GB T 15337-1994 原子吸收光谱分析法通则.pdf
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1、中华人民共和噩噩东摄准原子吸收光谱分析法通员。General rul锦foratolDle .恼。rptlo噩噩,民革rolDetrle.nalysls 1 主内害与适用范围本标准规定了理原子囔桂先谱仪进行定量分析的通用规则。本标准适用于利用原子暖收光谱仪Xf从常量到痕量化学元素的定量分析.2 gl用每灌GB/T 4470 火焰发射原子吸收和原子荧光光谱分析法术语GB/4471 位工产品试验方法精密度室间试验重复性与再现性的确定GB 6682 分析实验室用水规格和试验方法GB 6819 搭解乙快3 术语3.1 火焰原子暖收光谱法flame atomic absorption spectrome
2、try GB/T 15337-94 屠火焰将欲分析试样中待费元素转变为自由原子,通过测量燕气相中该元素的基态原子对特征电磁辐射的囔收,立i确定化学元素含量的方法.3.2 无火焰累子吸收光谱法flameless atomic absorption spectro回etryM非火焰方法如电巍、激光或化学反应等),将欲分析试样中待测元素转变为自由原子,通过测量素气柜中读完素的基态原子对特征电磁辐射的暖收,以确定化学元素含量的方法.3.3 电燕原子暖收光谱法electrothermal atomic absorption spectrometry 屠电热如石墨护等将欲分析武挥中待测元素转变为自由票子,
3、通过嚣量蒸气柜中该元素的基态原子对特征电磁辐射的吸收,以确定化学元素含量的方法.3.4 氢化物发生原子吸收光谱法hydride generation atomic absorption spectrometry 基于待费元素还原生成氢化物,经如热电热或火焰分解成该元素的自由原子,通过嚣量蒸气相中元素的基态原子对特筐电磁辐射的程技,以确定化学元素含量的方法。3.5 玲蒸气发生测柔原子暖收光谱法mercury by cold vapour genera在ionatomic absorption spec trometry 将欲分析试样中乘离子,还原或自由原子,通过测量该襄气相中的基态原子对持在电磁
4、辐射的吸枝,以确定柔元素含量的方法。3.6保护气sheath gas 分析操作时,防止被揭元素及原子化系统周围材料氧先的惰性气体.注2其他术语,引用GB/T4410. 4 方法原理JA光摞辐射出待费元素的特征波长的电磁辐射,通过火焰或电热等原子住系统产生的样品蒸气时,画意技术盖督局1994-12-22批准1995-10-01实施GB/T 15337-94 被蒸气中待测元素的基态原子吸收,在一定的试验条件下,吸光度值与试样中待测元素的浓度关系符合光吸收定律z式中:A一一吸光度,。一一入射电磁辐射通量$弘一一透射电磁辐射通量,A = log仇/弘=K.L.cK一一吸收系数,在一定试验条件下为常数,
5、L一一吸收光程长度Fc一一待演!元素的浓度.利用此定律可进行定量分析。5 试.J与材料5.1水( 1 ) 采用原子吸收光谱分析法进行常量分析时,所用水应符合GB6682中二级水的规格,进行痕量元素分析时,所用水应符合GB6682中一级水的规格,在贮存、使用时应符GB6682中有关条款规定。5.2 试剂所用试剂的纯度,均应为分析纯或优于分析纯,并应在使用前检查试剂空白,试剂空白值必须符合要求。无机酸是常用溶剂,它常含有痕量金属元素,使用前应严格检查。必要时,须经亚沸蒸馆提纯,蒸锢装置见附录C(参考件).配制溶液应符合如下要求z8. 应选用合造的榕剂,配制成的溶液不应有不溶解物析出,溶液要保存于十
6、分洁净的合适的容器中。b. 配制标准榕液的试剂,应采用纯度高、组成准确符合化学式、性质稳定的物质配制。如果用高纯度金属配制时,金属在榕解之前,要用酸清洗以除去表面的氧化层。c. 标准贮备溶液的质量浓度一般为1mg/mL,有些元素的标准溶液需加入少量无机酸,以利于贮存.质量浓度小于1g/mL的标准溶液,一般要现用现配,浓度大于1问/mL的标准榕液可保持数天或更长时间,不同元素其保存时间有所不同。标准溶液和标准贮备溶液需存放于聚四氟乙烯或高压聚乙烯塑料容器中,以防浓度改变或受污染,某些见光容易发生分解的榕液如Au、Ag)要贮存于棕色玻璃瓶中,必要时,应存放于清洁、低温和阴暗处,以防光照使浓度发生变
7、化。5.3 气体火焰用的燃气通常为乙快、氢等,助燃气为空气、氧和一氧化二氮等。应使用符合有关标准规定的气体产品。使用压缩空气时应充分除去尘埃。无火焰法用的保护气如氧、氮和氧等,应不含待测元素。6仪器6.1 仪器主要组成部分原子吸收光谱仪主要由光源系统、原子化系统、分光系统、检测显示系统等四部分组成,另有背景校正系统、自动进样系统等.6.1.1 光源系统6.1. ,. , 光源灯它是用于分析的光源,它应能发射谱线尽可能窄,强度足够大的待测元素电磁辐射。常用的光源灯GB/T 15337-94 有空心阴极灯与无极放电灯。空心阴极灯能发射待测元素特征谱线的锐线,它是原子吸收光谱中应用最广的锐线光摞.无
8、极放电灯是专用于碑、晒、锡、锦、铅、铿、错和晴等元素的分析,它发射的元素特征谱线强度比空心阴极灯强,且谱线宽度窄,自吸变宽小,光谱纯度好,可改善分析灵敏度和检出限,但一般稳定性及寿命不如空心阴极灯。6.1.1.2 筑灯它是用于背景校正的光摞,属于连续光谱灯。它可发射190nm至430nm附近的连续光谱.6.1.1.3 光摞灯电源光摞灯电源能使光源灯点亮,并稳定其光强度。6.1.2 原子化系统它的功能是使样品中待测元素转化为基态原子,以便能实现原子吸收测量.常用的原子化系统有z火焰原子化系统、电热原子化系统、氧化物发生原子化系统和冷蒸气发生原子化系统等。6.1.2.1 火焰原子化系统火焰原子化系
9、统由喷雾器,预棍合室,燃烧器等主要部件组成。它的功能是将试液雾化成气溶胶后,再与燃气温合,进入燃烧器产生的火焰中,以干燥、蒸发、离解试样,最后使待测元素形成基态原子。火焰原子化系统的常用气体有乙快、氢、空气、氧、一氧化二氮和氧等。火焰原子化系统应具有一定雾化效率,能耐腐蚀、原子化效率高、噪声小及火焰稳定性能好,且应有安全保护装置,废液排放装置等。6. 1. 2. 2 电热原子化系统电热原子化系统由电热炉及电源部分构成。a. 电热炉z它的功能是将试样熔液干燥、灰化,最后使待测元素形成基态原子。一般以石墨作为发热体,炉中通入保护气,以防氧化及输送试样蒸气。b. 电摞部分z可分段或连续地加热电热炉的
10、发热体到需要的温度.6.1.2.3 氧化物发生原子化系统氢化物发生原子化系统由氢化物发生器和原子吸收池组成。它用于碎、晒、锡、锦、铅、铿、错和晴等元素的测定。a. 氢化物发生器:它的功能是将待测元素在酸性介质中还原成氢化物,再由载气导入原子吸收池的一种装置。b. 原子吸收池z它由石英管、加热器及温度控制器组成,它的功能是将氢化物加热分解成基态原子。6.1.2.4 冷蒸气发生原子化系统冷蒸气发生原子化系统由乘蒸气发生器和原子吸收池组成,它专用于乘元素的测定.a. 柔蒸气发生器z它的功能是将试液中乘离子还原成乘蒸气,再由载气导入原子吸收池的一种装置。b. 原子吸收池z两端具有石英窗,并可流通气体的
11、石英原子吸收池。6.1.3 分光系统分光系统是由分光元件、入射和出射狭缝以及若干块反射镜组成,波长范围一般为190.0,., 900.0 nm,它的功能是从光源发射的电磁辐射中分离出所需的电磁辐射。6.1.4 检测系统检测系统由检测器、信号处理器和指示记录器组成。它的功能是通过检测器将微弱光信号转换为可测的电信号,通过信号处理器分离出所需要测定的GB/T 15337-94 电信号,并通过指示记录器来读取以吸光度或元素浓度表示的测定值。它应具有较高的灵敏度和较好的稳定性,并能及时跟踪吸收倍号的急速变化。6.1.5 背景校正系统常用的背景校正系统有以下四种z8. 连续光源背景校正系统是利用空心阴极
12、灯辐射的锐线光谱所测得原子吸收和背景吸收的总吸光度值与连续光摞辐射的连续光谱所测得背景吸收的吸光度值之差,得到待测元素原子吸光度值,从而达到扣除背景的目的.常用的连续光源有筑灯,它适用于190.430nm波长范围内。它适用于装有连续光谱校正装置的仪器.b. 塞曼效应背景校正系统利用塞曼效应扣除背景,有多种塞曼调制方式,对于恒定磁场横向塞曼调制,是将恒定磁场加于原子化系统上,并使磁场方向与光束方向垂直,在强磁场作用万,原子吸收线分裂为其偏振方向与磁场平行的组分,和其偏振方向与磁场垂直的土组分。来自光糠的光在偏光元件作用下变为偏振光,与磁场平行和垂直的偏振光交替通过原子化系统,平行于磁场的偏振组分
13、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,垂直于磁场的偏振组分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,测得背景吸光度值,两次测定吸光度值相减,得到待测元素原子吸光度值,从而达到扣除背景的目的.它能在全波段校正背景。它适用于装有塞曼效应背景校正装置的仪器。c. 自吸效应背景校正系统是利用双脉冲供电空心阴极灯来扣除背景的方法,即用低电流脉冲供电空心阴极灯产生的发射线,测得原子吸收和背景吸收的吸光度值,用高电流脉冲使空心阴极灯产生有强自吸的变宽谱线,测得背景吸收的吸光度值,两次测定吸光度值相减,得到待测元素原子吸光度值,从而达到扣
14、除背景的目的。它适用于装有自吸效应背景校正系统的仪器。d. 非吸收线背景校正系统是利用吸收线测得原子吸收和背景吸收的吸光度值,用非吸收线测得背景吸收的吸光度值,两次测定吸光度值相减,得到待测元素原子吸光度值,从而达到扣除背景的目的。注s选用的非吸收线应符合下列原则2a. 必须证实选用的确是非吸收线.b. 选用非吸收线的波长应尽可能靠近吸收线,一般两者相差在10.0nm以内为宜。c. 光源辐射的非吸收线必须有足够的强度,以保证有较好的信噪比.当仪器没有背景校正系统装置时,才可按本方法进行背景校正。6.1.6 附属设备根据需要可附加自动进样系统等设备。6.2 仪器主要性能要求和测定方法6.2.1
15、波长示值误差是指元素灵敏吸收线的波长示值和波长标准值之差,它应不大于土0.5nm. 6.2, 2 波长重复性在不考虑系统误差的情况下,仪器对某一波长测量值能给出相一致读数的能力,它应不大于0.3 nm。6.2.3 分辨率分辨率是指仪器对元素灵敏吸收线与邻近谱线分开的能力,当仪器光谱带宽为0.2nm时,它应能分辨锺279.5nm和279.8nm双线。GB/T 15337-94 6.2.4 基线稳定性是指在一段时间内,仪器保持其零吸光度值稳定性的能力.在30min内,它的静态基线稳定性最大零漂应不大于土0.006A和最大幌时噪声应不大于0.006A,其点火基线的稳定性最大零漂不大于土0.008A和
16、最大瞬时嘿声不大于0.008A. 6.2.5 边缘能量它是反映仪器边缘披长处对光源辐射集光的本领.在仪器边缘波长处,对碑193.7 nm、铠852.1nm谱线进行测定,其背峰比应不大于士2%,且5min内瞬时噪声应小于0.03A. 6.2.6 栓出限(CL(品=3)或QL(晶=3)是指以一定的置信度检测出试样禧液中元素的最低含量,它与仪器、待测元素及分析方法有关.当给定元素、分析方法之后,它是仪器的一项综合性指标.当仪器用火焰原子吸收光谱法测定铜时,应不大于0.02问/mL,用石墨炉原子吸收光谱法测帽时,应不大于4pg. 6.2.7 特征浓度或特征量是反映仪器灵敏度性能的一种指标,它与仪器、待
17、测元素、分析方法有关,即在给定的试验条件下,相当于能产生1%吸收倍号(即0.0044A吸光度值的待测元素浓度或质量).当仪器用火焰原子吸收光谱法测铜时,它应不大于0.04g/mL,用石墨炉原子吸收光谱法测锢时,应不大于2pg. 6.2.8 仪器的精密度是指仪器在给定的试验条件下,用同一试样经多次重复测定结果之间一致的程度,它与仪器、待测元素及分析方法有关.当仪器用火焰原子吸收光谱法测铜时,它应不大于1.5%,用石墨炉原子吸收光谱法测铺时,应不大于7%.注z关于仪糖主要性能的测定方法见附录A(补充件。7 测定测定时,必须根据样品和仪器的特点,采取直接测定或稀释或预富集制成试掖进行测定,分离基体时
18、待测元素不得损失或抽得.分离后,基体的残留量不应对待测元素的测定造成干扰,也不应对仪器有腐蚀。必须同时制备相应的空白试验溶液及校准椿液.7.1 测定方法的选择根据样品与待测元素的特性与含量,可选用下述的一种测定方法.8. 火焰原子吸收光谱法.b. 电热原子吸收光谱法.c. 氧化物发生原子吸收光谱法.d. 冷蒸气发生测乘原子暖收光谱法.7.2 测定条件的选择7.2.1 火焰和无火焰原子吸收光谱法测定共性条件的选择7.2.1.1 分析线选用不受干扰且吸光度适度的谱线.常测元素的分析线的波长值见附录B.7.2.1.2 光源灯电流值在整机有足够稳定性的前提下,应选用信噪比最好的灯电流.选择方法z在不同
19、灯电流下测量某标准糟液的吸光度,绘制灯电流和吸光度的关系曲线,选择吸光度值大,稳定性好的灯电流.7.2.1.3 通带宽度在保证能量足够的前提下,选择尽可能堪的通带宽度.GB/T 15337-94 一般对谱线简单的元素,使用较宽的通带,多谱线元素需使用较堪的通带,且入射电磁辐射不能太弱.7.2.4 吸光度读数范围为了减少光度测量的误差,吸光度读数一般选在0.1-0.6之间,必要时可调节溶液的浓度或光程长度或扩展量程。7.2.2 火焰原子吸收光谱法测定条件的选择7.2.2. 火焰类型根据分析试样和待测元素的性质,可选用氧化性火焰、化学计量性火焰或还原性火焰。7.2.2.2燃气和助燃气的混合比根据分
20、析试样的性质及被测元素的灵敏度和稳定性加以选择。选择方法z在固定助燃气(或燃气的条件下,改变燃气或助燃气流量,测量标准溶液在不同流量时的吸光度,绘制吸光度和燃助比的关系曲线,选择吸光度值大,且火焰比较稳定的燃助比。7.2.2.3燃烧器高度与角度调节燃烧器高度,使光源辐射的电磁辐射通过火焰中基态原子浓度最大的部分。选择方法:在固定燃助比的条件下,测量标准溶液在不同燃烧器高度时的吸光度,绘制燃烧器高度与吸光度曲线,选择吸光度值大的燃烧器高度。燃烧器的角度决定吸收光程的长度,根据待测元素含量的高低,选择合适的吸收光程怯度。7.2.3 石墨炉原子吸收光谱法测定条件的选择7.2.3. 干燥温度或电流值和
21、时间干燥的主要作用是脱溶剂。选择的干燥温度或电流值和时间应以充分除去试样的榕剂又能避免试样的液滴飞溅。起始温度应选用略低于溶剂沸点的温度。7.2.3.2 灰化温度或电流值和时间灰化的主要作用是使有机物分解或使基体中的盐类挥发,以减轻或消除原子化时的背景吸收和元素间的相互干扰。选择的灰化温度或电流值)和时间应充分除去试样的基体,而又要防止被测元素挥发损失。选择方法:绘制吸光度随灰化温度或时间的变化曲线,选择吸光度值大的最高灰化温度或时间。7.2.3.3 原子化温度(或电流值)和时间原子化的作用是使待测元素原子化,原子化温度由待测元素的性质决定。选择的原子化温度或电流值和时间,应使被测元素得到充分
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