金属元素测定方法详解.ppt

原子化系统 原子化系统是将试样中的待测元素转化成原子蒸汽，分为火焰原子化法和无焰原子化法。 火焰原子化法 火焰原子化器由雾化器、混合室和燃烧器三部分组成。 雾化器：将试液雾化，使之形成直径为微米级的气溶胶，一般雾化效率可达10％。 混合室：使燃气、助燃器与气溶胶充分混合。 燃烧器：使样品原子化，化合态的元素在高温火焰中解离成基态原子蒸汽，通常原子化效率约为10％。 火焰原子化法 测定条件的选择 1．分析线波长 一般选待测元素的共振线作为分析线，高浓度时，也可选次 灵敏线 2．空心阴极灯电流 在保证有稳定和足够的辐射光通量的情况下，尽量选较低的 电流。 3．火焰类型（乙炔/空气流量比） 依据不同试样元素选择不同火焰类型。 4．其它 观测高度、进样量、稀释倍数、基体改进剂等。 调节观测高度（燃烧器高度），可使元素通过自由原子浓度最大的火焰区，灵敏度高，观测稳定性好。 定量方法 原子吸收光谱分析的定量方法有标准曲线法、标准加入法和内标法。 1）标准曲线法：配制相同基体的含有不同浓度待测元素的系列标准溶液，分别测其吸光度，绘制标准曲线，在同样操作条件下，测定试样溶液的吸光度，从标准曲线上查得浓度。 2）标准加入法 火焰原子化法优点：操作简便，重现性好。 主要干扰：基质干扰、光谱干扰等。 方法局限性：雾化和原子化效率低，最终变为气态原子的元素只占总量的1％左右，灵敏度不够高。 无火焰原子化法则克服了上述缺点。 无火焰原子化法 石墨炉原子吸收法 冷原子吸收法 氢化物原子吸收法 石墨炉原子化法： 利用低电压（10－25V）、大电流（300A）来加热石墨管，可升 温至3000℃，使置于管中的少量液体或固体样品蒸发并原子化。 石墨管长30－60mm，外径6mm，内径4mm，管上有三个小孔，中间 小孔用于注入试样。 石墨炉原子化器示意图 原子化过程四个阶段 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，可高达3000℃左右。 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。 石墨炉原子化法原子化程度高（原子化效率接近100％），试样用量少（1～100μL），可测固体及粘稠试样，灵敏度高，其绝对检出限往往比火焰法低102－103倍。 汞 —— Hg 汞及其化合物属于剧毒物质。单质汞不稳定，容易转化成无机和有机的汞化合物。无机汞有一价和二价两种价态，有机汞有烷基汞、芳基汞和烷氧基汞等。有机汞化合物的毒性比无机汞及单质汞强，有机汞又以烷基汞（尤其是短链的烷基汞，如甲基汞）的毒性最强。 汞可在体内蓄积，进入水体的汞可迁移转化由食物链进入人体，引起全身中毒，如日本的水俣病就是由甲基汞中毒引起的。天然水中的汞一般不超过0.1μg/L。 汞的污染可能来自氯碱、塑料、电池、灯泡、仪表、冶炼、军工、医院等工业废水和废弃物的排放。 汞的测定方法： 双硫腙比色法（GB7469-87），测定范围为2~40μg/L，适合于生活污水、工业废水和受汞污染的地面水的测定 冷原子吸收分光光度法（GB7468-87） 冷原子荧光法（HJ/T341-2007），检测限为0.0060~1.0μg/L。 汞 —— Hg 铅 —— Pb 铅是可在人体和动植物中蓄积的有毒金属，其主要毒性效应是导致贫血、神经机能失调和肾损伤等。铅对水生生物的安全浓度为0.16mg/L。 铅污染主要是由于蓄电池、冶炼、五金、机械、涂料和电镀等工业废水的排放所造成。 铅的测定方法： 双硫腙分光光度法(GB7470-87)，测定范围为0.01～0.3mg/L，适用于地表水和废水中铅的测定 原子吸收分光光度法(GB7475-87) 电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-AES） 铬 —— Cr 铬是生物体所必需的微量元素之一。铬的毒性与其存在价态 有关，水中的铬主要有三价和六价两种价态,六价铬具有强毒性， 为致癌物质，并易被人体吸收而在体内蓄积。水中三价铬和六价 铬在一定条件下可以相互转化。 铬主要来源于电镀、制革、纺织、染料、冶金、化工等工业 废水的排放。 铬的测定方法： 二苯碳酰二肼分光光度法适用于地面水和工业废水六价铬的测定，测定范围为0.004～1mg/L 火焰原子吸收法测定 总铬 金属元素含量与形态分析流程 样品采集、保存 预处理 分离/富集 仪器分析 滴定、比色 原子光谱 原子质谱 金属元素定性定量分析 金属元素的比色分析法 双硫腙分光光度法测定水中金属 水中的锌、汞、镉和铅等金属离子均可用双硫腙分光光度法进行测定。 水样经