原子吸收光譜ppt課件(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 高溫除去殘留。 2. 與火焰原子化法相比，石墨爐原子化法具有如下特點： ● 靈敏度高、檢測限低，絕對靈敏度達 1012?1015克； ● 用樣量少， 特別適用于微量樣品的分析。 通常固體樣品為 ?10毫克，液體試樣為5 ?50微升； ● 試樣直接注入原子化器，從而減少溶液一些物理性質對測定的影響，也可直接分析固體樣品； ● 排除了火焰原子化法中存在的火焰組份與被測組份之間的相互作用，減少了由此引起的化學干擾； ● 可以測定共振吸收線位于真空紫外區的非金屬元素 I、 P、 S等； ● 可在原子化器中處理樣品。原子化前，選擇性揮發基體，降低基體干擾； ● 石墨爐原子化法所用設備比較復雜，成本比較高。 但石墨爐原子化器在工作中比火焰原子化系統安全； ● 石墨爐產生的總能量比火焰小，因此基體干擾較嚴重，測量的精密度比火焰原子化法差， 通常約為 2?5%。 3. 石墨爐構造 Graphite Furnace AAGraphite Furnace AA★ 商品儀器的石墨爐結構多樣，但實際上用得最多的是 Massmann（ 馬斯曼）爐的HGA系列和 VarinTrchtron（ 瓦里安 特克特朗）公司生產的 CRA系列。 ★ 石墨爐的基本結構包括： 石墨管（杯）、爐體（保護氣系統）、電源 等三部分組成。 ★ 工作是經歷 干燥、灰化、原子化和凈化等四個階段，即完成一次分析過程。 ● 石墨管，管中央開有一向上小孔，直徑為 2 mm， 是液體試樣的進樣口及保護氣體的出氣口，進樣時用精密微量注射器注入，每次幾微升到 20微升或 50微升以下，固體試樣從石英窗（可卸式）一側，用專門的加樣器加進石墨管中央，每根石墨管可使用約 50 ~ 200次。 ● 石墨管兩端的電極接到一個低壓、大電流的電源上，這一電源可以給出 壁處。爐體周圍有一金屬套管作為冷卻水循環用。 ● 惰性氣體（氬氣）通過管的末端流進石墨管，再從樣品入口處逸出。這一氣流保證了在灰化階段所生成的基體組份的蒸氣出來而產生強的背景信號。 ● 石墨管兩端的可卸石英窗可以防止空氣進入。 ● 為了避免石墨管氧化，在金屬套管左上方另通入惰性氣體使它在石墨管的周圍（在金屬套管內）流動，保護石墨管。 爐體的結構對石墨爐原子分析法的性能有重要的影響，因此要求 ： ① 接觸良好 石墨管（杯）與爐座間接觸應十分吻合，而且要有彈性伸縮，以適應石墨管熱脹伸縮的位置。 ② 惰性氣體保護 通常使用的惰性氣體主要是氬氣。氮氣亦可以，但對某些元素測定其背景值增大，而且靈敏度不如用氬氣高。 石墨爐的氣路分為外氣路和內氣路且單獨控制方式，外氣路用于保護整個爐體內腔的石墨部件，是連續進氣的。內氣路從石墨管兩端進氣，由加樣孔出氣，并設置可控制氣體流量和停氣等程序。 ③ 水冷保護 石墨爐在 2 ~ 4秒內，可使溫度上升到3000?C， 有些稀土元素，甚至要更高的溫度。但爐體表面溫度不能超過 60 ~ 80 ?C。 因此，整個爐體有水冷卻保護裝置。 Closeup of graphite furnaceCloseup of graphite furnace石墨爐單元 Controls for graphite furnaceControls for graphite furnace石墨爐控溫單元 石墨爐電源 石墨爐電源是一種 低壓（ 8~12V） 大電流（ 300 ~ 600A） 而穩定的交流電源。設有能自動完成干燥、灰化、原子化、凈化階段的操作程序。 石墨管溫度取決于流過的電流強度。石墨管在使用過程中，石墨管本身的電阻和接觸電阻會發生改變，從而導致石墨管溫度的變化。因此電路結構應有“穩流”裝置。 石墨管 普通石墨管（ GT） 與熱解石墨管（ PGT） 普通石墨管 升華點低（ 3200 ?C ），易氧化，使用溫度必須低于 2700 ?C。 熱解石墨管（ PGT ） 是在普通石墨管中通入甲烷蒸氣（ 10%甲烷與 90 % 氬氣混合）在低壓下熱解，使熱解石墨（碳）沉積在石墨管（棒）上，沉積不斷進行，結果在石墨管壁上沉積一層致密堅硬的熱解石墨。 ● 熱解石墨具有很好的耐氧化性能，升華溫度高，可達 3700 ?C。 致密性能好不滲透試液，對熱解石墨其滲氣速度是 106cm/s； ● 熱解石墨還具有良好的惰性，因而不易與高溫元素（如 V、 Ti、 Mo等）形成碳化物而影響原子化； ● 熱解石墨具有較好的機械強度，使用壽命明顯地優于普通石墨管。 (三 )低溫原子化法 ● 低溫原子化法又稱化學原子化法 ● 其原子化溫度為室溫至攝氏數百度 ● 常用的有汞低溫原子化法及氫化法 （ 1）汞低溫原子化法 汞在室溫下，有一定的蒸氣壓，沸點為 ?C 。只要對試樣進行化學預處理還原出汞原子，由載氣（ Ar或 N2）將汞蒸氣送入吸收池內測定。 SnCl2 載氣將其引入 Hg2＋ ———— Hg———— → 吸收管 還原 兩端帶石英窗 特點：靈敏度高、準確性好、操作簡便、快速，是測汞的好方法。 （ 2）氫化物原子化法 適用于 Ge、 Sn、 Pb、 As、 Sb、 Bi、 Se和 Te等元素。在一定的酸度下，將被測元素還原成極易揮發與分解的氫化物，如 AsH3 、 SnH4 、 BiH3等。 M+4KBH4+HCl＋ 8H2O→MH3+4KCl＋4MBO2+13H2↑ ↓載氣（ Ar， N2） 電熱吸收管 ↓（ 數百度 ） 基態原子 FAAS GFAAS 原子化方式 火焰 電熱 最高溫度 ~3000176。 C ~3000176。 C 原子化效率 ~10％ 90% 耗樣體積 1mL 5100uL 固體試樣能力 不可 可 信號形狀 平頂形 峰形 靈敏度 低 Cd Al 20ng/mL 高 RSD % % 基體效應 小 大 FAAS與 GFAAS比較 三、單色器 比發射光譜簡單 光譜通帶： W = DS S 縫寬度 （ mm） 倒線色教率 D = dλ/dl 被測元素共振吸收線與干擾線近 ， 選用 W要小 ， 干擾線較遠 ， 可用大的 W， 一般單色器色散率一定 ， 僅調狹縫確定 W 四、檢測器 ● 原子吸收光譜法中檢測器通常使用 光電倍增管 ● 光電倍增管的工作電源應有較高的穩定性。如工作電壓過高、照射的光過強或光照時間過長，都會引起疲勞效應。 五、儀器的類型 ● 按光束分為單光束與雙光束型原子吸收分光光度計 ● 按調制方法分為直流與交流型原子吸收分光光度計 ● 按波道分為單道、雙道和多道型原子吸收分光光度計 干擾及消除方法 ● 物理干擾 ● 化學干擾 ● 電離干擾 ● 光譜干擾 ● 背景干擾等 一、物理干擾 物理干擾是指 試液與標準溶液 物理性質有差異而產生的干擾。如粘度、表面張力或溶液的密度等的變化，影響樣品的霧化和氣溶膠到達火焰傳送等引起原子吸收強度的變化而引起的干擾。 非選擇性干擾。 消除辦法： 配制與被測試樣組成相近的標準溶液或采用標準加入法。若試樣溶液的濃度高，還可采用稀釋法。 二、化學干擾 化學干擾是由于 被測元素原子與共存組份 發生化學反應生成穩定的化合物，影響被測元素的原子化，而引起的干擾。化學干擾是 選擇性干擾。 消除化學干擾的方法 ： （ 1）選擇合適的原子化方法 提高原子化溫度，減小化學干擾。使用高溫火焰或提高石墨爐原子化溫度，可使難離解的化合物分解。 采用還原性強的火焰與石墨爐原子化法，可使難離解的氧化物還原、分解。 （ 2）加入釋放劑 釋放劑的作用是釋放劑與干擾物質能生成比被測元素更穩定的化合物，使被測元素釋放出來。 例如，磷酸根干擾鈣的測定，可在試液中加入鑭、鍶鹽，鑭、鍶與磷酸根首先生成比鈣更穩定的磷酸鹽，就相當于把鈣釋放出來。 （ 3）加入保護劑 保護劑作用是它可與被測元素生成易分解的或更穩定的配合物，防止被測元素與干擾組份生成難離解的化合物。保護劑一般是有機配合劑。例如， EDTA、 8羥基喹啉。 （ 4）加入基體改進劑 對于石墨爐