分析技术-分析实验技术

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1、分析技术分析实验技术4.4分析实验技术4.4.1原子捕集技术4.4.2增感技术4.4.3化学改进技术4.4.4石墨管改性技术4.4.5STPF技术4.4.6间接原子吸收光谱分析技术4.4分析实验室技术4.4.1原子捕集技术常规火焰原子化器的灵敏度受到诸多因素的限制，首先是雾化效率低,只有约10%的试液进入火焰，其次是原子在分析区内的平均停留时间很短，使火焰原了吸收法的灵敏度受到一定的限制⑵。1976年，R.Stephens捉出了利用石英管进行原子捕集的技术，此后T.S.West等人作了较多的研究阳"役原子捕集技术是一种在火焰中浓缩被测元素原了的技术。捕集的

2、原了随后瞬间原了化，从而可提供高的原了密度进行测定。其优点是不必另外加入化学试剂，避免了化学前处理或化学预浓缩操作中的污染和损失，节时快速，测定灵敏度较高。原子捕集技术有两种基本形式：一种是冷凝管捕集法，另一种是缝管捕集法。4.4.1.1原子冷凝捕集法原子冷凝捕集法的装置是将一石英（或金属）管安装于火焰中心，使石英管的轴向与火焰的长度的方向和重合，管的外径为3〜5mm,空心阴极灯的光束在石英管上表面通过进入单色器。置于火焰中的石英管内通口来水冷却，当按常规方法喷入溶液时，火焰中分析元素的原子及其化合物被冷凝捕集于石英管外表面。经过一定吋间捕集后，喷入空口溶

3、液，通过旋塞通入压缩空气以排出石英管中的水，当管中的水排尽时，立即关闭压缩空气,待石英管的温度上升到一定热度时，此时凝聚在石英管表面的分析物迅速蒸发进入火焰原子化，在石英管上方给出了很高的原子密度供原子吸收测量。应用原子捕集技术所记录的原子吸收信号如图4.15所示。图4.15常规法和捕集法原子吸收信号的比较A-常规法，B-捕集法1-喷雾，2-停喷，3-赶水释放原子冷凝捕集法所得到的吸收信号是一种强而窄的脉冲信号，较常规火焰原子吸收信号有显著增强。文献报道的原了捕集装置有单管式、双管式和三管式，其中单管式应用较多。捕集管多为石英质。这种石英质原子捕集装置热特

4、性好，适用范围广，但干扰大，成本高并且寿命短。孙汉文研制出一种不锈钢原子捕集装置巴如图4.16所示。通过特制的调节器使捕集管上下左右前后可方便调节。不锈钢原子捕集装置，热性能好、成本低、寿命长。测定银、铅和镉,灵敏度较常规火焰法提高1~2个数量级。图4.16原子捕集系统1自來水,2空气，3三通阀，4不锈钢捕集管，5缓冲管根据X射线衍射分析研究的结果，被测元素在石英管外表面捕集形式有三种：①金属单质，常规火焰中易原子化元素多以第一种形式被捕集，例如铜、银和镉。②金属氧化物，铝和锐以这种形式被捕集。③金属单质、氧化物或合金的混合物，镁和猛以这种形式被捕集，这种

5、捕集形式较为多见。捕集管材料特性、管经大小、捕集管的位置、火焰性质、冷却水流量、通气时间、仪器响应状态对灵敏度均有不同程度的影响。表4—9列出了用WYX-402型原子吸收分光光度计测定银、铅和镉的最佳条件。表4—9原子捕集法最佳条件元妄捕集管位置/nrni流量/L-h1水流量/通气时fill/O响应状太上距光下距缝空气乙烘Ag25250801.55快速挡Pb2825010022消一挡Cd273001101.52消一挡喷雾捕集时间是影响分析灵敏度的主要因素。吸喷0.05^.mL1银溶液和0・5//g・nil/铅溶液，捕集1-10min,其吸光度均随捕集时间的

6、延长而线性增加。吸喷0.01恣・n）L镉溶液，捕集1-8min,其吸光度与捕集时间之间也呈线性关系。银的特征浓度为0・004ug・nil/（捕集2min）和0.0004“g・mL1（捕集10min）。铅的特征浓度为0.044冷.mL1（捕集1min）和0・0055〃g・mI?（捕集10min）o镉的特征浓度为0.0002^.mL_1（捕集2min）和0.00008^.mLl（捕集8min）o在低浓度范围内，吸光度与捕集时间之间的线性范围较宽。因此，对低浓度的试样溶液，可适当延长捕集时间，以便获得灵敏而准确的测定结果。表4—10给出了一些元素的灵敏度。表4—

7、10原子捕集技术的灵敏度元素捕集管材~~捕集吋间特征浓度灵敏度提高倍As-不锈钢OIXAsAuBiCd钢英英英英英協石石石石石不CuMnPbSbSeT1Zn钢英英锈英英英英石石不石石石石0.0040.00040.00090.0240.0280.060.00040.00020.00010.000080.0040.00290.0440.00550.0110.0150.0150.00050881750822110598434251321194211虽然原子捕集技术的灵敏度较常规火焰法高1〜2个数量级，但同时也存在新的干扰问题。碱金属和碱土金属因腐蚀石英管表面而形

8、成硅酸盐，铁、铝、帆等元素则以氧化物形式沉积在石英管表面，因此改变