原子吸收分光光度計(jì)介紹
一. 儀器的主要部件
(一)光源:提供待測元素的特征譜線——共振線
基本要求:①輻射的共振線寬度明顯小于吸收線寬度—銳線光源(?ne<2′10-3 nm)
②共振輻射強(qiáng)度足夠大
③穩(wěn)定性好,背景吸收小
1. 空白陰極燈:低壓氣體放電管(Ne、Ar)
一個(gè)陽極:鎢棒(末端焊有鈦絲或鉭片),
一個(gè)空心圓柱形陰極:待測元素
一個(gè)帶有石英窗的玻璃管,管內(nèi)充入低壓惰性氣體
此種空心陰極燈中元素在陰極中可多次激發(fā)和濺射,激發(fā)效率高,譜線強(qiáng)度大,發(fā)射強(qiáng)度與燈電流有關(guān)(電流增大,發(fā)射強(qiáng)度增大;但過大,譜線變寬)
2. 多元素空心陰極燈:發(fā)射強(qiáng)度弱
3. 無極放電燈:強(qiáng)度高。但制備困難,價(jià)格高。
(二)原子化器:將待測試樣轉(zhuǎn)變成基態(tài)原子(原子蒸氣)的裝置。
1. 火焰原子化法
原子化裝置包括:霧化器和燃燒器
(1)霧化器:使試液霧化,其性能對測定精密度、靈敏度和化學(xué)干擾等都有影響。因此,要求霧化器噴霧穩(wěn)定、霧滴微細(xì)均勻和霧化效率高。
(2)燃燒器:試液霧化后進(jìn)入預(yù)混和室(霧化室),與燃?xì)猓ㄈ缫胰?、丙烷等)在室?nèi)充分(均勻)混合。zui低的霧滴進(jìn)入火焰中,較大的霧滴凝結(jié)在比 上,經(jīng)下方廢液管排出。
燃燒器噴口一般做成狹縫式,這種形狀即可獲得原子蒸氣較長的吸收光程,又可防止回火。
火焰原子化法比較簡單,易操作,重現(xiàn)性好。但原子化效率較低,一般為10—30%,試樣霧滴在火焰中的停留時(shí)間短,約為 10-4 s,且原子蒸氣在火焰中又被大量氣流所稀釋,限制了測定靈敏度的提高。
2. 無火焰原子化法
電熱高溫石墨爐原子化法
原子化效率高,可得到比火焰大數(shù)百倍的原子化蒸氣濃度。靈敏度可達(dá)10-9—10-13g,一般比火焰原子化法提高幾個(gè)數(shù)量級。
特點(diǎn):液體和固體都可直接進(jìn)樣;試樣用量一般很少;
但精密度差,相對偏差約為4—12%(加樣量少)。
石墨爐原子化過程一般需要經(jīng)四部程序升溫完成:
①干燥:在低溫(溶劑沸點(diǎn))下蒸發(fā)掉樣品中溶劑
②灰化:在較高溫度下除去低沸點(diǎn)無機(jī)物及有機(jī)物,減少基體干擾
③高溫原子化:使以各種形式存在的分析物揮發(fā)并離解為中性原子
④凈化:升至更高的溫度,除去石墨管中的殘留分析物,以減少和避免記憶效應(yīng)。
3. 低溫原子化法(化學(xué)原子化法)
(1)冷原子吸收測汞法
將試液中的Hg離子用SnCl2 還原為 Hg,在室溫下,用水將汞蒸氣引入氣體吸收管中測定其吸光度。
(2)氫化物原子化法
對和等元素,將其還原成相應(yīng)的氫化物,然后引入加熱的石英吸收管內(nèi),使氫化物分解成氣態(tài)原子,并測定其吸光度。
(三)分光系統(tǒng):將待測元素的特征譜線與鄰近譜線分開。
基本組成與紫外可見分光光計(jì)單色器相同。
(四)檢測系統(tǒng):將光信號轉(zhuǎn)變成電信號—“光電倍增管”
(五)顯色系統(tǒng):記錄器、數(shù)字直讀裝置、電子計(jì)算機(jī)程序控制等
二. 原子吸收分光光度計(jì)的類型
(一)單光束原子吸收分光光度計(jì)
結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)廉;但易受光源強(qiáng)度變化影響,燈預(yù)熱時(shí)間長,分析速度慢。
(二)雙光束原子分光光度計(jì)
一束光通過火焰,一束光不通過火焰,直接經(jīng)單色器此類儀器可消除光源強(qiáng)度變化及檢測器靈敏度變動(dòng)影響。
(三)雙波道或多波道原子分光光度計(jì)
使用兩種或多種空心陰極燈,使光輻射同時(shí)通過原子蒸氣而被吸收,然后再分別引到不同分光和檢測系統(tǒng),測定各元素的吸光度值。