原子吸收光譜儀分析中影響測(cè)量條件的可變因素多,在測(cè)量同種樣品的各種測(cè)量條件不同時(shí),對(duì)測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確度和靈敏度影響很大。選擇最適的工作條件,能有效地消除干擾因素,可得到可以的測(cè)量結(jié)果和靈敏度。
1、吸收線選擇
為了獲得較高的靈敏度、穩(wěn)定性和寬的線性范圍及無(wú)干擾測(cè)定,需選擇合適的吸收線。
2、光路準(zhǔn)直
在分析之前,必須調(diào)整原子吸收光譜儀空心陰極燈光的發(fā)射與檢測(cè)器的接受位置為較佳狀態(tài),保證提供最大的測(cè)量能量。
3、狹縫寬度的選擇
狹縫寬度影響光譜通帶寬度與檢測(cè)器接收的能量。調(diào)節(jié)不用的狹縫寬度,測(cè)定吸光度隨狹縫寬度而變化,當(dāng)有其他譜線或非吸收光進(jìn)入光譜通帶時(shí),吸光度將立即減少。不引起吸光度減少的最大狹縫寬度,即為應(yīng)選取的適合狹縫寬度。
4、電流的選擇
選擇合適的空心陰極燈燈電流,可得到較高的靈敏度與穩(wěn)定性。
5、光電倍增管工作條件的選擇
日常分析中光電倍增管的工作電壓一定選擇在最大工作電壓的1/3~2/3范圍內(nèi)。增加負(fù)高壓能提高靈敏度,使噪聲增大,穩(wěn)定性差;降低負(fù)高壓,會(huì)使靈敏度降低,提高性噪比,改善測(cè)定的穩(wěn)定性,并延長(zhǎng)原子吸收光譜儀光電倍增管的使用壽命。
原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定法由于其本身所具有的許多優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)在冶金、地質(zhì)、化工、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、環(huán)保等各個(gè)領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。盡管預(yù)處理的方法因試樣性質(zhì)不同而不同,但無(wú)論試樣是固體還是液體,是無(wú)機(jī)物還是有機(jī)物,都不妨礙用原子吸收分光光度法來(lái)進(jìn)行測(cè)定。元素周期表上的大多數(shù)元素都可以用原子吸收分光光度法來(lái)進(jìn)行測(cè)定。
1、堿金屬檢測(cè)
堿金屬(Li,Na,K,Rb,Cs)是用原子吸收分光光度法測(cè)定的靈敏度很高的一類元素。堿金屬的沸點(diǎn)較低,通過(guò)火焰區(qū)能立刻蒸發(fā)產(chǎn)生背景吸收;
2、堿土金屬檢測(cè)
堿土金屬元素(Be,Mg,Ca,Sr,Ba)在火焰中易生成氧化物和少量的MOH型化合物,原子化效率強(qiáng)烈地依賴于火焰組成和火焰高度,因此,必須仔細(xì)地控制燃?xì)夂椭細(xì)獾谋壤?,恰?dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)燃燒器的高度。
3、有色金屬檢測(cè)
這一組元素包括Cu,Zn,Cd,Hg,Sn,Pb,Sb,Bi等。
4、黑色金屬檢測(cè)
這一組元素包括Fe,Ni,Cr,Mo,Mn等。在合金中,這些元素常共存在一起。
5、貴金屬檢測(cè)
貴金屬在某些試樣中含量很低,一般要經(jīng)過(guò)化學(xué)富集之后才能進(jìn)行檢測(cè)。
6、難熔元素檢測(cè)
這組元素包括B,Be,Si,Ge,V,Nb,Ta,W,Th,U,Re,Sc,Y和稀土元素。它們?nèi)菀仔纬呻y離解的耐熔氧化物,必須在強(qiáng)還原性空氣—乙炔火焰中進(jìn)行測(cè)定。
原子吸收光譜法是基于從光源發(fā)射的待測(cè)元素的特征輻射通過(guò)樣品蒸氣時(shí),被蒸氣中待測(cè)元素的基態(tài)原子所吸收,根據(jù)輻射強(qiáng)度的減弱程度以求得樣品中待測(cè)元素的含量。
通常情況下,原子處于基態(tài)。當(dāng)相當(dāng)于原子中的電子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)所需要的輻射頻率通過(guò)原子蒸氣,原子就能從入射輻射中吸收能量,產(chǎn)生共振吸收,從而產(chǎn)生吸收光譜。
原子吸收分析就是利用基態(tài)原子對(duì)特征輻射的吸收程度的,常使用zui強(qiáng)吸收線作為分析線。
原子吸收光譜儀由以下四部分組成
1.光源系統(tǒng):空心陰極燈
2.原子化系統(tǒng):火焰原子化器;石墨爐原子化器或氫化物發(fā)生器。
3.分光系統(tǒng):?jiǎn)紊?/p>
4.檢測(cè)系統(tǒng):光電倍增管等
光源系統(tǒng)
原子吸收光源應(yīng)滿足以下條件
1.能輻射出半寬度比吸收線半寬度還窄的譜線,并且發(fā)射線的中心頻率應(yīng)與吸收線的中心頻率相同。
2.輻射的強(qiáng)度應(yīng)足夠大。
3.輻射光的強(qiáng)度要穩(wěn)定,且背景小。
空心陰極燈則可滿足原子吸收上述三點(diǎn)要求,它是利用空心陰極效應(yīng)而制成的一種特殊輝光放點(diǎn)管。
空心陰極燈發(fā)光機(jī)理
空心陰極燈為直流供電,當(dāng)在正負(fù)電極上施加適當(dāng)電壓(一般為300~500伏)時(shí),在正負(fù)電極之間便開(kāi)始放電,這時(shí),電子從陰極內(nèi)壁射出,經(jīng)電場(chǎng)加速后向陽(yáng)極運(yùn)動(dòng)。
電子在由陰極射向陽(yáng)極過(guò)程中與載氣(惰性氣體)原子碰撞使其電離成為陽(yáng)離子,帶正電荷的惰性氣體離子在電場(chǎng)加速下,以很快的速度轟擊陰極表面,使陰極內(nèi)壁的待測(cè)元素的原子濺射出來(lái),與其它粒子相互碰撞而被激發(fā),處于激發(fā)態(tài)的原子很不穩(wěn)定,大多會(huì)自動(dòng)回到基態(tài),同時(shí)釋放能量,發(fā)出共振發(fā)射線。
原子吸收儀器類型
單光束:
1.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,體積小, 價(jià)格低;
2.易發(fā)生零漂移,空心陰極燈要預(yù)熱
雙光束:
1.零漂移小,空心陰極燈不需預(yù)熱,降低了MDL;
2.仍不可消除火焰的波動(dòng)和背景的影響
原子吸收是上世紀(jì)五十年代以后發(fā)展起來(lái)的定性定量的儀器分析技術(shù)。因其靈敏度高、特異性好、準(zhǔn)確度高、分析范圍廣和簡(jiǎn)便快速而獲得推廣,目前為止,技術(shù)發(fā)展已經(jīng)相對(duì)成熟,可用來(lái)測(cè)定食品、水、化妝品、生物材料、土壤等樣品中的銅、鐵、鋅、鈣、鎂、錳、鉛等約70種元素。
廣泛應(yīng)用于多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域,也成了各個(gè)實(shí)驗(yàn)室的必備分析儀器。