司,18,乙炔-氧化亚氮：优点是火焰温度高，而燃烧速度并不快，适用于难原子化元素的测定，用它可测定70多种元素。适用于在火焰中易生成难离解的化合物及难溶氧化物的元素，如Si，Al， W，Be，Ti，Re 氢气-空气火焰：是氧化性火焰，燃烧速度较乙炔-空气 火焰高，但温度较低，优点是背景发射较弱，透射性能好。适用于

12、分析线在220nm以下的元素，如Cd，Zn，Pb，As，Sn，Se,2020/7/27,版权所有(C)北京普析通用仪器有限责任公司,19,8火焰的选择（以空气乙炔为例）,在火焰条件选择之前，应安装和调整空心阴极灯，调整狭缝及波长，然后按下述步骤进行： 按测定元素性质选定火焰种类。不同类型的火焰所产生的火焰温度差别较大，对于难离解化合物的元素，应选择温度较高的空气乙炔火焰，或氧化亚氮乙炔火焰。对于易电离的元素，如钾、钠等，宜选择低温的空气丙烷火焰。,2020/7/27,版权所有(C)北京普析通用仪器有限责任公司,20,火焰种类选定燃烧器。 按火焰种类选定喷雾器。 助燃气压强的调节，一般是在0.2

13、20.25MPa之间调定。调定了助燃气的流量，对于特定雾化器，其吸液量及雾化效率等因素也就固定。在测定过程中，一般不再变动助燃气的流量。 选定燃气流量，调定火焰的状态(见8.2)。选择时可用标准溶液吸喷，并改变燃气流量(改变流量时要重新调零)。再根据吸收值流量,2020/7/27,版权所有(C)北京普析通用仪器有限责任公司,21,变化情况，选用具有最大吸收值的流量范围中最小的流量。 燃烧器高度的选择,燃烧器的高度也直接影响测定的灵敏度、稳定性的干扰程度。在火焰中，自由原子的空间分布是不均匀的。因此，应该吸入标准溶液，调节火焰燃烧器的高度，选取最大吸收值的燃烧高度，从而获得最高的灵敏度。,202

14、0/7/27,版权所有(C)北京普析通用仪器有限责任公司,22,8.1对火焰的基本要求：温度高，稳定性好，安全可靠。 8.2三种火焰状态及其适用对象 火焰类型选定以后调节燃气与助燃气比例，以得到所需特点的火焰。 贫燃火焰：又称氧化性火焰，即助燃比大于化学计量的火焰。氧化性较强，火焰呈蓝色，温度较低，适于易离解、易电离元素的原子化，如碱金属等。,2020/7/27,版权所有(C)北京普析通用仪器有限责任公司,23,化学计量火焰：由于燃气与助燃气之比与化学反应计量关系相近，又称其为中性火焰。此火焰温度高、稳定、干扰小、背景低。适用于多数元素的测定。 富燃火焰：燃气大于化学计量的火焰。又称还原性火焰。这种火焰燃烧不完全，火焰呈黄色，层次模糊，温度稍低，火焰的还原性较强、背景高、干扰较多、不如中性火焰稳定等特点。适合于易形成难离解氧化物元素的测定即易氧化的元素，以得到较高灵敏度。,2020/7/27,版权所有(C)北京普析通用仪器有限责任公司,24,9干燥温度，灰化温度，原子化温度和净化温度的选择,9.1干燥温度及其选择 目的是去除溶剂，快速升至略低于沸点，然后缓慢升温至稍高沸点，一般在105 125的条件下进行，注意防飞溅。 9.2灰化温度及其选择 目的是基体灰化，要选择能除去试样中基体