原子吸收间接法

原子吸收间接法（精选12篇）

原子吸收间接法 第1篇

1 实验部分

1.1 主要仪器及试剂

1) AA-300型原子吸收仪 (美国PE公司) 。2) 1.00mg/ml银标准溶液:准确称取1.575g优级纯Ag NO3溶解50ml水中, 再用1%HNO3 (V/V) 稀释至1000ml容量瓶中定容, 摇匀, 储存于棕色瓶中。做工作曲线时, 临时配置所需的低浓度Ag+标液。3) 1.00mg/ml氯标准溶液:溶解1.644氯化钠于去离子水中稀释至1000ml。4) Tween-80试剂:CP级;5) 无水乙醇 (优级纯) 、浓HNO3 (优级纯) 。

1.2 样品制备

准确移取乳化液1.0ml, 于50ml容量瓶中, 加入0.5ml10%Tween-80增溶, 1.5ml浓HNO3酸化;然后加入100ppm Ag NO33.5ml, 摇匀, 放入40±5℃的水浴锅陈化20分钟;取出冷却后, 加10ml无水乙醇, 水稀释至刻度, 摇匀, 移入干燥离心试管中, 在4000rmp/min转速下离心分离10分钟, 用原子吸收法测定上层清液的吸光度。

1.3 标准曲线制作

取1.0ml5%轧制基油于50ml容量瓶中, 分别加入10ug/ml Cl-标准溶液0.00ml、1.00ml3.00ml、5.00ml、7.00ml9.00ml, 加入10%Tween-80试剂0.5ml, 1.5ml浓HNO3, 然后加入100ppm AgNO32.5ml, 摇匀, 放入40±5℃的水浴锅陈化20分钟;取出冷却后, 加10ml无水乙醇, 水稀释至刻度, 摇匀, 移入干燥离心试管中, 在4000rp/min转速下离心分离5分钟, 用原子吸收法测定上层清液的吸光度, 用零点吸光度值减去其余各点的吸光度得ΔA, 以ΔA~Cl-关系制作工作曲线。

2 结果与讨论

1) 样品处理。乳化液样品处理主要有乳化增溶法、破乳法、灰化法和萃取法四种分离富集方法。我们采用乳化增溶法将有机物溶解在水中, 来制备试液。增溶法是采用非离子型表面活性剂Tween-80, 其具有亲油和亲水两性, 增溶法将有机相和水相互溶形成均匀的溶液, 具有操作简便、快速、效果好等特点, 能满足原子吸收法分析要求。2) 乳化剂选择。采用乳化剂必须能较好地溶解乳化液, 并在水中有一定的溶解度, Tween-80试剂能较好地满足此要求。Tween-80试剂化学名为聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸脂, 化学式C64H124O26, 结构式见图2所示, 有性质截然不同的两部分组成, 一部分是疏水亲油的非极性基团, 另一部分是由于亲水疏油的极性基团, 这两部分分别处于分子的两端, 因此具有两亲性, 与乳化液相似的疏水基团……单油酸脂, 又有亲水基团……山梨糖醇酐, 根据“相似者相溶”原理, 能将有机物较好地溶解在水中, 得到均匀的溶液。

3) 乳化剂量选择。试验表明:乳化液在水中溶解度随Tween-80试剂量加大而增大, 但由于Tween-80试剂具有较高的粘度, 其量的增加, 会使溶液的粘度增大, 泡沫增多, 使样品的提取量下降, 从而影响雾化效率, 使测定灵敏度下降。综合考虑, 选用0.50ml 10%Tween-80试剂作为试验量。试验结果见表1。

注:ABSBK=0.551

4) 基体影响试验。基体干扰会使分析信号下降或增高, 当试液和标液的物理性质 (粘度、燃烧特性及表面张力等) 明显不同时, 就会出现基体的干扰。由于乳化液试样含有轧制油, 破乳时, 采用Tween-80表面活性剂, 而表面活性剂和有机溶剂的张力和粘度比水小, 可提高灵敏度。为补偿基体的干扰, 我们在标液中加入基油和Tween-80尽量与试液的主要成份接近, 在制备试液过程中加入的试剂, 在标液中也加入相同的试剂以消除基体的干扰。5) 硝酸的酸度影响。据文献[2介绍原子吸收测定银时硝酸溶液的浓度为5% (V/V) 。我们对硝酸浓度在1~6% (V/V) 之间进行试验, 试验结果见表2。试验表明:当硝酸用量在3% (V/V) 为最佳。

注:ABSBK=0.551

6) 乙醇加入量对Ag CI沉淀的影响。Ag Cl是一种凝乳状沉淀, 按其性质来说, 介于晶形沉淀和无定形沉淀之间。各钟微溶化合物的固有溶解度相差颇大, 一般在10-6~10-9M范围之间。对于Ag CI, 不同作者测得其固有溶解度在1.0×10-7~6.2×10-7之间[3], 因此, Ag CI属微溶化合物。在分析化学中, 经常在水溶液中加入乙醇、丙酮等有机试剂来降低沉淀的溶解度, Ag CI乙醇溶液中, 其溶解度Ks p (Ag CI) =1.1×10-14, 有利于低氯离子量的测定。随着乙醇的用量变化, 吸光度逐渐增加, 至10ml趋于稳定, 试验结果见表3。故最佳乙醇的加入量为10ml。

注:ABSBK=0.551

7) 加热温度的影响。在热溶液中进行Ag CI沉淀, 一方面可增大沉淀的溶解度, 降低溶液的相对饱和度, 以便获得大的晶粒;另一方面又减少杂质的吸附量, 有利于得到纯净的沉淀。我们对Ag CI沉淀的溶液加热温度进行了试验。当温度控制在40±5℃时Ag CI沉淀的稳定性好。8) 加热时间的影响。加热保温过程, 使小晶粒逐渐溶解, 大晶粒进一步长大, 晶粒长大后, 比表面减小, 吸附杂质量少;同时由于小晶粒溶解, 原来吸附、吸留或包夹的杂质, 也将重新进入溶液中, 因而提高了Ag CI沉淀的纯度。随着加热时间的增加Ag CI沉淀越完全, 当加热时间超过20分钟, 吸光度基本保持不变, 故选用20分钟作为加热时间。9) 离心分离时间的影响。将Ag CI沉淀经离心分离, 沉积到试管的底部, 上层清液用于原子吸收分析。采用不同的离心时间进行试验, 离心时间太短, 沉淀分离不完全, 离心时间太长, 会造成乙醇的挥发, 综合考虑, 选用10分钟作为离心时间。10) 精度试验。取数份乳化液样品, 按测定步骤及原子吸收条件进行精密度试验。试验方法的相对标准偏差7.31% (n=10) , 具有较好的精密度。11) 工作曲线线性试验。我们配制一系列Ag标准溶液, 按测定方法进行工作曲线线性试验。试验表明:测定方法工作曲线线性在Ag含量在0~10μg/g范围内符合郎伯-比耳定律。12) 加标回收试验。在待测乳化液样品中加入已知的Cl-标准溶液, 按分析条件进行加标回收试验。试验方法的回收率在84%~110%之间, 结果令人满意。13) 其他方法对比试验。取数份样品同时用不同方法进行比对, 试验表明本方法与离子色谱法试验结果吻合。见表4。

3 结论

本文提出了乳化增溶-原子吸收间接法测定乳化液中Cl-的方法。方法快速、简便, 加标回收率在90%~110%, 相对标准偏差为7.31% (n=10) , 与其它分析方法对比试验结果吻合, 具有较高的测定精度, 用于实际样品分析, 所得结果令人满意。

作者简介:殷丽燕, 1968年生, 女, 本钢板材股份有限公司第三冷轧厂生产技术室副主任, 化学分析工程师。

摘要：本文应用原子吸收法间接测定乳化液中的氯离子。采用Tween-80试剂, 将乳化液溶解于水, 利用Cl-与Ag+生成Ag Cl沉淀, 测定剩余Ag+量, 间接求出氯离子的含量。该方法具有良好的精度, 加标平均回收率在90%110%, 相对标准偏差为7.31% (n=10) 。方法简便实用, 用于实际样品分析, 所得结果令人满意。

关键词：氯离子,原子吸收法,乳化液

参考文献

[1]油, 气, 水化学分析标准方法[S].新日铁.

[2]穆家鹏.原子吸收分析方法手册[M].原子能出版社, 1989.

原子吸收间接法 第2篇

原子吸收光谱法与原子荧光光谱法

4．1教学建议

一、从光谱定性分析和定量分析的依据和方法入手，介绍原子吸收光谱法与原子荧光光谱法的原理、特点及应用；与原子发射光谱法比较，介绍三者的不同。

二、在通用光谱分析仪器结构的总框架下，介绍原子吸收光谱与原子荧光光谱分析仪结构的光源、分光系统及检测系统的特点。

4．2主要概念

一、教学要求：

（一）、掌握原子吸收光谱分析的基本原理、仪器结构、特点和应用方法；

（二）、掌握原子荧光光谱分析的基本原理；

（三）、了解原子荧光光谱分析的仪器结构与应用。

二、内容要点精讲

第一节 基本原理

原子吸收光谱法是基于被测元素基态原子在蒸气状态对其原子共振辐射的吸收 进行元素定量分析的方法。

基态原子吸收其共振辐射，外层电子由基态跃迁至激发态而产生原子吸收光谱。原子吸收光谱位于光谱的紫外区和可见区。

在通常的原子吸收测定条件下，原子蒸气中基态原子数近似等于总原子数。在原子蒸气中（包括被测元素原子），可能会有基态与激发态存在。根据热力学的原理，在一定温度下达到热平衡时，基态与激发态的原子数的比例遵循Boltzman分布定律。

Ni / N0 = gi / g0 exp(-Ei / kT)Ni与N0 分别为激发态与基态的原子数； gi / g0为激发态与基态的统计权重，它表示能级的简并度；T为热力学温度； k为Boltzman常数； Ei为激发能。

从上式可知，温度越高，Ni / N0值越大，即激发态原子数随温度升高而增加，而且按指数关系变化；在相同的温度条件下，激发能越小，吸收线波长越长，Ni /N0值越大。尽管如此变化，但是在原子吸收光谱中，原子化温度一般小于3000K，大多数元素的最强共振线都低于 600 nm，Ni / N0值绝大部分在10-3以下，激发态和基态原子数之比小于千分之一，激发态原子数可以忽略。因此。基态原子数N0可以近似等于总原子数N。

一、原子吸收光谱轮廓

原子吸收光谱线有相当窄的频率或波长范围，即有一定宽度。

一束不同频率强度为I0的平行光通过厚度为l的原子蒸气，一部分光被吸收，透过光的强度I服从吸收定律

I = I0 exp(-kl)式中k是基态原子对频率为的光的吸收系数。不同元素原子吸收不同频率的光，透过光强度对吸收光频率作图，由图可知，在频率 0处透过光强度最小，即吸收最大。若将吸收系数对频率作图，所得曲线为吸收线轮廓。原子吸收线轮廓以原子吸收谱线的中心频率（或中心波长）和半宽度 表征。中心频率由原子能级决定。半宽度是中心频率位置，吸收系数极大值一半处，谱线轮廓上两点之间频率或波长的距离。

谱线具有一定的宽度，主要有两方面的因素：一类是由原子性质所决定的，例如，自然宽度；另一类是外界影响所引起的，例如，热变宽、碰撞变宽等。1，自然宽度

没有外界影响，谱线仍有一定的宽度称为自然宽度。它与激发态原子的平均寿命有关，平均寿命越长，谱线宽度越窄。不同谱线有不同的自然宽度，多数情况下约为10-5nm数量级。

2，多普勒变宽

由于辐射原子处于无规则的热运动状态，因此，辐射原子可以看作运动的波源。这一不规则的热运动与观测器两者间形成相对位移运动，从而发生多普勒效应，使谱线变宽。这种谱线的所谓多普勒变宽，是由于热运动产生的，所以又称为热变宽，一般可达10-3nm，是谱线变宽的主要因素。

3，压力变宽

由于辐射原子与其它粒子（分子、原子、离子和电子等）间的相互作用而产生的谱线变宽，统称为压力变宽。压力变宽通常随压力增大而增大。

在压力变宽中，凡是同种粒子碰撞引起的变宽叫Holtzmark（赫尔兹马克）变宽；凡是由异种粒子引起的变宽叫Lorentz（罗伦兹）变宽。

此外，在外电场或磁场作用下，能引起能级的分裂，从而导致谱线变宽，这种变宽称为场致变宽。

4，自吸变宽

由自吸现象而引起的谱线变宽称为自吸变宽。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。

二、原子吸收光谱的测量 1，积分吸收

在吸收线轮廓内，吸收系数的积分称为积分吸收系数，简称为积分吸收，它表示吸收的全部能量。从理论上可以得出，积分吸收与原子蒸气中吸收辐射的原子数成正比。数学表达式为：

∫K d = e2N0ƒ/mc

式中e为电子电荷；m为电子质量；c为光速；N0为单位体积内基态原子数；f 振子强度，即能被入射辐射激发的每个原子的平均电子数，它正比于原子对特定波长辐射的吸收几率。这是原子吸收光谱分析法的重要理论依据。

若能测定积分吸收，则可求出原子浓度。但是，测定谱线宽度仅为10-3nm的积分吸收，需要分辨率非常高的色散仪器。

2，峰值吸收

目前，一般采用测量峰值吸收系数的方法代替测量积分吸收系数的方法。如果采用发射线半宽度比吸收线半宽度小得多的锐线光源，并且发射线的中心与吸收线中心一致，这样就不需要用高分辨率的单色器，而只要将其与其它谱线分离，就能测出峰值吸收系数。

在一般原子吸收测量条件下，原子吸收轮廓取决于 Doppler（热变宽）宽度，通过运算可得峰值吸收系数：

K0 = 2/△D(ln2/)1/2 e2N0ƒ/mc

可以看出，峰值吸收系数与原子浓度成正比，只要能测出K0 就可得出N0。3，锐线光源

锐线光源是发射线半宽度远小于吸收线半宽度的光源，如空心阴极灯。在使用锐线光源时，光源发射线半宽度很小，并且发射线与吸收线的中心频率一致。这时发射线的轮廓可看作一个很窄的矩形，即峰值吸收系数K 在此轮廓内不随频率而改变，吸收只限于发射线轮廓内。这样，一定的K0即可测出一定的原子浓度。

4，实际测量 在实际工作中，对于原子吸收值的测量，是以一定光强的单色光I0通过原子蒸气，然后测出被吸收后的光强I，此一吸收过程符合朗伯-比耳定律，即

I = I0e-K N L 式中K为吸收系数，N为自由原子总数（基态原子数），L为吸收层厚度。吸光度A可用下式表示

A = lgI0 / I = 2.303 K N L 在实际分析过程中，当实验条件一定时，N正比于待测元素的浓度。

第二节 仪 器

原子吸收光谱仪又称原子吸收分光光度计，由光源、原子化器、单色器和检测器等四部分组成。

一、光源

光源的作用是发射被测元素的特征共振辐射。对光源的基本要求：发射的共振辐射的半宽度要明显小于吸收线的半宽度；辐射的强度大；辐射光强稳定，使用寿命长等。空心阴极灯是符合上述要求的理想光源，应用最广。

空心阴极灯是由玻璃管制成的封闭着低压气体的放电管。主要是由一个阳极和一个空心阴极组成。阴极为空心圆柱形，由待测元素的高纯金属和合金直接制成，贵重金属以其箔衬在阴极内壁。阳极为钨棒，上面装有钛丝或钽片作为吸气剂。灯的光窗材料根据所发射的共振线波长而定，在可见波段用硬质玻璃，在紫外波段用石英玻璃。制作时先抽成真空，然后再充入压强约为267 ~ 1333 Pa的少量氖或氩等惰性气体，其作用是 载带电流、使阴极产生溅射及激发原子发射特征的锐线光谱。

由于受宇宙射线等外界电离源的作用，空心阴极灯中总是存在极少量的带电粒子。当极间加上300 ~ 500V电压后，管内气体中存在着的、极少量阳离子向阴极运动，并轰击阴极表面，使阴极表面的电子获得外加能量而逸出。逸出的电子在电场作用下，向阳极作加速运动，在运动过程中与充气原子发生非弹性碰撞，产生能量交换，使惰性气体原子电离产生二次电子和正离子。在电场作用下，这些质量较重、速度较快的正离子向阴极运动并轰击阴极表面，不但使阴极表面的电子被击出，而且还使阴极表面的原子获得能量从晶格能的束缚中逸出而进入空间，这种现象称为 阴极的“溅射”。“溅射”出来的阴极元素的原子，在阴极区再与电子、惰性气体原子、离子等相互碰撞，而获得能量被激发发射阴极物质的线光谱。

空极阴极灯发射的光谱，主要是阴极元素的光谱。

若阴极物质只含一种元素，则制成的是单元素灯。若阴极物质含多种元素，则可制成多元素灯。多元素灯的发光强度一般都较单元素灯弱。

空极阴极灯的发光强度与工作电流有关。使用灯电流过小，放电不稳定；灯电流过大，溅射作用增强，原子蒸气密度增大，谱线变宽，甚至引起自吸，导致测定灵敏度降低，灯寿命缩短。因此在实际工作中应选择合适的工作电流。

空极阴极灯是性能优良的锐线光源。由于元素可以在空极阴极中多次溅射和被激发，气态原子平均停留时间较长，激发效率较高，因而发射的谱线强度较大；由于采用的工作电流一般只有几毫安或几十毫安，灯内温度较低，因此热变宽很小；由于灯内充气压力很低，激发原子与不同气体原子碰撞而引起的压力变宽可忽略不计；由于阴极附近的蒸气相金属原子密度较小，同种原子碰撞而引起的共振变宽也很小；此外，由于蒸气相原子密度低、温度低、自吸变宽几乎不存在。因此，使用空极阴极灯可以得到强度大、谱线很窄的待测元素的特征共振线。

二、原子化器

原子化器的功能是提供能量，使试样干燥、蒸发和原子化。入射光束在这里被基态原子吸收，因此也可把它视为“吸收池”。对原子化器的基本要求：必须具有足够高的原子化效率；必须具有良好的稳定性和重现形；操作简单及低的干扰水平等。常用的原子化器有火焰原子化器和非火焰原子化器。

（一）火焰原子化器

火焰原子化法中，常用的是预混合型原子化器（教材P.132），它是由雾化器、雾化室和燃烧器三部分组成。用火焰使试样原子化是目前广泛应用的一种方式。它是将液体试样经喷雾器形成雾粒，这些雾粒在雾化室中与气体（燃气与助燃气）均匀混合，除去大液滴后，再进入燃烧器形成火焰。此时，试液在火焰中产生原子蒸气。

1，雾化器（喷雾器）

喷雾器是火焰原子化器中的重要不部件。它的作用 是将试液变成细雾。雾粒越细、越多，在火焰中生成的基态自由原子就越多。目前，应用最广的是气动同心型喷雾器。喷雾器喷出的雾滴碰到玻璃球上，可产生进一步细化作用。生成的雾滴粒度和试液的吸入率，影响测定的精密度和化学干扰的大小。目前，喷雾器多采用不锈钢、聚四氟乙烯或玻璃等制成。

2，雾化室

雾化室的作用主要是 除大雾滴，并使燃气和助燃气充分混合，以便在燃烧时得到稳定的火焰。其中的扰流器可使雾滴变细，同时可以阻挡大的雾滴进入火焰。一般的喷雾装置的雾化效率为5 ~ 15%。

3，燃烧器

试液的细雾滴进入燃烧器，在火焰中经过干燥、熔化、蒸发和离解等过程后，产生大量的基态自由原子及少量的激发态原子、离子和分子。通常要求燃烧器的原子化程度高、火焰稳定、吸收光程长、噪声小等。燃烧器有单缝和三缝两种。燃烧器的缝长和缝宽，应根据所用燃料确定。目前，单缝燃烧器应用最广。

单缝燃烧器产生的火焰较窄，使部分光束在火焰周围通过而未能被吸收，从而使测量灵敏度降低。采用三缝燃烧器，由于缝宽较大，产生的原子蒸气能将光源发出的光束完全包围，外侧缝隙还可以起到屏蔽火焰作用，并避免来自大气的污染物。因此，三缝燃烧器比单缝燃烧器稳定。燃烧器多为不不锈钢制造。燃烧器的高度应能上下调节，以便选取适宜的火焰部位测量。为了改变吸收光程，扩大测量浓度范围，燃烧器可旋转一定角度。

4，火焰的基本特性（1）燃烧速度

燃烧速度是指由着火点向可燃烧混合气其它点传播的速度。它影响火焰的安全操作和燃烧的稳定性。要使火焰稳定，可燃混合气体的供应速度应大于燃烧速度。但供气速度过大，会使火焰离开燃烧器，变得不稳定，甚至吹灭火焰；供气速度过小，将会引起回火。

（2）火焰温度

不同类型的火焰，其温度不同（教材P.133）。（3）火焰的燃气和助燃气比例

按火焰燃气和助燃气比例的不同，可将火焰分为三类：化学计量火焰、富燃火焰和贫燃火焰。

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。

富燃火焰 燃气大于化学计量的火焰。又称还原性火焰。火焰呈黄色，层次模糊，温度稍低，火焰的还原性较强，适合于易形成难离解氧化物元素的测定。

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。

选择适宜的火焰条件是一项重要的工作，可根据试样的具体情况，通过实验或查阅有关的文献确定。一般地，选择火焰的温度应使待测元素恰能分解成基态自由原子为宜。若温度过高，会增加原子电离或激发，而使基态自由原子减少，导致分析灵敏度降低。

选择火焰时，还应考虑火焰本身对光的吸收。烃类火焰在短波区有较大的吸收，而氢火焰的透射性能则好得多。对于分析线位于短波区的元素的测定，在选择火焰时应考虑火焰透射性能的影响。

乙炔-空气 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。

氢-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。

乙炔-一氧化二氮火焰 的优点是火焰温度高，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。

（二）非火焰原子化器

非火焰原子化器常用的是石墨炉原子化器。石墨炉原子化法的过程是将试样注入石墨管中间位置，用大电流通过石墨管以产生高达2000 ~ 3000℃的高温使试样经过干燥、蒸发和原子化。

与火焰原子化法相比，石墨炉原子化法具有如下特点： a，灵敏度高、检测限低 因为试样直接注入石墨管内，样品几乎全部蒸发并参与吸收。试样原子化是在惰性气体保护下，还原性气的石墨管内进行的，有利于难熔氧化物的分解和自由原子的形成，自由原子在石墨管内平均滞留时间长，因此管内自由原子密度高，绝对灵敏度达10-1210-15克。

b，用样量少

通常固体样品为0.110毫克，液体试样为5 50微升。因此石墨炉原子化特别适用于微量样品的分析，但由于非特征背景吸收的限制，取样量少，相对灵敏度低，样品不均匀性的影响比较严重，方法精密度比火焰原子化法差，通常约为25%。

C，试样直接注入原子化器，从而减少溶液一些物理性质对测定的影响，也可直接分析固体样品。

d，排除了火焰原子化法中存在的火焰组份与被测组份之间的相互作用，减少了由此引起的化学干扰。

e，可以测定共振吸收线位于真空紫外区的非金属元素I、P、S等。f，石墨炉原子化法所用设备比较复杂，成本比较高。

但石墨炉原子化器在工作中比火焰原子化系统安全。

g，石墨炉产生的总能量比火焰小，因此基体干扰较严重，测量的精密度比火焰原子化法差。商品仪器的石墨炉结构多样，但实际上用得最多的是Massmann（马斯曼）炉的HGA系列和Varin-Trchtron（瓦里安AB = k c 本法适用于分析线附近背景吸收变化不大的情况，否则准确度较差。（2）连续光源背景校正法

目前原子吸收分光光度计上一般都配有连续光源自动扣除背景装备。连续光源用氘灯在紫外区；碘钨灯、氙灯 在可见区扣除背景。氘灯产生的连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。氘灯校正法已广泛应用于商品原子吸收光谱仪器中，氘灯校正的波长和原子吸收波长相同，校正效果显然比非共振线法好。

氘灯校正背景是商品仪器使用最普通的技术，为了提高背景扣除能力，从电路和光路设计上都有许多改进，自动化程度越来越高。

此法的缺点在于氘灯是一种气体放电灯，而空极阴极灯属于空极阴极溅射放电灯。两者放电性质不同，能量分布不同，光斑大小不同，再加上不易使两个灯的光斑完全重叠。急剧的原子化，又引起石墨炉中原子和分子浓度在时间和空间上分布不均匀，因而造成背景扣除的误差。

（3）Zeeman效应背景校正法

Zeeman效应 是指在磁场作用下简并的谱线发生分裂的现象。Zeeman效应分为正常Zeeman效应 和反常Zeeman效应。

在正常Zeeman效应中，每条谱线分裂为三条分线，中间一条为组分，其频率不受磁场的影响；其它两条称为组分，其频率与磁场强度成正比。在反常Zeeman效应中，每条谱线分裂为三条分线或更多条分线，这是由谱线本身的性质所决定的。反常Zeeman效应是原子谱线分裂的普遍现象，而正常Zeeman效应仅仅是假定电子自旋动量矩为零，原子只有轨道动量矩时所有的特殊现象。

利用塞曼效应校正背景的方法可分为两大类：光源调制法和吸收线调制法。

由于施加磁场的方式不同，每一类又可分为若干小类。① 光源调制法

这种方法是将磁场加在光源上，使共振发射线发生塞曼分裂。此法亦分为： 光束方向平行于磁场的方法（旋转检偏器调制法）

这一方法又称为同位素位移塞曼原子吸收法，是在同位素光源上施加一个永久磁场，使光源发射线发生塞曼分裂。经磁场分裂后的圆偏振光，用1/4延迟板变为相位不相同的两直线偏振光，再用旋转式偏转检偏器将+ 与 -组分分开，让组分中之一组分位于共振吸收线中心，作为测量光束，另一组分位于远离吸收线中心位置，作为参比光束。

光束方向垂直于磁场的方式（、旋转检偏器调制法）

在光源上施加一个永久磁场，光源共振发射线分裂为、组分，三组分同时通过试样原子蒸气时组分为试样原子蒸气和背景吸收，组分仅为背景吸收。用旋转检偏器将、两相互垂直的直线偏振化组分分开，交替地送到检测系统，即得到校正了背景的试样原子吸收信号。

② 吸收线调制法

这类方法是在原子化器上施加磁场，使吸收线发生塞曼效应。p‖与p偏振交替调制方式

此法是在原子化器上施加一个永久磁场，其方向与光束垂直，使吸收线分裂为、+和 -组分， 组分平行于磁场方向，组分垂直于磁场方向。光源发射线通过检偏器后变成偏振光，其偏振化方向一时刻平行于磁场方向为p‖光束，另一时刻垂直于磁场方向为p光束。吸收线 组分与平行于磁场方向的发射线p‖成分方向一致，产生吸收，由于背景吸收没有方向性，因此测得的是原子吸收和背景吸收。

当垂直于磁场方向的光束p成分通过原子蒸气时，因与吸收线 组分偏振方向不同，不产生原子吸收，但与背景产生吸收，因为背景吸收与发射线偏振方向无关。以p‖为测量光束，p为参比光束，所测得信号差，则为经过背景校正后的“净吸光度”。吸收线磁场调制方式

一交变磁场（方向与光束垂直）置于原子化器，用磁场对原子化过程中的原子吸收线进行调制。无磁场（H=0）时，原子吸收线不发生Zeeman分裂，有磁场（H=HMAX）时，原子吸收线分裂为和组分。在光路中放置一个偏光元件，只允许光源辐射光中与磁场方向垂直的偏振光成分通过。在H=0时，与通常原子吸收一样，测量原子吸收和背景吸收；在H=HMAX时，原子吸收线发生Zeeman分裂，其组分与光源辐射的偏振光波长一致，但偏振方向正交，故不发生吸收，此时测量的为背景吸收。两者之差为校正了背景的净吸收信号。

第四节 分析方法

一、测量条件的选择 1.分析线

通常选择元素的共振线作为分析线。在分析被测元素浓度较高试样时，可选用灵敏度较低的非共振线作为分析线。

2.狭缝宽度

狭缝宽度影响光谱通带与检测器接收辐射的能量。狭缝宽度的选择要能使吸收线与邻近干扰线分开。当有干扰线进入光谱通带内时，吸光度值将立即减小。不引起吸光度减小的最大狭缝宽度为应选择的合适的狭缝宽。

原子吸收分析中，谱线重叠的几率较小，因此，可以使用较宽的狭缝，以增加光强与降低检出限。在实验中，也要考虑被测元素谱线复杂程度，碱金属、碱土金属谱线简单，可选择较大的狭缝宽度；过度元素与稀土元素等谱线比较复杂，要选择较小的狭缝宽度。

3.灯电流

空心阴极灯的发射特性取决于工作电流。灯电流过小，放电不稳定，光输出的强度小；灯电流过大，发射谱线变宽，导致灵敏度下降，灯寿命缩短。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。一般商品的空极阴极灯都标有允许使用的最大电流与可使用的电流范围，通常选用最大电流的1/2 ~ 2/3为工作电流。实际工作中，最合适的电流应通过实验确定。空极阴极灯使用前一般须预热10 ~ 30 min。

4.原子化条件（1）火焰原子化法

火焰的选择与调节是影响原子化效率的重要因素。

对于低温、中温火焰，适合的元素可使用乙炔-空气火焰；在火焰中易生成难离解的化合物及难溶氧化物的元素，宜用乙炔-氧化亚氮高温火焰；分析线在220nm以下的元素，可选用氢气-空气火焰。

火焰类型选定以后，须调节燃气与助燃气比例，以得到所需特点的火焰。易生成难离解氧化物的元素，用富燃火焰；氧化物不稳定的元素，宜用化学计量火焰或贫燃火焰。合适的燃助比应通过实验确定。

燃烧器高度是控制光源光束通过火焰区域的。由于在火焰区内，自由原子的空间分布不均匀，随火焰条件而变化。因此必须调节燃烧器的高度，使测量光束从自由原子浓度大的区域内通过，可以得到较高的灵敏度。

（2）石墨炉原子化法

石墨炉原子化法要合理选择干燥、灰化、原子化及净化等阶段的温度和时间。

干燥一般在105 ~ 125℃的条件下进行。

灰化要选择能除去试样中基体与其它组分而被测元素不损失的情况下，尽可能高的温度。

原子化温度选择可达到原子吸收最大吸光度值的最低温度。净化或称清除阶段，温度应高于原子化温度，时间仅为3 ~ 5s，以便消除试样的残留物产生的记忆效应。

（1）是预处理中待测元素无损失的情况下可采用的最 高预处理温度（即最佳灰化温度）；

（2）表示定量原子化的最低温度。

（3）表示原子出现的温度；

（4）表示最适宜的原子化温度。5.进样量

进样量过小，信号太弱；过大，在火焰原子化法中，对火焰会产生冷却效应；在石墨炉原子化法中，会使除残产生困难。在实际工作中，通过实验测定吸光度值与进样量的变化，选择合适的进样量。

二、分析方法 1.校准曲线法

配制一组含有不同浓度被测元素的标准溶液，在与试样测定完全相同的条件下，按浓度由低到高的顺序测定吸光度值。绘制吸光度对浓度的校准曲线。测定试样的吸光度，杂校准曲线上用内插法求出被测元素的含量。

2.标准加入法

分取几份相同量的被测试液，分别加入不同量的被测元素的标准溶液，其中一份不加被测元素的标准溶液，最后稀释至相同体积，使加入的标准溶液浓度为0，CS、2CS、3CS„，然后分别测定它们的吸光度，绘制吸光度对浓度的校准曲线，再将该曲线外推至与浓度轴相交。交点至坐标原点的距离Cx即是被测元素经稀释后的浓度。

第五节 灵敏度与检出限

一、灵敏度

灵敏度S的定义是分析标准函数 X = f（c）的一次导数S = dx/dc。1.特征浓度

在原子吸收光度法中，习惯于用1%吸收灵敏度。特征浓度 定义为能产生1%吸收（即吸光度值为0.0044）信号时所对应的被测元素的浓度。

C0 = CX×0.0044 / A（g.cm-3）

CX表示待测元素的浓度；A为多次测量的吸光度值。2.特征质量

石墨炉原子吸收法常用绝对量表示，特征质量的计算公式为 m0 = 0.0044/S = 0.0044m/AS（Pg或ng）

式中m为分析物质量，单位为Pg或ng，AS为峰面积积分吸光度。

特征浓度或特征质量越小越好。

二、检出限（D.L.）

检出限的定义为：以特定的分析方法，以适当的置信水平被检出的最低浓度或最小量。

在IUPAC的规定中，对各种光学分析法，可测量的最小分析信号以下式确定： Xmin = X平均 + KS0 式中X平均是用空白溶液按同样分析方法多次测量的平均值。S0是空白溶液多次测量的标准偏差；K是置信水平决定的系数。

可测量的最小分析信号为空白溶液多次测量平均值与3倍空白溶液测量的标准偏差之和，它所对应的被测元素浓度即为检出限D.L.。D.L.= Xmin-X平均/S = KS0/S D.L.= 3S0/S

第六节 原子荧光光谱法

原子荧光光谱法是以原子 在辐射能激发下发射的荧光强度进行定量分析的发射光谱分析法。

原子荧光光谱法从机理看来属于发射光谱分析，但所用仪器及操作技术与原子吸收光谱法相近，故在本章学习。

一、基本原理

（一）原子荧光光谱的产生

气态自由原子吸收光源的特征辐射后，原子的外层电子跃迁到较高能级，然后又跃迁返回基态或较低能级，同时发射出与原激发辐射波长相同或不同的辐射即为原子荧光。原子荧光属光致发光，也是二次发光。当激发光源停止照射后，再发射过程立即停止。

（二）原子荧光的类型

原子荧光可分为共振荧光、非共振荧光与敏化荧光等三种类型。1.共振荧光

气态自由原子吸收共振线被激发后，再发射出与原激发辐射波长相同的辐射即为共振荧光。

它的特点是激发线与荧光线的高低能级相同，其产生过程如图A；若原子受激发处于亚稳态，再吸收辐射进一步激发，然后再发射相同波长的共振荧光，此种原子荧光称为热助共振荧光。

2.非共振荧光

当荧光与激发光的波长不相同时，产生非共振荧光。非共振荧光又分为直跃线荧光、阶跃线荧光和anti-Stokes荧光。

（1）直跃线荧光 激发态原子跃迁回至高于基态的亚稳态时所发射的荧光称为直跃线荧光。由于荧光能级间隔小于激发线的能线间隔，所以荧光的波长大于 激发线的波长。如果荧光线激发能大于荧光能，即 荧光线的波长大于激发线的波长称为Stokes荧光。反之，称为anti-Stokes荧光。直跃线荧光为Stokes荧光。

（2）阶跃线荧光

阶跃线荧光有两种情况，正常阶跃线荧光为被光照激发的原子，以非辐射形式去激发返回到较低能级，再以辐射形式返回基态而发射的荧光（A）。其荧光波长大于激发线波长。

热助阶跃线荧光为被光致激发的原子，跃迁至中间能级，又发生热激发至高能级，然后返回至低能级发射的荧光（B）。

（3）anti-Stokes荧光

当自由原子跃迁至某一能级，其获得的能量一部分是由光源激发能供给，另一部分是热能供给，然后返回低能级所发射的荧光为anti-Stokes荧光。其荧光能大于激发能，荧光波长小于激发线波长。

（3）敏化荧光

受光激发的原子与另一种原子碰撞时，把激发能传递给另一个原子使其激发，后者在以辐射形式去激发而发射荧光即为敏化荧光。

（三）荧光强度

共振荧光，荧光强度If正比于基态原子对某一频率激发光的吸收强度Ia。If =  Ia 式中为荧光量子效率，它表示发射荧光光量子数与吸收激发光量子数之比。

若激发光源是稳定的，入射光是平行而均匀的光束，自吸可忽略不计，则基态原子对光吸收强度Ia用吸收定律表示

Ia = AI0(1-e- l N)式中I0为原子化器内单位面积上接受的光源强度，A 为受光源照射在检测器系统中观察到的有效面积，l为吸收光程长，为峰值吸收系数，N为单位体积内的基态原子数。

整理可得 If = AI0  l N 当仪器与操作条件一定时，除N外，其它为常数，N 与试样中被测元素浓度C成正比

If = KC 上式为原子荧光定量分析的基础。

（四）量子效率与荧光猝灭

受光激发的原子，可能发射共振荧光，也可能发射非共振荧光，还可能无辐射跃迁至低能级，所以量子效率一般小于1。

受激原子和其它粒子碰撞，把一部分能量变成热运动与其它形式的能量，因而发生无辐射的去激发过程，这种现象称为荧光猝灭。

荧光猝灭会使荧光的量子效率降低，荧光强度减弱。

三、仪器

原子荧光光度计分为非色散型和色散型。这两类仪器的结构基本相似，只是单色器不同。

原子荧光光度计与原子吸收光度计在很多组件上是相同的。如原子化器（火焰和石墨炉）；用切光器及交流放大器来消除原子化器中直流发射信号的干扰；检测器为光电倍增管等。

下面讨论原子荧光光度计与原子吸收光度计的主要区别： 1.光源

在原子荧光光度计中，需要 采用高强度空心阴极灯、无极放电灯、激光和等离子体等。商品仪器中多采用 高强度空心阴极灯、无极放电灯两种。

（1）高强度空心阴极灯

高强度空心阴极灯特点是在普通空极阴极灯中，加上一对辅助电极。辅助电极的作用是产生第二次放电，从而大大提高金属元素的共振线强度（对其它谱线的强度增加不大）。

（2）无极放电灯

无极放电灯比高强度空心阴极灯的亮度高，自吸小，寿命长。特别适用于在短波区内有共振线的易挥发元素的测定。

2.光路

在原子荧光中，为了检测荧光信号，避免待测元素本身发射的谱线，要求光源、原子化器和检测器三者处于直角状态。而原子吸收光度计中，这三者是处于一条直线上。

四、定量分析方法

（一）定量分析方法 — 校准曲线法

（二）干扰及消除

原子荧光的主要干扰是猝灭效应。这种干扰可采用减少溶液中其它干扰离子的浓度避免。其它干扰因素如光谱干扰、化学干扰、物理干扰等与原子吸收光谱法相似。

在原子荧光法中由于光源的强度比荧光强度高几个数量级，因此散射光可产生较大的正干扰。减少散射干扰，主要是减少散射微粒。采用预混火焰、增高火焰观测高度和火焰温度，或使用高挥发性的溶剂等，均可以减少散射微粒。也可采用扣除散射光背景的方法消除其干扰。

（三）氢化法在原子吸收和原子荧光中的应用

氢化法是原子吸收和原子荧光光度法中的重要分析方法，主要用于易形成氢化物的金属，如砷、碲、铋、硒、锑、锡、锗和铅等，汞生成汞蒸气。

氢化法是以强还原剂硼氢化钠在酸性介质中与待测元素反应，生成气态的氢化物后，在引入原子化器中进行分析。

由于硼氢化钠在弱碱性溶液中易于保存，使用方便，反应速度快，且很容易地将待测元素转化为气体，所以在原子吸收和原子荧光光度法中得到广泛的应用。

原子荧光光谱法的特点：（1）高灵敏度、低检出限。

特别对Cd、Zn等元素有相当低的检出限，Cd可达0.001ng.cm-

3、Zn为0.04ng.cm-3。由于原子荧光的辐射强度与激发光源成比例，采用新的高强度光源可进一步降低其检出限。

（2）谱线简单、干扰少。

（3）分析校准曲线线性范围宽，可达3 ~ 5个数量级。（4）多元素同时测定。

虽然原子荧光法有许多优点，但由于荧光猝灭效应，以致在测定复杂基体的试样及高含量样品时，尚有一定的困难。此外，散射光的干扰也是原子荧光分析中的一个麻烦问题。因此，原子荧光光谱法在应用方面不及原子吸收光谱法和原子发射光谱法广泛，但可作为这两种方法的补充。

三、重点、难点

（一）重点内容

1、原子吸收光谱分析的基本原理；

2、原子吸收分光光度计；

3、原子吸收光谱分析方法；

4、原子荧光光谱法的基本原理。

（二）难点

原子吸收光谱定量关系，谱线特征及峰值吸收的特点，灵敏度及检出限概念及原子吸收光谱分析定量分析方法的建立。

4．3 例题

例3．1 容器中有4.4 g CO2，14 g N2，12.8g O2，总压为2.026×105Pa，求各组分的分压。

分析：题意中给出了三种气体的质量和总压强，可以直接求得各组的摩尔数，利用道尔顿分压定律求得。本题涉及本章一个重要的知识点。解：混合气体中各物质的摩尔数为：

n1CO24.4g/44(gmol)0.1mo lnN214g/28(gmol1)0.5mol nO212.8g/32(gmol1)0.4mol

由道尔顿分压定律，可求得：

pCO2pnCO2toln0.12.026104CO2nN2n2.026×105O20.10.50.4Pa pnN2N2ptoln2.026×1050.5CO2nN2nO20.10.50.41.013104Pa

pnO22.026×1050.4O2ptolnCO2n0.10.50.48.104104Pa

N2nO2【评注】本题给定条件明了、直接，解题思路清晰。

例3．2有一高压气瓶，容积为30 dm3，能承受2.6×107Pa，问在293K时可装入多少千克O2而不致发生危险？

分析：这是一个应用实例，已知体积，压强，温度，可以直接利用式（1.1）理想气体状态方程求出氧气的质量。

解：

pVnRTmMRTmPVMRT2.61070.030.032 8.31429310.25Kg

【评注】本题给定条件明了、直接，解题思路清晰。

例3．3 水的汽化热为40 kJ·mol-1，求298K时水的饱和蒸汽压。

分析：由题可知，水的蒸发热即汽化热，温度从298K至沸腾状态373K，大气压强已知，因此可以由克劳修斯-克拉贝龙方程（式2.15）求得水在298K时的饱和蒸汽压。

解：lgp1vHm11p2.303R T22T1lg101325p400008.31412981373 22.303求得：P2=3945Pa 4．4习题精选详解

（题号）2.1.某气体在293K与9.97×104Pa时占有体积1.910-1dm3其质量为0.132g，试求这种气体的相对分子质量，它可能是何种气体? 解：该题为理想气体状态方程的运用，将理想气体状态方程进行变量变换，即将物质的量变换为摩尔质量即可。

2.2.一敞口烧瓶在280K时所盛的气体，需加热到什么温度时，才能使其三分之一逸出? 解 该题为理想气体状态方程的应用，由题意可知，一敞口烧瓶即在相同压力下，两种气体状态参数的相关性（采用理想气体状态方程关联）进行计算。

2-3.温度下，将1.013×105Pa的N2 2dm3和0.506 5Pa的O23 dm3放入6 dm3的真空容器中，求O2和N2的分压及混合气体的总压。

解：本题为理想气体状态方程的应用及总压与分压关系。

2.5.在300K，1.013×10Pa时，加热一敞口细颈瓶到500K，然后封闭其细颈口，并冷却至原来的温度，求这时瓶内的压强。

解：由题意知，当瓶内温度升为500K时，其气体体积将变为原来的5/3倍，因此瓶内气体的物质的量只占全部气体的3/5，对应的压力为1.013×105Pa降温前瓶内的气体的物质的量不变。

2.6.在273K和1.013×105Pa下，将1.0 dm3洁净干燥的空气缓慢通过H3C-O-CH3液体，在此过程中，液体损失0.0335 g，求此种液体273K时的饱和蒸汽压。解

2.8.在291K和总压为1.013×105Pa时，2.70 dm3含饱和水蒸汽的空气，通过CaCl2干燥管，完全吸水后，干燥空气为3.21 g，求291K时水的饱和蒸汽压。解

2.10.在273K时，将同一初压的4.0 dm3 N2和1.0dm3 O2压缩到一个容积为2 dm3的真空容器中，混合气体的总压为3.26×105 Pa，试求：

（1）两种气体的初压；

（2）混合气体中各组分气体的分压；（3）各气体的物质的量。解：

2.13．已知乙醚的蒸汽热为25900J·mol-1，它在293K的饱和蒸汽压为7.58×104Pa，试求在308K时的饱和蒸汽压。解

2.15.如图所示是NaCl的一个晶胞，属于这个晶胞的Cl（用表示）和Na+（用表示）各多少个？

原子吸收法测定铜精矿中锑 第3篇

【关键词】铜精矿；锑；原子吸收法

0.前言

低含量锑的测定方法很多，主要有分光光度法，极谱法，原子吸收法等。用分光光度法，极谱法测定铜精矿中锑，基体铜严重干扰锑测定。分离铜等干扰元素，流程长，成本高。原子吸收法具有快速、成本低的特点，被广泛应用。为了提高分析速度，本文讨论用原子吸收法测定铜精矿中锑，基体铜不干扰锑测定，不必分离杂质，方法快速，且方法准确度和精密度高。

1.实验部分

1.1仪器与试剂

1.2试验方法

称取试样0.2000g于250ml烧杯中，加氢溴酸5ml，摇匀，低温加热至刚发烟，取下，趁热沿瓶壁加入硝盐混酸10ml，摇匀，放置2～3分钟，在中低温电炉上加热至近干，取下稍冷，加入10ml盐酸，在中低温电炉上加热至近干，用水吹洗杯壁，加热使盐类溶解，取下冷却，加入10ml硝酸（以保证配制容量瓶时酸度为10%），冷至室温，移入100ml容量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀。在仪器工作条件下与标准曲线一起测定吸光值，计算机自动计算样品中锑的含量。

2.结果与讨论

2.1原子吸收分光光度计工作条件的选择

影响仪器工作条件的因素较多，对于习惯和难调整的条件不需再加选择。这些主要条件有：空气压力；乙炔压力；光谱带宽（狭缝）等。对于一些可调整的参数，则必须予以选择。

2.1.1乙炔流量 燃烧器高度 灯电流的选择

（1）乙炔流量的选择。

固定灯电流为4mA，燃烧器高度为5mm，改变乙炔流量，结果见表1。

由表1所示，说明乙炔流量1.3-1.6 L/min影响不大，选用1.5L/min。

（2）燃烧器高度的选择。

固定乙炔流量为1.5Lmin，灯电流为4mA，改变燃烧器高度，结果见表2。

结果表明，燃烧器高度在4-6mm均可，采用5mm。

（3）灯电流的选择。

固定乙炔流量为1.5Lmin，燃烧器高度为5mm，改变灯电流，结果见表3。

结果表明，在测量结果稳定的情况下，采用小的灯电流最佳，选用4mA。

综上所述，从灵敏度，稳定度，线性关系，避免光谱干扰等方面考虑，选择仪器工作条件如下：

波长nm：217.6燃烧器高度5mm：灯电流4mA：乙炔流量1.5L/min。

光谱带宽nm：0.2空气压力Mpa：0.2乙炔压力Mpa：0.05负高压V：300。

2.1.2仪器的综合性能

在上述选定的最佳工作条件下，以锑标准溶液系列测得的数据见表4。

根据表4的数据计算仪器性能。

（1）特征浓度：

仪器在“AA”档，对2ug/ml锑标准溶液进行三次连续测定，测得的吸光度平均值为0.011，计算特征浓度为0.8ug/ml/1%。

（2）工作曲线线性：

实验表明：该方法在2-7ug/ml的范围内线性较好，工作曲线的相关系数r=0.999。

（3）检出限：在仪器“AA档”，标尺放大10倍，积分时间为3秒，对空白溶液0.5%硝酸溶液连续进行20次测定。所得其标准偏差为0.00215，计算检出限为1.173ug/ml。

2.2硝酸介质对测锑的影响

分别吸取锑标准溶液，配制成不同浓度的硝酸溶液进行测定，结果见表5。

结果表明，10～20%硝酸对锑的测定影响不大，选择10硝酸介质进行测定。

2.3干扰试验

2.3.1基体铜干扰试验

按表6分别取锑标准溶液于100ml容量瓶中，分别加入不同量的铜标准溶液，加10ml硝酸，用水稀释至刻度，摇匀，在最佳工作条件下测定，其结果见表6。

以上试验表明：铜精矿中的铜基体对锑的测定不干扰。

2.3.2各元素综合干扰及回收试验

按表7移取下列杂质元素各10mg和不同量锑标准溶液于250ml烧杯中，盖上表皿，加热蒸发至1-2ml，取下加入10ml硝酸，用水吹洗表皿和杯壁，加热煮沸，取下冷至室温，用水移入100ml容量瓶中，稀释至刻度，摇匀，在最佳工作条件下测定，其结果见表7。

表7结果表明，共存元素对测锑无明显影响，该方法回收良好。

3.试样分析

3.1分析步骤

称取试样0.2000g于250ml烧杯中，加氢溴酸5ml，摇匀，低温加热至刚发烟，取下，趁热沿瓶壁加入硝盐混酸10ml，摇匀，放置2～3分钟，在中低温电炉上加热至近干，取下稍冷，加入10ml盐酸，在中低温电炉上加热至近干，用水吹洗杯壁，加热使盐类溶解，取下冷却，加入10ml硝酸（以保证配制容量瓶时酸度为10%），冷至室温，移入100ml容量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀。在仪器工作条件下测定吸光值，计算机自动计算样品中锑的含量。

3.2样品加标回收试验

为了考察本法的准确度，分别称取0.2000g二个代表样中加入不同浓度的锑标准溶液，按分析步骤进行加标回收试验，结果见表8。

从测定结果来看，回收率在99.45%-99.90%之间，达到测定要求。

3.3分析方法精密度考察

对四个代表样进行精密度考察，结果见表9。

从表9可见，方法的相对标准偏差在2.06%-3.10%，达到测定要求。

4.结束语

（1）试样用氢溴酸和硝盐混酸分解，在10%硝酸介质中，用空气-乙炔火焰原子吸收分光光度法测定铜精矿中锑。

（2）与极谱法、分光光度法相比，原子吸收光谱法具有快速、简便、成本低的特点，适于大批量铜精矿中锑的测定。

（3）由于基体铜不干扰锑测定，不必分离杂质，方法简便、快速，且方法准确可靠，精密度高。 [科]

【参考文献】

[1]中华人名共和国国家标准.铜精矿化学分析方法[S].GB3884.15-86.

原子吸收间接法 第4篇

1 材料及方法

1.1 仪器与试剂

GCX-2型原子吸收分光光度计 (北京地质仪器厂) , Verk-I型钡空心阴极灯 (北京真空电子技术研究所) , 电热水浴锅 (100 ℃) , 25 ml具塞比色管, 1000 mg/L硫酸钾标准溶液, 1000 mg/L钡标准溶液, 1000 mg/L钙标准溶液, 2000 mg/L氯化钾溶液, 1 mol/L硝酸溶液, 1 mol/L盐酸溶液。

1.2 试验方法

1.2.1 操作步骤

量取25 ml水样, 硫酸盐含量在10 mg/L以上, 且总硬度 (以CaCO3计) 在100度 (1784.7 mg/L CaCO3) 以下的水样 (若水样硫酸盐含量超过280 mg/L时, 可适当减少取样量) 于25 ml具塞比色管中。另取25 ml具塞比色管6只, 分别加入0.00、0.50、1.00、2.00、4.00、6.00 ml硫酸盐标准溶液, 向水样及标准管中各加入1ml 2000 mg/L氯化钾溶液及1.5 ml 1mg/L硝酸溶液, 摇匀与试管架一并置于沸水浴中, 放置5 min左右。向以下各管中分别缓慢滴加10.00 ml钡标准液, 边滴加边振摇, 直至加完为止。取出各管, 用纯水稀释至25 ml, 放置10 min后, 以慢速定量滤纸过滤至10 ml比色管中 (弃去5 ml初滤液) , 上机测定。

1.2.2 测定条件

灯电流4 mA, 狭缝0.4 nm, 燃气 (C2H2) 流量 2.5 L/min, 助燃气流量6.5 L/min, 波长Ba 553.6 nm。

1.2.3 结果计算

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2 结果与讨论

2.1 工作曲线

在选定的工作条件下, 测定0.00、0.50、1.00、2.00、4.00、6.00 ml硫酸盐标准溶液的吸光度值。结果表明, 硫酸盐在0～273 mg/L范围内符合朗伯—比耳定律。且线性关系良好, 相关系数r=-0.9991。

2.2 测定钡时工作条件的选择

2.2.1 燃气 (C2H2) 流量

取50 mg/L钡标准液及0.5 ml氯化钾溶液, 固定其他条件, 对燃气流量进行选择。实验表明, 燃气流量为2.5 L/min时, 助燃气流量6.5 L/min时, 吸收值最大。

2.2.2 燃烧头高度

通过实验, 当h=2～5 mm时, 吸光度值最大且稳定。本实验采用4 mm。

2.2.3 工作电流选择

结果表明I灯=2 mA时, 工作处于最佳状态。

2.3 不同试剂及用量的影响

2.3.1 氯化钾用量的选择

实验表明, 加入2000 mg/L氯化钾溶液05～5.0 ml, 钡的吸收值平稳。本法采用加入1 ml氯化钾即可克服低浓度钡本身的电离干扰。

2.3.2 酸量对测定的影响

在不同浓度的酸介质中, 使一定量的硫酸盐与钡相互作用, 过滤测吸光值。结果表明, 盐酸自始至终都有轻微的增感作用; 硝酸加入量在0～2 ml之内, 对钡的吸收无明显干扰。所以, 本实验采用1.5 ml 1 mol/L的硝酸溶液。

2.4 温度的影响

本实验在硫酸钡生成过程中, 采用在100 ℃水浴加热的同时, 缓慢加入硫酸盐标准淮并不断震荡的方式, 以便生成较粗大的硫酸钡晶体颗粒, 有利下一步的过滤[2]。

2.5 干扰及抑制

2.5.1 钡的电离干扰及抑制

钡标准曲线的线性变化显示了钡的电离干扰及钾离子对此干扰的抑制作用。实验表明, 加入1 ml的2000 mg/L氯化钾溶液, 使钡标准曲线发生明显的改善, 朗伯—比耳定律范围得到拓宽。

2.5.2 钙离子的干扰及抑制

采用一定量的硫酸盐及钡标准液, 加入不同量的钙标准溶液, 其他条件不变上机测吸光度值。结果表明, 当Ca2+浓度超过40 mg/L及总硬度 (以CaCO3计) 100度 (CaCO3浓度 1784.7 mg/L) 时, 产生明显的正干扰。其原因可能是:在Ba 553.6 nm处, Ca (OH) 2达到一定浓度时, 会产生强烈吸收而引起的正干扰。本法采用加入低浓度硝酸盐的方法来消除钙对钡的干扰[3]

2.6 精密度与准确度

2.6.1 检出限

通过空白纸的20次测定并结合KSP (溶度积) =[SOundefined]·[Ba2+]进行计算, 得出本法的低检出限为10 mg/L SOundefined。

2.6.2 精密度试验

对同一份水样, 用本法测定硫酸盐含量, 结果经统计学处理CV=1.6%。

2.6.3 回收试验

分别取5份硫酸盐不同含量的水样, 分别加入2.00 ml硫酸盐标准溶液, 用本方法进行测定结果, 回收率在88%～105%之间 (表1) 。

2.7 对比试验

取5份硫酸盐含量不同的水样, 分别用本法及铬酸钡比色法进行测定。结果经统计学处理, t=1.2000.05。差异无统计学意义 (表2) 。

摘要：目的 研究一种快速、准确、适合大批量测定水中硫酸盐的新方法 。方法 利用一定量的金属钡离子在酸性条件下沉淀水中的硫酸根离子。过滤后, 用原子吸收分光光度法测定过剩的钡离子, 间接测定水中硫酸盐的含量。结果 该法通过优化实验条件, 最低检出限为10mg/LSO42-, 精密度CV=16%, 回收率为88%～105%, 适用于硫酸盐含量在10mg/L以上, 且总硬度 (以CaCO3计) 在100度以下的水样, 与铬酸钡比色法经过对比试验, 结果 无统计学意义。结论 原子吸收测钡法间接测定水中硫酸盐操作简便、快速、结果 准确, 适合大批量水样检测。

关键词：原子吸收间接法,对比试验,总硬度,电离干扰

参考文献

[1]GB/T5750.5-2006.生活饮用水标准检验方法。

[2]张宏陶.生活饮用水标准检验方法注解.重庆:重庆大学出版社, 1993:94-98.

原子吸收间接法 第5篇

火焰原子吸收分光光度法测定平菇中的铅

通过巯基棉分离富集后,采用火焰原子吸收分光光度方法成功测定了平菇中的`痕量铅,并对富集铅的条件及洗脱条件、干扰因素进行了探讨.实验回收率在95.0%～99.0%,RSD＜4.0%.方法简单易行、方便快速,结果令人满意,可用于测定食用菌中的痕量铅.

作 者：郁有祝 李建军 杨冉 郭玉华 屈凌波 YU You-zhu LI Jian-jun YANG Ran GUO Yu-hua QU Ling-bo  作者单位：郁有祝,郭玉华,YU You-zhu,GUO Yu-hua(安阳工学院,化学与环境工程系,河南,安阳,455000)

李建军,杨冉,屈凌波,LI Jian-jun,YANG Ran,QU Ling-bo(郑州大学,化学系,河南,郑州,450052)

刊 名：信阳师范学院学报（自然科学版）  ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF XINYANG NORMAL UNIVERSITY(NATURAL SCIENCE EDITION) 年，卷(期)：2008 21(3) 分类号：O657.31 关键词：火焰原子吸收   巯基棉   平菇  

原子吸收间接法 第6篇

关键词：泡塑吸附；原子吸收；金

中图分类号：P575.4 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2016）12-0041-03

金矿的普查勘探对金的分析方法提出了更高的要求，在保证分析准确度的前提下也要做到简便、快速、易于掌握，成本低等。金矿地质样品分析结果有时会产生比较严重的误差，分析合格率很低，直接影响金矿地质找矿工作的开展。金矿中含有大量的硫、砷，对分析方法的选择直接影响金含量的测定。近年来，现代仪器分析和微量分析技术的应用，使常量金和痕量金测试技术都获得了很大发展。本课题利用王水分解金矿试样，在稀王水溶液中加入泡沫塑料吸附金，经硫脲水溶液解脱后，用火焰原子吸收分光光度计测定。该方法精确度高、简便易行、成本低廉，适宜推广。

1 材料与方法

1.1 主要仪器及工作参数

GGX-610型原子吸收分光光度计；金空心阴极灯：波长242.79 nm，狭缝0.4 mm，灯电流4 mA，气体流量1 000 mL/min，燃烧器高度8.0 cm。

1.2 主要试剂

泡沫塑料：将100 g聚氨酯软质泡沫塑料（厚度约5 mm）浸于400 mL三正辛胺乙醇（3+97）溶液中，反复挤压使之浸泡均匀，于70～80 ℃下烘干，剪成0.1 g左右小块备用（1 d内无变化）；硫脲：0.2%硫脲水溶液。以上所用试剂均为分析纯，水为二次蒸馏水。

1.3 样品处理

称取10.00 g试样于瓷坩埚中，从低温升至650 ℃灼烧2 h，中间搅拌2～3次，取出冷却，移入250 mL锥形瓶中，用水润湿，加入30～50 mL王水，在电热板上加热溶解，微沸30 min以上，使溶液体积为20～30 mL（如试样中含锑、钨，应加入1～2 g酒石酸；含酸溶性硅酸盐，应加入5～10 g氟化钠），煮沸，取下冷却，用水稀释至100 mL，放入约0.1 g泡沫塑料（预先用水润湿），用胶塞塞紧瓶口，在往复式震荡机上振荡60 min，取出泡沫塑料，用自来水充分洗涤，然后用滤纸吸干，放入预先加入10 mL 2%硫脲溶液的比色管中，在沸水浴中加热15 min，趁热用玻璃棒将泡沫塑料挤压数次，取出泡沫塑料，冷却至室温，按仪器的工作条件，于原子吸收光谱仪波长242.79 nm处测量Au的吸光度。

2 结果与分析

2.1 样品的焙烧对测定结果的影响

对含砷量较高的试样，焙烧时应从低温开始，逐渐升高温度，至480 ℃时保持l～2 h，使砷挥发，再升至600 ℃继续焙烧除硫，否则会因形成低沸点的砷—金合金而挥发，造成金的损失，导致测定结果偏低。

2.2 样品的溶解对测定结果的影响

在金矿分析中，试样的分解往往是造成分析结果不稳定的关键问题。目前，大多仍利用王水或者不同比例的盐酸和硝酸混合来分解金试样。

通常情况下，金在王水介质中发生如下反应：

Au+HNO3+HCl→AuCl3+NO+2H2O

AuCl3+HC1→HAuCl4

Au3++3e→Au0 E=1.500 eV

AuCl4-+3e→ Au0 E0=0.995 eV

从以上还原电位来看：金是比较惰性的元素，只有强氧化剂或同时存在络合剂的情况下才能有效分解。当大量Cl-存在时，即使较少量的HNO3也成为强氧化剂。样品中的硅酸盐或二氧化硅能将金包裹在里面，使样品分解不完全，造成分析结果偏低。为了使金能更好地溶解，可在加热时加入氢氟酸、氟化钠来助溶。样品分析过程中，长时间煮沸或蒸发AuCl3的盐酸溶液，也会造成金的损失，使测试结果偏低，所以微沸的时间不宜过长，应控制在30～40 min。

2.3 狭缝宽度的选择

光谱通带直接影响测定的灵敏度和标准曲线的线性范围，它应当既能让吸收线通过单色器出口狭缝，又要把邻近的其他谱线分开，因此，在选择时应遵循这样一个原则：在保证只有分析线通过出口狭缝到达监测器的前提下，尽可能选用较宽的光谱通带，又获得较高的信噪比和稳定度。

配制金浓度分别为1.0，2.0，5.0，10.0 μg/mL的金标准溶液，将灯电流调至4 mA，依次调节狭缝宽度为0.2，0.4，1.0，2.0 mm，分别测定在不同的狭缝宽度下金标准溶液的吸光度（每次测定前先用蒸馏水调零），结果见表1。

由表1可知：当狭缝宽度为0.4 mm时，金的吸光度比0.2 mm时大，比1.0 mm和2.0 mm时小，但稳定性比狭缝宽度为0.1 mm，1.0 mm和2.0 mm时都好，所以选择狭缝宽度0.4 mm为最佳条件。

2.4 灯电流的选择

在选择灯电流时，应综合考虑灯电流对灵敏度、稳定度和灯寿命的影响。灯电流小，谱线的多普勒变宽和自吸效应小，发射线窄，灵敏度高；同时，灯电流小，则放电不稳定，并需要较大的光电倍增管电流，光输出稳定度相应变差。因此，实际工作中应根据具体情况进行选择。

配制金浓度分别为1.0，2.0，5.0，10.0 μg/mL金标准溶液，将狭缝宽度调到0.4 mm，将灯电流分别设定为1.0，2.0，3.0，4.0，5.0 mA，分别测定在不同的灯电流下金标准溶液的吸光度（每次测定前先用蒸餾水调零），结果见表2。

由表2可知：在较小灯电流下测定时能量不稳定，波动较大；在灯电流为4.0 mA和5.0 mA测定时吸光度最大，稳定性最好。由于灯电流过大会影响灯的寿命，所以选择灯电流4.0 mA为最佳条件。

2.5 共存元素干扰

在不加酒石酸和氟化钠的情况下，可允许4 000 mg铁，小于200 mg可溶性二氧化硅，20 mg锑和10 mg钨存在。加入1.0 g酒石酸，可消除300 mg锑、100 mg钨的干扰；加入5.0 g氟化钠，可允许5 000 mg铁存在；加入4.2 g氟化钠可使1 000 mg可溶性二氧化硅生成硅酸钠晶体沉淀，而消除其干扰。

2.6 回收率

分别取金标准溶液0.05，0.10，0.20，0.40 mL进行回收率试验，结果表明，回收率为96.5%～102.0%（见表3）。

2.7 标准曲线

配制金浓度分别为1.0，2.0，5.0，10.0 g/L金标准溶液，在灯电流4 mA、狭缝宽度0.4 mm条件下测定吸光度（见表4），绘制工作曲线（如图1所示）。

2.8 样品分析

为了考察方法的准确度，对国家标准样品中的金含量推荐值与本方法的检测值进行对照比较（结果见表5），并对试验用金样品进行外检（结果见表6）。

3 结论

试验结果表明，泡沫塑料吸附金原子吸收法分析矿石中的金，方法简便，易操作，成本低，分析速度快，并且能大批量分析样品，缩短分析时间，可较好地消除碳、硫及有机物对金的测定干扰，测定结果可信度高。

参考文献

[1] 肖克.金矿样品测试分析工作中有关问题的探讨[J].黑龙江地质，2001（1）：60-62.

[2] 阎玉琨.“金矿石分析样品合理制样的研究”一例[J].黄金，1989（2）：59-60.

[3] 孙莹莹，邹海洋.泡沫塑料富集原子吸收法测定矿石中金的含量[J].分析试验室，2010（S1）：415-416.

[4] 何亮.泡沫塑料富集原子吸收测定矿石中的微量Au[J].化工管理，2015（11）：121.

[5] 周喜堂.矿石中金含量的测定[J].青海科技，2011（6）：89-91.

[6] 袁长生，史梨花，周成伟.高含锑矿石中金含量的测定[J].内江科技，2012（10）：162-163.

火焰原子吸收法测定尿锰 第7篇

1 仪器与试剂

1.1 仪器

原子吸收分光光度计 (美国热电M6型) ;锰空心阴极灯 (北京有色金属研究总院) ;离心机;25ml离心管;10ml具塞比色管。

1.2 试剂

锰标准溶液:国家标准物中心1 000μg/ml锰标准储备溶液, 效期内使用, 临用前用1%的硝酸水溶液逐级稀释为5μg/ml的标准使用溶液;硝酸:优级纯;氨水:分析纯;氢氧化钠:分析纯, 临用前配成浓度为0.1mol/L的水溶液。

2 方法

2.1 样品的采集与保存

用聚乙烯塑料瓶收集24h混合尿, 如需存放过夜, 需测尿样比重和体积后按1% (V/V) 比例加入硝酸, 置冰箱保存。样品于冰箱中可存放7d左右。

2.2 样品的处理

取24h混合尿样25ml于离心管中, 各加入2ml氨水 (如曾加酸以0.1mol/L氢氧化钠调至中性再加氨水) , 混匀, 放置过夜。以2 500 r/min离心3min后, 尽量弃去液体部分。将沉淀用0.5ml硝酸溶解, 转入10ml比色管中, 用蒸馏水洗涤并定容至5ml, 待测。同时做试剂空白3份。

2.3 工作曲线的制备

取正常人混合尿各25ml于5只25ml离心管中, 分别加入0, 0.05, 0.10, 0.20, 0.50ml锰标准应用液, 按与样品相同的方法处理各标准管, 定容至5ml, 待测。标准系列浓度为0, 0.05, 0.10, 0.20, 0.50μg/ml。

2.4 仪器工作条件

波长:279.5nm;灯电流:5mA;通带:0.2nm;火焰类型:空气一乙炔;燃气流量:1.0 L/min;背景校正:氘灯。

2.5 测量

将仪器调至最佳工作状态, 分别测各标准管吸光度值, 每管测定3次。以吸光度值对锰浓度绘制工作曲线。同时测量样品管和空白管。

3 结果

3.1 工作曲线线性范围及方法检出限

本方法在0～0.50μg/ml范围内线性良好。直线回归方程Y=0.2853X+0.0030, 线性相关系数0.9998。试剂空白进行了1 0次测定, 方法检出限为0.0045μg/ml (检出限为空白测定值的3倍标准差) 。

3.2 方法的精密度

采用标准差 (S) 和变异系数 (CV) 来衡量方法的精密度。对3种不同浓度的尿样分别进行连续6次重复测定, 结果见表l。

3.3 方法的准确度

采用在尿样中加入一定量的标准物后测其回收率的方法来确定准确度, 结果见表2。

4 小结

4.1 注意事项:结果计算时要进行尿比重的校正。在实验时有时会遇到比重过大的情况, 需重新收集尿样重测, 否则结果过高。

4.2生物样品因其成分复杂, 对分析结果影响较大, 因此样品测定前都要进行消化处理。消化过程中使用试剂多, 消化过程长, 消化不彻底, 很容易产生很高的背景吸收和化学干扰。本文在样品处理过程中加入试剂少, 引入的干扰较少, 背景吸收较低, 氘灯很容易校正;方法简便, 避免了因操作不当造成的测量误差;方法检出限低, 精密度高, 回收率好, 准确可靠, 适用于锰作业工人的普查筛选。

摘要：目的 建立一种简便快速的尿锰检验方法。方法 采用简单的样品前处理, 用火焰原子吸收法进行样品测定。结果 方法灵敏度高, 回收率好, 准确可靠。结论 火焰原子吸收法可作为尿锰普查筛选的常规检验方法。

原子吸收法对钙的测定 第8篇

钙离子是机体的必需元素, 参与细胞的多种生理活动。对维持细胞各种代谢过程极为重要[1]。但它的改变直接影响生物体, 导致机体产生多种疾病。钙离子是钙元素在化合物中的存在形式。钙原子失去了两个电子就成了钙离子。钙在人体内含量很大, 绝大部分都存在与骨骼和牙齿中, 很少量存在于血液和组织里[2]。由于新陈代谢每天都需要从食物中补充一定量的钙。成人推荐每日摄取1000毫克, 长身体的时候推荐每日1300毫克。所以青少年需要的钙比成人高一些, 因为骨骼的发育需要。身高发育跟遗传有关, 但跟后天营养同样有关[3]。保证足够的营养包括钙很重要, 这也是为什么现在的人比父母辈平均身高高的原因。所以很多食品为了提高营养价值都把钙做为添加剂加入食品中。目前我们国家标准中钙的测定方法是原子吸收分光光度法, 此方法比较复杂, 实验中影响的条件多, 造成结果偏差较大。本文就实验过程的各环节的影响因素进行详细分析, 排除干扰, 使得实验结果准确稳定进行。

1 材料与方法

1.1 主要仪器和试剂

原子吸收光谱仪 (AA7003A) (北京东西电子) ;KJ-BII型无油气体压缩机 (天津市利迈豪工贸有限公司) ;超纯水机 (艾柯公司) ;乙炔 (高能达化工有限公司) 。标准品钙单元素标准使用液1000μg/ml (为国家标准物质研究中心提供) ;钙单元素标准储备液:用钙单元素标准使用液 (1000μg/ml) 配制成50μg/ml钙单元素标准储备液, 然后再配制成1、2、3、5μg/ml的钙单元素浓度系列。盐酸、硝酸、高氯酸、氧化镧均为分析纯, 试验用水均为去离子水。所用的玻璃仪器均以硫酸-重鉻酸钾洗液浸泡数小时, 再用洗衣粉充分洗刷, 后用水反复冲洗, 最后用去离子水冲洗晒干或烘干方可使用[4]。

1.2 试验分析条件

乙炔:1.2L/min, 空气:5.0L/min;钙元素灯电流:8mA;狭缝:0.02mm;标准液浓度范围:0～5μg/ml。

1.3 试验方法

样品预处理:钙是一种很重要的营养元素, 所以很多食品把钙作为添加剂加入到食品中, 因为加入量很少, 很容易混合不均匀, 所以应先用不锈钢设备处理样品, 使其混合均匀, 切忌不能用石磨研钵, 会造成钙的污染[5]。

精确称取样品0.5～1.5g (湿样2.0～4.0g, 饮料等液体试样5.0～10.0g) 于250ml高型烧杯, 加混合酸 (硝酸:高氯酸=4:1) 20～30ml, 盖上表面皿, 放到电热板上加热消化[6]。如未消化好而酸液过少时, 再补加几毫升混合酸液, 继续加热消化直至无色透明为止。加几毫升水加热以除去多余的硝酸。待烧杯中液体接近2～3ml时取下冷却。用20g/ml的氧化镧溶液转移于50.0ml的容量瓶中, 定容至刻度。

取与试样相同量的混合酸消化液, 按上述操作做试剂空白试验测定。

2 结果与讨论

2.1 标样浓度选择

分别配置了两个实验标准溶液系列, 它们分别为:5、10、15、20μg/ml和1、2、3、5μg/ml的钙单元素浓度系列, 经测定所得吸光度为表1, 曲线相关线性系数分别为0.99516和0.99942, 由表1可以看出当浓度达到15μg/ml时吸光度已经明显偏低, 钙的吸收已经不完全, 所以用原子吸收分光光度法测钙时, 应使钙浓度小于15μg/ml, 最好用0.5、1、2、3、5μg/ml的浓度系列。

2.2 释放剂氧化镧浓度的选择

用火焰原子吸收光谱法测定样品中钙时磷酸根的干扰作用十分明显, 即使有很小浓度的磷酸根存在也会对钙的测定产生很大的干扰, 当达到一定量后就会无法测定[7]。采用L a3+则可有效地消除了磷酸根的干扰, 通过实验采用不同浓度的L a3+对钙的吸光度进行测定, 所得值见表2, 根据表2的数据可以看出, 当L a3+的浓度为20g/L时消除效果最理想, 所以应选择浓度为20g/L的L a3+作为释放剂来消除磷酸根的干扰。

2.3 乙炔和空气流量的选择

通过调节乙炔和空气的配比选择最合适的火焰类型和高度, 当乙炔为1.2L/min, 空气为5.0L/min时, 钙的吸收最好。

2.4 方法的线性相关性

将1、2、3、5μg/ml的钙单元素浓度标准系列溶液, 在设定的条件下进行测定。标准曲线的线性范围、回归方程、相关系数见表3。从表3中可以看出钙单元素浓度的线性关系良好。

2.5 方法回收率、精密度和准确度

对2种含钙的口服液和2种加钙型豆奶粉进行了测定, 同时进行添加回收试验, 3个添加水平分别为:1、1.5和2μg/g。每个添加水平取2个不含标准物质和4个含有标准物的样品进行平行试验, 回收率及测量结果的相对标准偏差列于表4。由表4可知, 火焰原子吸收光谱法测定钙的回收率为95.13%～96.28%, 测定结果的相对标准偏差1.59%～2.19%。

3 结论

用火焰原子吸收光谱法测定样品中钙时磷酸根的干扰作用十分明显, 而且钙的浓度较高时吸光度产生明显偏低现象, 钙的吸收出现不完全等众多问题[8]。本文建立了火焰原子吸收光谱法快速测定食品中钙含量的方法为:1～5μg/ml钙单元素浓度系列, 20g/L的La3+作为释放剂, 乙炔和空气流量为1.2L/min, 5.0L/min。结果表明该方法消除干扰能力强, 检出限低, 重现性好, 精密度高, 回收率高, 操作快速简洁等优点, 可为食品中钙的含量测定提供技术支持。

摘要：探讨原子吸收分光光度法测定食品中钙的方法。钙单元素检测范围在0～5μg/ml浓度内, 标准曲线线性关系良好, (r=0.99942) ;相对标准偏差为1.59%～2.19%, 加标回收率95.13%～96.28%。结论:该检测结果与国标方法比较无显著性差。该方法抗干扰能力强, 检出限低, 重现性好, 精密度高, 回收率高, 操作快速简洁等优点。适合开展大批量检测工作, 可为食品中钙的含量测定提供技术支持。

关键词：钙,原子吸收法,干扰

参考文献

[1]朱明华.仪器分析[M].北京:高等教育出版社, 2000:250-252.

[2]北京大学化学系, 仪器分析教学组.仪器分析教程[M].北京:北京大学出版社, 1997:135-136.

[3]武汉大学化学系.仪器分析[M].北京:高等教育出版社, 2001:61-62.

[4]方惠群, 于俊生, 史坚.仪器分析[M].北京:科学出版社, 2001:255-257.

[5]李启隆, 曾泳淮, 迟锡增等.仪器分析[M].北京:北京师范大学出版社, 1990:87-89.

[6]华东理工大学化学系, 四川大学化工学院.分析化学[M].北京:高等教育出版社, 2003:287-288.

[7]AOAC Oficial Met hod938.15, Phenolic Antioxidants in Oils, Fats and Butter Oil Liquid Chromatograp hic Met hod[S].

原子吸收间接法 第9篇

目前,测定总砷的方法主要有氢化物原子荧光光谱法[11,12]、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法[13,14,15]、电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)法[16]、悬浮进样-氢化物原子吸收光谱法[17]和氢化物发生-流动注射电热原子吸收法[18]等。这些方法在对浓缩梨汁的总砷进行测定时都需要先对样品消化处理,多采用干法灰化[19]、湿法消解[20]、微波消解[21,22]等。这些前处理方法消耗大量高浓度酸,严重污染环境、且费时费力。本研究拟利用化学原子化器在测定液体样品时无需消化处理,仅对样品酸化后便可直接测定的特点,实现快速、准确的测定浓缩梨汁中的总砷含量。其原理是As在HCl介质中被新生态氢逐渐还原成共价型化合物As H3,这一化合物在几百摄氏度下被原子化后,用原子吸收光度计极易进行分析检测。该方法试剂用量少,干扰影响小,降低分析成本,提高分析速度。

1材料与方法

1.1材料与试剂

砷标准溶液(1 000μg/m L)国家钢铁材料测试中心;盐酸(GR)、氢氧化钾(GR)国药集团化学试剂有限公司;硼氢化钾(≥98.5%),上海凌峰化学试剂有限公司;抗坏血酸(AR),广东省化学试剂工程技术研究开发中心;硫脲,南京化学试剂有限公司;实验用水:一级水;浓缩梨汁(含糖量约70%)。

1.2仪器和设备

AA 700原子吸收光度计、N3050605砷元素无极放电灯,珀金埃尔默仪器(上海)有限公司;MCA-202微型化学原子化器(专利号:ZL200420084256.7);CASCADA IX MK2超纯水装置美国PALL公司。

1.3方法

1.3.1试剂配制

砷标准使用液(100μg/L):使用砷标准溶液(1 000μg/m L)逐级稀释至标准使用液(100μg/L)100m L,并用10%的盐酸定容,备用。

硼氢化钾溶液:称取硼氢化钾配制成浓度分别为5、10、15、20、25、30 g/L和35 g/L的溶液各50 m L,各溶液中加入0.25 g氢氧化钾,混匀,现配先用。

硫脲+抗坏血酸溶液:称取5.0 g硫脲,加入40 m L水加热溶解,待冷却后加入5.0 g抗坏血酸,稀释至50m L,现配先用。

1.3.2标准溶液配制

分别吸取0、0.125、0.25、0.5、0.75、1.00 m L和1.25 m L砷标准使用液(100μg/L)于25 m L容量瓶中,各加入2 m L硫脲+抗坏血酸溶液,用10%盐酸定容,摇匀静置30 min,即为0.0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0μg/L和5.0μg/L浓度的砷系列标准溶液。

1.3.3样品前处理

准确吸取2.5 m L浓缩梨汁至25m L容量瓶中,加入2 m L硫脲+抗坏血酸溶液,用10%盐酸定容,摇匀静置30 min,待测。

1.3.4仪器条件

将AA700原子吸收光度计测定方式设置成MHS模式,设定下列仪器条件:砷元素无极放电灯电流:400 m A;波长选择:193.7 nm;狭缝:2.0 H;积分方式:峰面积法;积分时间:15 s;延迟时间:2 s;BOT时间:2 s;燃气流量:乙炔1.0 L/min;助燃气流量:空气8.0 L/min。

2结果与分析

2.1实验条件优化

2.1.1介质酸度的影响

介质的酸度对氢化物发生效率产生重要的影响,考虑到As(v)在盐酸中更易还原,实验选择盐酸进行介质酸度的影响测定。以5μg/L As标准溶液为对象,用过量的硼氢化钾溶液(50 g/L)作载体,试验了As在不同体积分数(1%~15%)的盐酸溶液中的吸光度。结果表明,体积分数在5%以下,吸光度不理想,特别是在1%左右时,基本没有吸光度;体积分数在5%~10%时,吸光度随酸度增长呈上升趋势,体积分数在10%~15%时,吸光度随酸度增长呈缓慢上升趋势;综合考虑,本研究选取体积分数为10%的HCl进行实验。结果如图1所示。

2.1.2 KBH4浓度的影响

KBH4作为还原剂在本试验中起到非常重要的作用,其浓度直接影响As H3生成速度。以5μg/L As标准溶液为对象,改变KBH4浓度,砷的吸光度也随之发生变化,实验表明,随着KBH4浓度的增大,砷的吸光度也随之增大,当KBH4浓度达到20g/L后,吸光度趋于稳定。实际工作中,因为样品酸度大,当KBH4浓度过大时,会产生大量气泡,造成信号不稳定。当KBH4浓度达到25 g/L后,吸光度、稳定性都会略有下降。本研究最终选择KBH4浓度为20 g/L。结果如图2所示。

2.1.3载气流速的影响

本法采用氩气作为载气,载气的流速太小,则不易将As H3快速带入原子化器内,无法检测到信号。载气的流速太大,则会对As H3的信号产生干扰,使信号减弱。本研究以5μg/L As标准溶液为对象,在确定其他最优条件(HCl浓度10%,KBH4浓度20 g/L)后,试验氩气流速在400~1 400 m L/min吸光度的变化情况。实验表明,当载气流量在600~1 000 m L/min时,吸光度基本稳定。当流量大于1 000 m L/min时,其吸光度开始逐渐下降。本研究最终选择氩气流速为800 m L/min。结果如图3所示。

2.2干扰实验

在上述最佳测定条件下(HCl浓度10%,KBH4浓度20 g/L,载气流速800m L/min),向25 m L 5.0μg/L As标准溶液内分别加入可能的干扰离子进行试验,以吸光度变化超过5%视为有干扰。结果表明,下列元素在实验的浓度范围内对As的检测不产生影响:100μg的Fe、Zn、Hg;50μg的Pb、Cu。考虑到实际样品中共存元素的含量,可以认为常见离子对该试验方法测定总砷无干扰。

2.3线性关系、检出限与精密度

在最佳实验条件下,测定了0~5.0μg/L的砷标准溶液,以测定3次吸光度的平均值为纵坐标,砷标准溶液浓度为横坐标,建立相关标准曲线,其回归方程为:y=0.055 1x+0.006 0,r=0.999 4,结果见图4。对试验空白溶液进行连续11次测定,用3倍空白标准偏差除以标准曲线斜率计算本方法的检出限(3σ)为0.16μg/L,证明该方法的检出限非常低。在最佳实验条件下,连续测定2.0、3.0、4.0μg/L砷标准溶液各7次,结果可见表1,计算该方法的精密度(RSD)为:0.74%~1.29%。

2.4样品测定与回收率

对样品经前处理后进行连续测定3次,取平均值测得该浓缩梨汁中总砷含量为12.4μg/L,该方法实验过程中只涉及到取样与定容,未对样品进行复杂前处理,因此该方法的加标回收率极高,为98.8%~100.8%。结果见表2。

3讨论

用化学原子化—原子吸收光谱法测定浓缩梨汁中微量砷,该方法在盐酸浓度为10%,硼氢化钾浓度为20g/L,载气流速800 m L/min条件下,具有良好的实验结果。该方法测定总砷的检出限(3σ)为0.16μg/L,回收率为98.8%~100.8%,相对标准偏差(n=7)为0.74%~1.29%,具有低检出限、高灵敏度、无需前处理及无背景干扰等特点。对于检测液体样品中微量砷具有极强的优势,值得推广运用。

原子吸收光度法测定水样中的铅 第10篇

关键词：原子吸收光度法,测定,铅,平衡时间

随着我国现代工业建设步伐的加快及废弃物排放量的剧增, 重金属及其化合物的污染也日益严重。铅作为一种毒性很强的有害重金属, 不仅对水质及水生生物造成影响, 而且通过食物渠道对人们的安全构成极大威胁。铅的测定方法一般有石墨炉原子吸收光谱法、电感耦合等离子体原子发射光谱法等。在进行测量分析前通过浊点萃取对环境水样中痕量铅进行预富集分离, 并采用原子吸收光度法测定水样中的铅含量。该方法测定水样中痕量金属铅的线性范围是0～30μg/mL;检测限为1.7ng/mL;相对标准偏差为2.7%。希望通过深入的研究, 能够提高检测结果的准确性。

1 试验部分

1.1 主要试剂与仪器

1% (v/v) TritonX-114溶液;0.5×10-3mol/L5-Br-PADAP的乙醇溶液;pH=8.0的H2PO4--HPO42-缓冲溶液;1000μg/mL的铅标准储备溶液;10μg/mL的铅标准工作溶液。

工作条件:测定波长:283.3nm;灯电流:2.5mA;狭缝宽度:5nm;乙炔流量:2.0L/min, 空气流量:6.0L/min。

1.2 测定方法

取一定量铅的标准溶液于10mL离心管中, 依次加入1% (v/v) TritonX-114溶液0.5mL, 0.5×10-3mol/L5-Br-PADAP溶液0.5mL, pH=8.0的缓冲溶液1mL, 用超纯水稀释至10mL, 摇匀, 置于40℃恒温水浴中, 加热15min后, 以4000r/min离心15min至相分离。分相后的溶液在冰浴中冷却接近0℃, 使表面活性剂变为粘滞的液相, 然后反转离心管弃去水相, 加入0.1mol/L的硝酸-甲醇溶液0.4mL, 以降低表面活性剂相的粘度, 然后用原子吸收分光光度计进行测定。

2 结果与讨论

2.1 pH对铅萃取效果的影响

按试验方法, 考察了pH在4.0～10.0范围内对铅浊点萃取效果的影响, 结果如图1。从图1中可知:当pH在4.0～7.0时, 吸光度随着p H的增加而增加;当pH在7.0～9.0时, 吸光度基本不变且达到最大;当pH在9.0～10时, 吸光度随着pH的增加而下降。本实验选取pH为8.0作为实验的p H条件。

2.2 H2PO4-HPO42-缓冲溶液的用量对铅萃取效果的影响

按试验方法, 考察了pH=8的缓冲溶液的用量在0.1～1.2mL范围内对铅浊点萃取效果的影响。当缓冲溶液的用量0.1～0.3mL时, 吸光度随缓冲溶液的用量增加而增加, 当pH=8缓冲溶液的用量0.3～1.2mL时, 吸光度值达到最大且基本恒定。为了确保溶液pH在8.0, 所以本实验选用缓冲溶液体积为lmL。

2.3 5-Br-PADAP的用量对铅萃取的影响

按试验方法, 考察5-Br-PADAP的用量在0.0～1.0mL范围内对浊点萃取效果的影响。当加入的5-Br-PADAP体积0～0.2mL时, 吸光度值随着加入的5-Br-PADAP体积的增加而增大;当加入的5-Br-PADAP体积在0.2～1.0mL时, 其吸光度达最大且基本不变。说明当5-Br-PADAP的用量为0.2mL时, 5-BrPADAP能与铅完全螯合, 萃取完全, 本实验选用5-Br-PADAP溶液的用量为0.5mL。

2.4 TritonX-114的用量对铅萃取的影响

按试验方法, 考察了TritonX-114的用量在0.1～1.2mL范围内对铅浊点萃取的影响, 结果如图2。当加入TritonX-114的体积在0.1～0.3mL时, 吸光度随着TritonX-114体积的增加而增加。这是因为TritonX-114的量不足以将溶液中的铅与5-Br-PADAP形成的螯合物完全萃取, 从而当TritonX-114的量增加时, 其吸光度也随着增加。当TritonX-114的体积在0.3～1.2mL时, 吸光度达到最大且基本不变, 这说明TritonX-114的量足以将溶液中的螯合物完全萃取。本实验选择TritonX-114溶液的用量为0.5mL。

2.5 平衡温度对铅萃取的影响

按试验方法, 考察了平衡温度在20～50℃范围内对铅萃取的影响。当平衡温度在20～30℃时, 吸光度随着温度的升高而升高;而当平衡温度高于30～-50℃时, 吸光度基本不变, 本实验选择平衡温度为40℃。

2.6 平衡时间对铅浊点萃取的影响

考察了在40℃恒温水浴中放置5～30min范围内, 平衡时间对铅萃取的影响。结果如图3。当平衡时间达到10min时, 吸光度达到最大, 说明萃取完全。平衡时间在10～25min时, 吸光度基本不变, 平衡时间大于25min时, 吸光度下降。为确保溶液中的铅完全萃取, 本实验选择平衡时间为15min。

2.7 离心时间对铅萃取的影响

离心可以加快相分离, 但离心时间过短, 相分离不完全;而离心时间过长, 因温度的降低, 将导致表面活性剂的重新溶解, 降低了萃取效率。考察了离心时间在2～30min范围内对铅萃取的影响, 结果表明:当离心时间为10min时, 相分离完全。为确保萃取完全, 本实验选择离心时间为15min。

2.8 HNO3-CH3OH用量的选择

按试验方法, 考察0.1mol/LHNO3-CH3OH溶液的用量在0.1～1.2mL范围内对测定结果的影响, 结果如图4。当硝酸-甲醇量在0.1～0.3mL时, 吸光度值随着硝酸-甲醇加入量的增加而增大;当硝酸-甲醇量在0.6～1.2mL时, 吸光度值随着硝酸-甲醇量的增加而减小, 当硝酸-甲醇量在0.3～0.6mL时, 吸光度基本不变, 本实验选择硝酸-甲醇溶液的量为0.4mL。

2.9 原子吸收光谱仪工作参数的选择

(1) 采用的分析线波长为283.3nm。一般铅有主灵敏线283.3nm和次灵敏线217.6nm。在217.6nm处有1条220.4nm的非吸收线对光谱有干扰, 同时还有强烈的背景吸收, 而288.3nm的吸收线不受背景干扰。

(2) 灯电流选择2.5mA, 光电倍增管的负高压值选择480V。因为这种条件下, 光输出稳定, 仪器灵敏度高, 暗电流噪声小。

(3) 选择乙炔流量为1.2L/min、空气流量为6.0L/min。因为在富燃火焰中, 没有氧化物生成, 也不发生电离。

(4) 原子吸收测铅时, 为了消除铁的干扰, 一般加入抑制剂氯化锶。本方法允许铁的存量为8g/L, 一般样品中的铁含量达不到8g/L, 故本实验不需加抑制剂。

2.1 0 共存离子的影响

按1.2节中的试验方法对10μg/mL铅标准溶液进行干扰测定, 当铅的相对误差不超过±5%时, 下列离子不干扰测定 (以g/L计) :Be2+ (2) , Zr4+ (5) , Zn2+ (15) , Sn4+ (2) , Mg2+ (10) , Ti4+ (5) , Cr3+ (6) , Hg2+ (2) , Ni2+ (8) , Cu2+ (5) , Mn2+ (5) ;Fe3+ (8) , K+ (10) , Na+ (10) , Ba2+ (10) , Co2+ (5) 。

2.1 1 工作曲线、检测限和标准加入回收试验

在选定的上述实验条件下, 测得的线性范围0～30μg/mL。由工作曲线求得回归方程为A=0.0091c (μg/mL) +0.0003, 相关系数r=0.9995。对含铅15.00μg/mL的溶液用本法进行11次平行测定, 得其相对标准偏差 (RSD) 为2.7%。对空白溶液进行11次平行测定, 按3σ/a, 求得本法的检测限 (3σ/a) 为1.7ng/mL。在水样中加入适量的铅标准溶液进行标准加入回收试验, 结果表明:回收率为97.5%～102.5%。

结语

由以上实验结果表面, 原子吸收光度法测定水样中的铅含量是一种行之有效的方法, 具有操作简单、灵敏度高及干扰少等特点, 是较为理想的重金属分析方法, 在实际工作中有一定的推荐应用价值。

参考文献

[1]罗世旭.氢化物发生原子吸收分光光度法测定水样中的微量铅[J].材料物理与化学, 2000.

原子吸收间接法 第11篇

摘要：用微波消解-石墨炉原子吸收法测定大米中Cu，优化了样品预处理条件，测定了宝鸡市所售两类知名品牌大米中铜含量，均在国家标准要求的最大限量范围内。通过分析国家大米粉标准参考物质GBW（E）100194及加标回收法来验证方法的准确度和精密度，测定值与标准值吻合，相对标准偏差在0.1%。

关键词：微波消解；石墨炉；原子吸收法；大米；Cu

中图分类号：TS212 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）20-0025-02

1 概述

铜是人体必需的微量元素，为血液正常成分，机体内的生化功能主要是催化作用。人体内很多生物化学反应，都需要靠酶做催化剂，至少11种氧化酶都含有铜离子。人体缺铜造血机能就会受到严重影响，也会引起贫血现象。研究表明，铜元素对人体骨架形成，也起着举足轻重的作用，凡摄入正常量铜元素的人，身高都在平均身高以上。铜对脂质和糖代谢也有一定影响，缺铜可使血液中胆固醇含量升高，会使葡萄糖耐受量明显降低，对一些使用常规疗法治疗无效的糖尿病患者，服用少剂量铜离子治疗，能够降低血糖，使病情缓解，血糖降低。同时铜还能预防心血管疾病、消炎抗风湿等。然而人体铜含量过量时，会起到反面作用，比如会引起溶血，Cu2+将与血红蛋白、红细胞以其他细胞膜的SH基有亲合力，增加了红细胞的通透性而发生溶血。此外，铜抑制谷胱甘肽还原酶，并使细胞内还原型谷胱甘肽减少，铜还能使血红蛋白变性，发生溶血性贫血。铜过量会引起Wilson氏症，其主要症状是胆汁排泄铜的功能紊乱，造成组织中铜蓄积，首先蓄积于肝脏内，损害肝脏功能，表现为慢性、活动性肝炎。铜蓄积于脑部时，会引起神经组织病变，出现小脑功能失常和帕金氏综合症。铜蓄积在近侧肾小管时，会引起糖尿、蛋白尿、氨基酸尿和尿酸尿。因此，控制铜的摄取量，准确测定日常生活中主食大米中生命元素具有重要意义。食物样品组成复杂，有机物含量高，基体干扰大。本实验的关键是样品前处理技术。

食品前处理，传统的方法有干法灰化和湿法消解法，与这些方法比较，本文采用的微波消解法具有耗时短、化学试剂用量少，减少样品损失及污染等优点。

石墨炉原子吸收光谱法具有灵敏度高、特效型好、适用性广、操作简便等特点，是目前处理含有痕量元素的样品最有效的方法之一。本文详细研究了石墨炉原子吸收法测定铜的最佳条件，并将所提出的方法应用于生物标准物质（GBW（E）100194）和市售（宝鸡）大米中铜的分析，结果满意。

2 仪器与试剂

仪器：美国PEAA800型原子吸收光谱仪、美国CEM MARS型微波消解仪、铜灯为PE原装灯、法国密理博Synery UV/ELIX5型纯水发生器。

试剂：实验所用试剂均为优级纯，水为超纯水，所用容器使用前均用体积分数10%硝酸浸泡24h以上，再用超纯水冲洗沥干备用。

3 溶液配制

1.0mg/mL铜标准储备液（国家有色金属及电子材料分析测试中心），使用前将铜储备液逐级稀释成50ug/L储备液备用。Cu标准系列用1.5%稀硝酸溶液稀释。

4 样品制备

样品烘干：将样品于80℃恒重4h。

样品处理：称样0.5g左右，精确至0.001g。将样品直接称至消解罐中，分别称取五组样品，第三组为加标回收。两份试剂空白，共七个消解罐中分别加入5mL硝酸浸泡2h后，加入3mL双氧水，按规定旋紧消解罐盖子。微波消解仪程序：MAX POWER 1600W 100%，RAMP 05∶00，PSI 0350，CONTROL 160℃ 03∶00。使用微波消解仪共消耗8min。待温度降至室温时，取出，在通风橱中拧开消解罐盖子，释放压力。在180℃下赶酸1h，取下冷却至室温，转移至25mL容量瓶中，用1.5%稀硝酸定容。溶液呈无色透明状。从消解样品到稀释溶液，本文只采用一种酸，这样减少了试剂消耗和对环境的污染。溶液上原子吸收进行检测。前处理整个过程耗时3.5h。原子吸收主要工作参数见表1所示。

5 结果

通过测定标准溶液浓度各浓度峰面积，对相应浓度做曲线，得到Cu标准曲线的线性关系y=0.00370x-0.00012，用石墨炉原子吸收法测定大米中Cu的检出限计算方法为，3倍十次空白的标准偏差除以斜率，得到原子吸收石墨炉法测铜的检出限为0.8ug/L。

检测结果见表2。

将本方法应用于当地（宝鸡）市售的两种大米中铜的测定，样品处理同前所述，所得结果及回收率见表3，可见，回收率为92.7%和95.7%，满足痕量分析要求。说明本方法适合做大米中铜的检测。

将本法应用于标准参考物质GBW（E）100194中铜的测定。测得的铜的质量浓度2.10mg/kg，与标准参考值（铜的质量浓度为2.2mg/kg）吻合良好，说明本方法准确度能够满足痕量分析要求，是测量大米粉中铜含量比较理想的方法。

6 结语

本文采用微波消解样品，石墨炉原子吸收光谱法分析大米及大米粉中铜含量，方法简便快速，适合于大米粉及大米中铜的测定。实验结果表明：所有样品中重金属的含量都低于国家最大允许限量10mg/kg。

参考文献

[1] 廖展如，张以胜，乐学义，等.微量元素铜与人体健康华中师范大学化学系微量元素，1988，（4）.

[2] 中华人民共和国国家标准.食品卫生检验方法（GB/T5413.21-1997）[S].北京：中国标准出版社.

[3] 彭荣飞，黄聪，张展霞.石墨炉原子吸收光谱法测定婴儿配方食品中铅和镉[J].华南预防医学，2005，31（5）：52-54.

[4] 中华人民共和国国家标准.食品中铜限量卫生标准（GB15199-94）[S].

尿锰的石墨炉原子吸收直接测定法 第12篇

关键词：石墨炉原子吸收,尿,锰

锰是人体必需的微量元素之一。人们在从事锰矿开采、磨粉、焊条制造、点焊等作业时, 产生的锰尘或锰烟可能被吸入, 高浓度时会造成锰中毒, 体内尿锰含量会高于正常参考值。但是目前有的《生物样品中有害物质及其相关化合物的检测》未列出尿锰的检测方法。国家职业卫生标准《职业病慢性锰中毒诊断标准》 (GBZ 3-2002) 推荐尿锰的测定方法为高碘酸钾集锰法, 该方法存在操作繁琐、费时费力, 样品需要量大, 灵敏度和精密度不够理想等缺憾。我们建立了用石墨炉原子吸收法直接测定尿锰的方法。

1 材料

1.1 仪器和材料

原子吸收分光光度计 (日立Z-2000) , 锰空心阴极灯 (北京曙光电子光源仪器有限公司) , 热解涂层石墨管 (北京理锫碳素技术有限公司) , Millipore纯水机, 可调式电热板 (北京市永光医疗仪器厂) 。

1.2 试剂

硝酸 (GR) 体积分数为1%;高氯酸 (GR) , 蒸馏水 (Millipore纯水机制备的超纯水) , 锰标准溶液 (国家标物中心GBW (E) 080157) ;锰标准应用液 (100 ng/ml) 。

1.3 空白尿样

取若干正常人尿样, 按100 ∶1的比例加入硝酸, 混匀。

1.4 样品采样、运输和保存

用具塞聚乙烯塑料瓶收集尿样, 混匀后尽快测量比重后取样分析;如不能及时分析, 按100 ∶1的比例加入硝酸, 摇匀, 冷藏运输, 4 ℃下可保存2周。

2 分析方法

2.1 测定条件

测定波长:279.5 nm;灯电流:4.5 mA;狭缝:0.4 nm;计算方式:峰高定量;塞曼背景吸收校正;样品进样量:20 μl;升温程序见表1。

2.2 锰标准曲线绘制

取6个100 ml容量瓶, 按表2配置标准系列。

2.3 样品处理

吸取尿样2.0 ml于10 ml具塞比色管中, 加1%硝酸溶液定容到刻度。

2.4 测定

用测定标准系列的操作条件, 测定尿样和试剂空白的吸光度值。测得的样品吸光度值减去试剂空白的吸光度值后, 由标准曲线得锰浓度 (ng/ml) 。

2.5 计算

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式中:C—尿中锰的浓度, ng/ml;c—由标准曲线所得锰的浓度, ng/ml;k—尿样换算成标准比重下浓度的校正系数;n—样品尿样的稀释倍数。

3 结果与讨论

3.1 基体改进剂的选择与否

我们参考文献[2], 试验了0.1%磷酸二氢铵、0.2%氯化钯、10%抗坏血酸+0.1%硝酸镁和Triton X-100等4种物质作基体改进剂, 测定6 ng/ml的尿锰, 比较结果见表3。

注:以上结果都已经扣除试剂空白, 锰标准溶液的进样量为20 μl。

从表3可见, 4种基体改进剂灰化温度提高了200～400 ℃, 原子化温度降低了100～200 ℃, 除0.1%磷酸二氢铵外, 灵敏度提高了大约1.5～2.0倍。但考虑到未加基体改进剂的试验结果已经能够很好地满足了试验的要求, 加了基体改进剂以后, 反而会使标准曲线最高点的吸光度值超过1.0, 从而引入不必要的误差。在实际工作中, 不加基体改进剂可以减少对环境的污染。故本法采用不加基体改进剂, 直接进样进行测定。

3.2 石墨管的选择

分别选用热解涂层石墨管和普通石墨管测定4 ng/ml尿锰。结果表明, 热解涂层石墨管比普通石墨管的灵敏度高3倍, RSD值在5%以内, 且峰形较好。所以测定锰时应采用热解涂层石墨管。

3.3 最佳灰化温度和原子化温度的选择

较高的灰化温度有助于共存物质的蒸发, 降低背景吸收, 提高灵敏度。而选择较低的原子化温度有利于延长石墨管的使用寿命。通过试验, 得到灰化原子化曲线, 见图1。

3.4 酸度的影响

试验中发现锰的吸光度与硝酸含量有关。随着硝酸含量的增加, 吸光度值增大。当酸度达到1%时, 吸光度值在最佳范围内, 且峰形较好, 故试验的酸度控制在1%左右最佳。

3.5 样品消化与否对试验结果的影响

取不同浓度的尿锰样品, 采用以下2种方法处理:①尿样按100+1的比例加入硝酸后, 取2 ml到10 ml具塞比色管中, 1%硝酸溶液定容到刻度后待测;②尿样按100+1的比例加入硝酸后, 取2 ml到小烧杯中, 加入5 ml的硝酸+高氯酸 (4+1) 后在电炉上消解, 待消化液成无色透明后, 用水少量多次洗涤, 洗液合并于10 ml具塞比色管中并定容到刻度待测。测定结果见表4。

将2种处理后样品按方法测定, 测定结果作t检验, 结果表明:t=0.02, P>0.05, 2法结果差异无统计学意义。

3.6 方法的检出限

根据IUPAC关于检出限规定, 经过对标准系列零管 (n=10, 1%的硝酸溶液) 重复测定, 标准偏差s=0.000 42, 工作曲线斜率s=0.042, 当K=3时, 最小检出浓度为L=Ks/s=0.03 ng/ml, 满足实际工作检测的要求。

3.7 精密度试验

选用3份空白尿样, 分别加入适量锰标准使用液, 配制成3种不同质量浓度的样品, 采用上述检测方法分别测定, 每个浓度的样品测定8次 (n=8) , 精密度试验结果见表5。

3.8 准确度试验

①在尿锰浓度为4.25、3.20和0.00 ng/ml的尿样中加入3.00 ng/ml的锰标液, 结果如表6。

3.9 干扰试验[3]

根据锰作业现场以及尿样中可能存在的某些金属离子的干扰, 在尿样中加入一定量的金属离子, 对于锰含量为6.80 ng/ml的测定体系中, 4000 ng/ml Na+、2000 ng/ml K+、300 ng/ml Mg2+、300 ng/ml Fe3+、100 Zn2+和100 ng/ml Pb2+, 对测定均不产生干扰。

3.10 结论

我们使用石墨炉原子吸收测定尿锰, 采用样品稀释直接进样和不加基体改进剂。试验结果表明, 此法灵敏度高, 操作简单, 准确可靠, 是测定尿锰较理想的方法。

参考文献

[1]卢启冰, 范衍琼, 董振荣, 等.石墨炉原子吸收分光光度法测定尿锰的方法研究.职业卫生与应急救援, 2005, 23 (2) :61-62.

[2]邓勃, 何华火昆.原子吸收光谱分析.北京:化学工业出版社, 2004:263-271.