GB T 23768-2009 无机化工产品.火焰原子吸收光谱法通则.pdf
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1、ICS 7 1. 060.01 G 10 中华人民共和国国家标准GB/T 23768-2009 无机化工产品火焰原子吸收光谱法通则Inorganic chemicals for industrial use General rules for flame atomic absorption spectrometry 2009-05-13发布2010-01-01实施中华人民共和国国家质量监督检验检茂总局也古中国国家标准化管理委员会QC.1 G/T 23768-2009 目IJ1=1 本标准与日本工业标准JISK 0121: 2006(原子吸收光谱法通则一致性程度为非等效。本标准的附录A和附录B为
2、资料性附录。本标准由中国石油和化学工业协会提出。本标准由全国化学标准化技术委员会无机化工分会(SAC/TC63/SC 1)归口。本标准起草单位:多氟多化工股份有限公司、中海油天津化工研究设计院、广东省汕头市质量计量监督检测所。本标准主要起草人:薛旭金、刘幽若、郭永欣、陈敏、陈晓红。本标准为首次发布。I 主GB/T 23768-2009 无机化工产品火焰原子吸收光谱法通则1 范围本标准规定了元机化工产品火焰原子吸收光谱法的术语和定义、方法原理、试剂、材料、仪器、测定、精密度、仪器实验室的条件和安全。本标准适用于火焰原子吸收光谱法方法的编写、方法的研究、培训和教学以及对测定仪器的验收等。2 规范性
3、引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版本均不适用于本标准。然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。GB/T 4470-1998 火焰发射、原子吸收和原子荧光光谱分析法术语(idtISO 6955: 1982) GB/T 6379.2 测量方法与结果的准确度(正确度与精密度)第2部分:确定标准测量方法重复性与再现性的基本方法GB/T 6682-2008 分析实验室用水规格和试验方法(lSO3696: 1987 , MOD) GB/T
4、 6819-2004 溶解乙快3 术语和定义GB/T 4470-1998确立的以及下列术语和定义适用于本标准。3. 1 火焰原子吸收光谱法flame atomic abso叩tionspectromet 用火焰将分析试样中的待测元素转变为自由原子,通过测量蒸气相中该元素的基态原子对特征电磁辐射的吸收来确定化学元素含量的方法。4 方法原理从光源辐射出待测元素的特征波长的电磁辐射(光),通过火焰原子化系统产生的样品蒸气时,被蒸气中待测元素的基态原子吸收。在一定的实验条件下,吸光度值与试样中待测元素的浓度关系符合朗阳尔定律:A=咔=K l c(A为吸光度;CO为人射光通量;在r为透射光通量;K为吸收
5、系数;l为吸收光程长度;p为待测元素的浓度)。当吸收光程长度l与吸收系数K一定时,吸光度A与试样中待侧元素的浓度p成正比。利用此定律可进行定量分析。5 试剂、材料5. 1 试剂本标准所用试剂,在没有注明其他要求时,均指分析纯或分析纯以上试剂。样品处理时常用到元机酸,如:盐酸、硝酸、高氯酸、氢氟酸等,使用前应检查,尽量保证其不含有待测金属元素。1 GB/T 23768-2009 5.2水符合GB/T6682-2008中规定的二级水的规格。5.3 溶液和标准溶液的配制溶液和标准溶液的配制按相关标准配制。配制标准溶液的试剂应采用纯度高、化学性质稳定的物质。所用试剂应储存在洁净的容器中,不应有物质析出
6、。5.4 气体火焰用的燃气通常为乙快,其要求应符合GB/T6819-2004的规定;所用的助燃气体通常为空气、氧化二氮,其要求应符合相关规定,使用压缩空气时应充分除去尘埃。6 仪器火焰原子吸收光谱仪主要由光源系统、火焰原子化系统、光学系统、检测系统和数据处理系统组成,另有背景校正系统和自动进样系统等。标准的仪器示意图如图1所示。数据处理系统图1原子吸收光谱仪示意图注:背景校正系统并不是原子吸收光谱仪的独立组成部分,在有些仪器中不包括该部分。6. 1 光源系统6. 1. 1 光源系统由光源灯和灯电源两部分组成,常用光源灯如下:a) 空心阴极灯是常用的分析光源,也用于背景校正,其结构如图2所示。图
7、2空心阴极灯结构示意图b) 元极放电灯:用于特定元素(呻、锡、锡、铅、锁和错等元素)的分析。c) 债气灯:用于待测元素分析和背景校正。d) 筑灯:用于背景校正。e) 鸽灯:用于背景校正。6. 1. 2 灯电源:灯电源应提供足够的能量来确保光源灯正常、稳定的使用。6.2 火焰原子化系统火焰原子化器由雾化器、雾化室和燃烧器组成,其功能是将试液雾化成气溶胶后再与燃气混合,进入燃烧器产生的火焰中,使其干燥、蒸发、离解,最后使待测元素形成基态原子。火焰原子化器可分为预混型原子化器和全耗型原子化器两种,目前大多使用预混型原子化器。其所用的燃气和助燃气有乙快-空气、乙快-氧化二氮、氢气-氧气、氢气-空气等。
8、火焰原子化器应具备一定雾化效率、耐腐蚀、原子化效率高、噪声小及火焰稳定性能好,且应装有防止燃气、助燃气及废液泄漏的排放装置。2 4一GB/T 23768-2009 6.3 光学系统6.3. 1 光路系统光路系统分为单光束系统和双光束系统。单光束型只有一束光通过,而双光束型产生的光通量通过分光镜分为两束,一束通过原子化系统,一束则作为参比。6.3.2 单色器单色器可将由光源发出的复合光分解成单色光或有一定宽度的谱带以便分析使用。单色器装有衍射光栅,它应具有足够的分辨率将邻近谱线分开。单色器种类较多,有利特罗单色器、策尔尼-特纳氏单色器、分级光栅单色器等等。6.4 检测系统检测系统是通过检测器将人
9、射光光强转变为电信号。常用元件有光电倍增管、光电管或半导体探测器。6.5 数据处理系统数据处理系统用来进行数据处理,显示,记录吸光度、浓度、工作曲线和测定结果。数据处理系统包括模拟系统和数字系统;另外,显示系统通常由显示器、打印机、记录仪等组成。注:数据处理包含积分信号、读取吸收峰值、绘制并记录工作曲线等功能,以便获得更好的精密度,并加快读取检测结果的速度。6.6 背景校正系统该系统的目的是校正背景。有四种常用的背景校正系统:连续光源背景校正,塞曼效应背景校正,非共振吸收线背景校正和自吸背景校正。6.6.1 连续光源背景校正系统该系统是利用空心阴极灯辐射的锐线光谱所测得原子吸收和背景吸收的总吸
10、光度值与连续光源辐射的连续光谱所测得背景吸收的吸光度值之差,得到待测元素原子的吸光度值,从而达到扣除背景的目的。用于背景校正的能发射连续光谱的光源灯有负灯、鸽丝灯等。用于背景校正的负灯一般适用于180 nm., 350 nm波长范围内,鸽丝灯一般适用于350nm., 800 nm波长范围内。该系统适用于装有连续光谱校正装置的仪器。6.6.2 塞曼效应背景校正系统该系统是利用磁场产生塞曼效应来进行背景校正。由产生塞曼效应的磁铁和分离光信号的信号处理器组成。磁铁有永久磁铁和交变电磁铁。使用交变电磁铁时有两种情况,一种是磁场与光轴平行的,另一种是磁场与光轴垂直的。磁场强度有强度恒定系统和强度变化系统
11、。当采用恒定磁场且磁场方向与光轴垂直的系统时,在强磁场作用下,原子吸收线分裂为位于中央的其偏振方向与磁场平行的组分,和位于两侧的其偏振方向与磁场垂直的+和一组分;而背景吸收线不发生分裂,也不产生偏振特性。来自光源的光在偏光元件的作用下变为偏振光,与磁场平行和垂直的偏振光交替通过原子化系统,平行于磁场的偏振光与吸收线塞曼分裂组分波长相同,偏振方向相同,产生共振吸收,测得原子吸收和背景吸收的吸光度值;而垂直于磁场的偏振光和吸收线塞曼分裂组分偏振不同,不为组分吸收,仅能为背景吸收,测得背景吸收的吸光度值。两者相减即得待测元素原子的吸光度值。它能在全波段校正背景,但是在火焰分析中由于火焰产生的粒子可能
12、造成光散塞曼效应,而使塞曼效应元法正常地进行磁场分裂,因而其在火焰原子吸收光谱法中应用存在局限性。该系统适用于装有塞曼效应背景校正装置的仪器。6.6.3 非共振吸收线背景校正系统该系统是用分析线测量原子吸收和背景吸收的总吸光度,用非共振吸收线来测量背景吸收的吸光度(因非共振吸收线不产生原子吸收),两次测量值相减,即得到扣除背景之后的待测元素原子的吸光度值。3 GB/T 23768-2009 此方法的背景吸收随波长而改变,因此校正背景的准确度不高,只适用于分析线附近背景分布比较均匀的场合。选用的非共振吸收线应尽量靠近吸收线,同时必须证实其确为非吸收线。6.6.4 自吸背景校正系统该系统利用双脉冲
13、供电空心阴极灯来扣除背景。用低电流脉冲供电空心阴极灯测得待测元素和背景吸收的吸光度总和,用高电流脉冲供电空心阴极灯测得背景吸收的吸光度值。将两次测的吸光度相减,即得待测元素原子吸光度值。该系统适用于装有自吸背景校正装置的仪器。6. 7 附属设备根据需要可附加自动进样、自动稀释和流动注射等设备。a) 自动进样设备该装置可使样品自动替换、抽样和进样。b) 自动稀释设备当样品溶液进人喷雾器后,样品可自动被稀释剂稀释。稀释方法,包括稀释率及工作曲线上限等,可以作为操作条件进行设置,当稀释率设定后测定中的样品均按照此比率稀释,如果测定的浓度超出了工作曲线上限,样品溶液也将被自动稀释并重新测定,以便使测定
14、结果符合工作曲线浓度范围。c) 流动注射设备该设备用于将一定量的样品溶液随着载体溶液注入雾化器和反应器的情况。其信号通常是瞬时变化的。6.8 仪器附加功能a) 吸收信号的放大与还原;b) 重复测量和统计;c) 积分吸收信号峰高、峰面积;d) 制取和保存工作曲线;e) 基线校正;f) 灵敏度校正zg) 数据存储;h) 灯自动调节;i) 波长自动调节;j) 狭缝宽度自动调节;k) 气体流速自动调节。7 测定7. 1 试样处理原则上来说,样品经处理后应溶于水,并稀释或浓缩至合适的浓度以作为分析试样。7. 1. 1 固体样晶通常固体样品都要溶于水后才能分析测定。对于不溶于水的样品要加人酸、碱或有机溶剂
15、溶解,或采用低温锻烧、高温锻烧的方法溶解。对于采用任何方法处理后仍有悬浮固体或沉淀的样品溶液,可以采用过滤或离心分离等方法处理,并进一步用各自适宜的方法进行溶解。7. 1. 2 液体样晶液体样品通常可以溶于水后分析或直接分析,对于有悬浮固体或沉淀的样品溶液可根据样品特点采取适宜的分离方法对样品进行预处理。对于某些样品可以用有机溶剂进行萃取,但要充分考虑到所用有机溶剂的物理性质(如表面张力、蒙古度、密度),以及化学性质(如可燃性、致敏性、燃烧时的有害气体和降解时的产物)。4 F , GB/T 23768-2009 7. 1. 3 其他注意事项使用分离或预富集的方法进行样品处理时,分离步骤要少,在
16、分离富集过程中待测元素应全部被富集,不得损失。分离富集过程中所用试剂、器皿不得含有待测元素,以免污染。配制好的试样溶液如长时间放置很容易因水解、氧化、还原等作用而变质,因此试样溶液配好后应尽快进行分析检测。具体产品的样前处理可参考各自相应的产品标准,不作具体规定。7.2 测定条件的选择7.2.1 分析线的选择所选的分析线,其波长应符合仪器示数盘的要求,且经显示调节后应处在最佳波长位置。对于带有波长自动调节系统的仪器上述程序可省略。通常选择灵敏度高的谱线作为分析线,但根据样品浓度等具体条件也可选次灵敏线作为分析线。常测元素的分析线波长值可参见表10表1常测元素的分析线波长元素符号吸收波长/nm元
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