水分析气学习教案.pptx

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1、会计学1水分析水分析(fnx)气气第一页，共44页。色带色带色带色带固定固定固定固定(gdng)(gdng)相相相相CaCO3CaCO3颗粒颗粒颗粒颗粒流动相流动相流动相流动相石油醚石油醚石油醚石油醚动画动画动画动画第2页/共44页第二页，共44页。色谱色谱色谱色谱(s p)(s p)分析法的分类分析法的分类分析法的分类分析法的分类 （按两组分聚集状态分（按两组分聚集状态分（按两组分聚集状态分（按两组分聚集状态分类类类类 ）气相色谱气相色谱气相色谱气相色谱(s p)(s p)气固色谱气固色谱气固色谱气固色谱(s p)(s p)：流动相为气体；固定相：流动相为气体；固定相：流动相为气体；固定相：

2、流动相为气体；固定相为固体吸附剂为固体吸附剂为固体吸附剂为固体吸附剂 气液色谱气液色谱气液色谱气液色谱(s p)(s p)：流动相为气体；固定相：流动相为气体；固定相：流动相为气体；固定相：流动相为气体；固定相为液体为液体为液体为液体 （液体涂在担体或毛细管（液体涂在担体或毛细管（液体涂在担体或毛细管（液体涂在担体或毛细管壁上）壁上）壁上）壁上）液相色谱液相色谱液相色谱液相色谱(s p)(s p)液固色谱液固色谱液固色谱液固色谱(s p)(s p)：流动相为液体；固定相为：流动相为液体；固定相为：流动相为液体；固定相为：流动相为液体；固定相为固体吸附剂固体吸附剂固体吸附剂固体吸附剂 液液色谱液

3、液色谱液液色谱液液色谱(s p)(s p)：流动相为液体；固定相为：流动相为液体；固定相为：流动相为液体；固定相为：流动相为液体；固定相为液体（同上）液体（同上）液体（同上）液体（同上）还可以按分离原理、固定相形式、固定相材料还可以按分离原理、固定相形式、固定相材料还可以按分离原理、固定相形式、固定相材料还可以按分离原理、固定相形式、固定相材料等分等分等分等分 第3页/共44页第三页，共44页。色谱法的特点色谱法的特点色谱法的特点色谱法的特点(tdin)(tdin)高选择性：高选择性：可将性质相似的组分分开可将性质相似的组分分开高效能：高效能：反复多次利用反复多次利用(lyng)(lyng)组

4、分性质的差异，分离效组分性质的差异，分离效果好果好高灵敏度：高灵敏度：10-11-10-13g 10-11-10-13g，适于痕量分析，适于痕量分析分析速度快：分析速度快：几几-几十分钟完成分离，一次可以测多种样品几十分钟完成分离，一次可以测多种样品应用范围广：应用范围广：柱温条件下能汽化的有机或无机的试样柱温条件下能汽化的有机或无机的试样对未知物分析的定性专属性差对未知物分析的定性专属性差对未知物分析的定性专属性差对未知物分析的定性专属性差需要需要需要需要(xyo)(xyo)(xyo)(xyo)与其他分析方法联用与其他分析方法联用与其他分析方法联用与其他分析方法联用(GC-MS,LC-(GC

5、-MS,LC-(GC-MS,LC-(GC-MS,LC-MSMSMSMS）第4页/共44页第四页，共44页。（动画）（动画）（动画）（动画）第5页/共44页第五页，共44页。载气载气载气载气减压减压减压减压净化净化净化净化稳压稳压稳压稳压 色谱柱色谱柱色谱柱色谱柱检测器检测器检测器检测器记录仪记录仪记录仪记录仪 进样进样进样进样二、气相色谱的分析二、气相色谱的分析(fnx)流程流程第6页/共44页第六页，共44页。载气系统载气系统载气系统载气系统(xtng)-(xtng)-(xtng)-(xtng)-气相色谱的流动相（气源、气体净化、气相色谱的流动相（气源、气体净化、气相色谱的流动相（气源、气体

6、净化、气相色谱的流动相（气源、气体净化、气气气气 体流速控制和测量）体流速控制和测量）体流速控制和测量）体流速控制和测量）载气系统载气系统载气系统载气系统分离系统分离系统分离系统分离系统检测系统检测系统检测系统检测系统记录系统记录系统记录系统记录系统进样系统进样系统进样系统进样系统进样系统进样系统进样系统进样系统-试样试样试样试样(sh yn)(sh yn)(sh yn)(sh yn)进入色谱柱（进样室、气化室）进入色谱柱（进样室、气化室）进入色谱柱（进样室、气化室）进入色谱柱（进样室、气化室）分离系统分离系统分离系统分离系统(xtng)-(xtng)-(xtng)-(xtng)-色谱柱色谱柱

7、色谱柱色谱柱检测系统检测系统检测系统检测系统-根据测定对象选择检测器根据测定对象选择检测器根据测定对象选择检测器根据测定对象选择检测器记录系统记录系统记录系统记录系统-放大系统、记录仪、数据处理装置放大系统、记录仪、数据处理装置放大系统、记录仪、数据处理装置放大系统、记录仪、数据处理装置第7页/共44页第七页，共44页。气相色谱检测器分类气相色谱检测器分类(fn li)：按检测原：按检测原理分理分气相色谱检测器气相色谱检测器浓度浓度浓度浓度(nngd)(nngd)型检测器：型检测器：型检测器：型检测器：（TCDTCD）测量组分浓度测量组分浓度测量组分浓度测量组分浓度(nngd)(nngd)的变

8、化响应值与组分的浓度的变化响应值与组分的浓度的变化响应值与组分的浓度的变化响应值与组分的浓度(nngd)(nngd)成正比成正比成正比成正比 质量(zhling)型检测器：（FID）测量组分质量(zhling)流速的变化响应值与单位时间进入检测器的组分质量(zhling)成正比第8页/共44页第八页，共44页。热导热导热导热导(r do)(r do)(r do)(r do)检测器（检测器（检测器（检测器（TCDTCDTCDTCD）常用常用常用常用(chn yn)(chn yn)检测器的特点和检测原理检测器的特点和检测原理检测器的特点和检测原理检测器的特点和检测原理特点特点特点特点(tdin)(

9、tdin)：浓度型检测器：浓度型检测器：浓度型检测器：浓度型检测器 优点：优点：优点：优点：1 1 1 1）通用型，应用广泛；）通用型，应用广泛；）通用型，应用广泛；）通用型，应用广泛；2 2 2 2）结构简单）结构简单）结构简单）结构简单 3 3 3 3）稳定性好；）稳定性好；）稳定性好；）稳定性好；4 4 4 4）线性范围宽）线性范围宽）线性范围宽）线性范围宽 5 5 5 5）不破坏组分，可重新收集制备）不破坏组分，可重新收集制备）不破坏组分，可重新收集制备）不破坏组分，可重新收集制备 缺点：缺点：与其他检测器比灵敏度稍低与其他检测器比灵敏度稍低 （因大多数组分与载气热导率差别不大）（因大

10、多数组分与载气热导率差别不大）第9页/共44页第九页，共44页。氢焰检测器氢焰检测器氢焰检测器氢焰检测器（FIDFID）特点特点特点特点(tdin)(tdin)：质量型检测器：质量型检测器：质量型检测器：质量型检测器优点：优点：专属型检测器（只能专属型检测器（只能(zh nn)测含测含C有机物）有机物）灵敏度高（灵敏度高（TCD）响应快响应快 线性范围宽线性范围宽缺点：缺点：燃烧会破坏离子原形，无法回收燃烧会破坏离子原形，无法回收 （制备纯物质（制备纯物质(wzh)，不采用），不采用）第10页/共44页第十页，共44页。其他检测器：其他检测器：其他检测器：其他检测器：电子俘获检测器：电子俘获检

11、测器：电子俘获检测器：电子俘获检测器：高选择性、高灵敏度的浓度型检测器。只高选择性、高灵敏度的浓度型检测器。只高选择性、高灵敏度的浓度型检测器。只高选择性、高灵敏度的浓度型检测器。只对具有电负性（含有卤素、硫、磷氧的物质）对具有电负性（含有卤素、硫、磷氧的物质）对具有电负性（含有卤素、硫、磷氧的物质）对具有电负性（含有卤素、硫、磷氧的物质）有响应，电负性越强，灵敏度越高。有响应，电负性越强，灵敏度越高。有响应，电负性越强，灵敏度越高。有响应，电负性越强，灵敏度越高。火焰光度火焰光度火焰光度火焰光度(gungd)(gungd)检测器：检测器：检测器：检测器：是对含硫、磷化合物有高选择性和高灵敏是

12、对含硫、磷化合物有高选择性和高灵敏是对含硫、磷化合物有高选择性和高灵敏是对含硫、磷化合物有高选择性和高灵敏度的检测器。主要用于农副产品、食物中农药度的检测器。主要用于农副产品、食物中农药度的检测器。主要用于农副产品、食物中农药度的检测器。主要用于农副产品、食物中农药残留物分析以及大气和水污染分析。残留物分析以及大气和水污染分析。残留物分析以及大气和水污染分析。残留物分析以及大气和水污染分析。第11页/共44页第十一页，共44页。三、气相色谱分析三、气相色谱分析三、气相色谱分析三、气相色谱分析(s p fn x)(s p fn x)(s p fn x)(s p fn x)基本原理和基本原理和基本

13、原理和基本原理和理论基础理论基础理论基础理论基础分离原理分离原理分离原理分离原理分离过程分离过程分离过程分离过程第12页/共44页第十二页，共44页。色谱分离原理 色谱分离基于各组分在两相之间平衡分配的差异气固色谱和气液色谱是利用不同物质在流动(lidng)相和固定相两相之间分配系数的不同，当两相作相对运动时，试样中各组分就在两相中经过反复多次的分配，从而使原来分配系数仅有微小差异的各组分能够彼此分离 平衡分配可以用分配系数和分配比来衡量分配系数：在一定温度下，组分在两相间分配达到平 衡时的浓度比第13页/共44页第十三页，共44页。气相色谱流出曲线气相色谱流出曲线(qxin)(qxin)及有

14、关术语及有关术语基线、噪音和漂移基线、噪音和漂移 基线：基线：当没有待测组分进入检测当没有待测组分进入检测器时，反映检测器噪音随时间器时，反映检测器噪音随时间变化的曲线（稳定变化的曲线（稳定平直直平直直线）线）噪音：噪音：仪器本身所固有的信号（仪仪器本身所固有的信号（仪器越好，噪音越小）器越好，噪音越小）漂移：漂移：基基线线向向某某个个方方向向稳稳定定移移动动(ydng)（仪器未稳定造成）（仪器未稳定造成）第14页/共44页第十四页，共44页。流出曲线（色谱图）：流出曲线（色谱图）：电信号强度随时间电信号强度随时间(shjin)变化曲线变化曲线第15页/共44页第十五页，共44页。保留值：色谱

15、保留值：色谱保留值：色谱保留值：色谱(s p(s p)定性参数定性参数定性参数定性参数保留时间保留时间保留时间保留时间tRtRtRtR：从进样开始到组分出现浓度极大点时所需时间，从进样开始到组分出现浓度极大点时所需时间，从进样开始到组分出现浓度极大点时所需时间，从进样开始到组分出现浓度极大点时所需时间，即组分通过色谱柱所需要的时间即组分通过色谱柱所需要的时间即组分通过色谱柱所需要的时间即组分通过色谱柱所需要的时间死时间死时间死时间死时间tmtmtmtm：(t0)(t0)(t0)(t0)不被固定相溶解或吸附的组分的保留时间（即不被固定相溶解或吸附的组分的保留时间（即不被固定相溶解或吸附的组分的保

16、留时间（即不被固定相溶解或吸附的组分的保留时间（即组组组组分在流动相中的所消耗分在流动相中的所消耗分在流动相中的所消耗分在流动相中的所消耗(xioho)(xioho)(xioho)(xioho)的时间），或流动相的时间），或流动相的时间），或流动相的时间），或流动相充满柱内充满柱内充满柱内充满柱内空隙体积占据的空间所需要的时间，又称流动相保留空隙体积占据的空间所需要的时间，又称流动相保留空隙体积占据的空间所需要的时间，又称流动相保留空隙体积占据的空间所需要的时间，又称流动相保留时间时间时间时间调整保留时间调整保留时间调整保留时间调整保留时间tRtRtRtR：组分的保留时间与死时间之差值，即组分

17、在固组分的保留时间与死时间之差值，即组分在固组分的保留时间与死时间之差值，即组分在固组分的保留时间与死时间之差值，即组分在固定定定定相中滞留的时间相中滞留的时间相中滞留的时间相中滞留的时间第16页/共44页第十六页，共44页。保留体积保留体积保留体积保留体积VRVRVRVR：从进样开始到组分出现浓度极大：从进样开始到组分出现浓度极大：从进样开始到组分出现浓度极大：从进样开始到组分出现浓度极大(j d)(j d)(j d)(j d)点点点点时时时时所消耗的流动相的体积所消耗的流动相的体积所消耗的流动相的体积所消耗的流动相的体积 死体积死体积Vm：不被保留的组分通过色谱柱所消耗的流动相：不被保留的

18、组分通过色谱柱所消耗的流动相的体积，又指色谱柱中未被固定相所占据的空隙体积，的体积，又指色谱柱中未被固定相所占据的空隙体积，即色谱柱的流动相体积（包括色谱仪中的管路、连接即色谱柱的流动相体积（包括色谱仪中的管路、连接(linji)头头的空间、以及进样器和检测器的空间）的空间、以及进样器和检测器的空间）第17页/共44页第十七页，共44页。调整保留体积调整保留体积调整保留体积调整保留体积VRVRVRVR：保留体积与死体积之差，即组分：保留体积与死体积之差，即组分：保留体积与死体积之差，即组分：保留体积与死体积之差，即组分(zfn)(zfn)(zfn)(zfn)停停停停留在固定相时所消耗流动相的体

19、积留在固定相时所消耗流动相的体积留在固定相时所消耗流动相的体积留在固定相时所消耗流动相的体积相相对对(xingdu)(xingdu)保保留留值值r1,2r1,2（选选择择性性系系数数）：调调整整保保留值之比留值之比K-分配分配(fnpi)系数；系数；k-分配分配(fnpi)比比第18页/共44页第十八页，共44页。标准差标准差标准差标准差 半峰宽半峰宽半峰宽半峰宽Y1/2Y1/2峰基宽峰基宽峰基宽峰基宽WW色谱色谱(s p)峰流出曲线峰流出曲线峰高峰高峰高峰高第19页/共44页第十九页，共44页。色谱峰的区域宽度及峰高：柱效、峰面积色谱峰的区域宽度及峰高：柱效、峰面积色谱峰的区域宽度及峰高：柱

20、效、峰面积色谱峰的区域宽度及峰高：柱效、峰面积(min j)(min j)计算计算计算计算峰峰基基宽宽W W：正正态态分分布布色色谱谱曲曲线线两两拐拐点点切切线线与与基基线线(jxin)(jxin)相交的相交的 截距截距标标准准差差：正正态态分分布布色色谱谱曲曲线线两两拐拐点点(ui din)距距离离的一半的一半 对应对应0.607h处峰宽的一半处峰宽的一半小，峰小，峰窄，柱效窄，柱效高高半峰宽半峰宽Y1/2：峰高一半处所对应的峰宽：峰高一半处所对应的峰宽峰高峰高h:色谱峰顶到峰基的垂直距离色谱峰顶到峰基的垂直距离第20页/共44页第二十页，共44页。四气相色谱定性鉴定方法四气相色谱定性鉴定方

21、法(fngf)(fngf)（略）（略）利用纯物质对照的定性鉴定利用纯物质对照的定性鉴定利用保留值定性鉴定法利用保留值定性鉴定法 当当固固定定(gdng)相相和和操操作作条条件件固固定定(gdng)不不变变时时，每每种种物质都有物质都有确定的调整保留值（确定的调整保留值（tR或或VR），一般不受共存组分的），一般不受共存组分的影响。影响。利用加入纯物质以增加峰高的定性鉴定法利用加入纯物质以增加峰高的定性鉴定法 当相邻两组分的保留值接近，且操作条件不易控制当相邻两组分的保留值接近，且操作条件不易控制稳定时，可以将纯物质加到试样中，如果某一组分的稳定时，可以将纯物质加到试样中，如果某一组分的峰高增加

22、，表明该组分可能与加入组分的纯物质相同峰高增加，表明该组分可能与加入组分的纯物质相同利用两谱联用定性鉴定利用两谱联用定性鉴定 色色-质（质（GC-MS），），色色-红（红（GC-FTIR）第21页/共44页第二十一页，共44页。峰面积峰面积峰面积峰面积(min j)(min j)的测量的测量的测量的测量五气相色谱定量五气相色谱定量(dngling)(dngling)测定方法测定方法非正常峰（不对称非正常峰（不对称(duchn)峰）峰）对于正常峰对于正常峰 自动求和（自动积分仪或色谱工作站）：自动求和（自动积分仪或色谱工作站）：自动求和（自动积分仪或色谱工作站）：自动求和（自动积分仪或色谱工作站

23、）：直接给出直接给出直接给出直接给出A A A A，h h h h，Y Y Y Y1/21/21/21/2第22页/共44页第二十二页，共44页。定量校正定量校正定量校正定量校正(jiozhng)(jiozhng)因子因子因子因子第23页/共44页第二十三页，共44页。相相相相对对对对校校校校正正正正因因因因子子子子(ynz(ynz)的的的的测定测定测定测定注意事项：注意事项：相对校正因子与待测物、基准物和检测器类型相对校正因子与待测物、基准物和检测器类型有关，与操作有关，与操作(cozu)条件（进样量）无关条件（进样量）无关 基准物：基准物：TCD苯；苯；FID丁庚烷丁庚烷 以氢气和氦气作载

24、气测的校正因子可通用以氢气和氦气作载气测的校正因子可通用 以氮气作载气测的校正因子与两者差别大以氮气作载气测的校正因子与两者差别大第24页/共44页第二十四页，共44页。几种常用定量几种常用定量(dngling)方法方法归一化法归一化法前提：试样中所有组分前提：试样中所有组分前提：试样中所有组分前提：试样中所有组分(z(z fn)fn)都产生信号并能检出色谱峰都产生信号并能检出色谱峰都产生信号并能检出色谱峰都产生信号并能检出色谱峰依据：组分依据：组分依据：组分依据：组分(z(z fn)fn)含量与峰面积成正比含量与峰面积成正比含量与峰面积成正比含量与峰面积成正比第25页/共44页第二十五页，共

25、44页。优点：优点：简便，准确定量结果与进样量、重复简便，准确定量结果与进样量、重复性无关（前提性无关（前提柱子不超载）柱子不超载）色谱条件略有变化对结色谱条件略有变化对结果几乎果几乎(jh)无影响无影响 缺点：缺点：所有组分必须在一定时间内都出峰所有组分必须在一定时间内都出峰 必必须已知所有组须已知所有组分的校正因子不适合微量组分的测定分的校正因子不适合微量组分的测定第26页/共44页第二十六页，共44页。内标法：加入一定量的纯物质内标法：加入一定量的纯物质内标法：加入一定量的纯物质内标法：加入一定量的纯物质msms作内标，根据被测组作内标，根据被测组作内标，根据被测组作内标，根据被测组分和

26、内标物的峰面积及内标物质量，计算被测组分含分和内标物的峰面积及内标物质量，计算被测组分含分和内标物的峰面积及内标物质量，计算被测组分含分和内标物的峰面积及内标物质量，计算被测组分含量的方法。量的方法。量的方法。量的方法。内标物的选择：内标物的选择：内标物的选择：内标物的选择：1)1)样品中不存在的组分，但其性质、含量和色谱样品中不存在的组分，但其性质、含量和色谱样品中不存在的组分，但其性质、含量和色谱样品中不存在的组分，但其性质、含量和色谱(s(s p p)峰位置尽量与被测组分接近。峰位置尽量与被测组分接近。峰位置尽量与被测组分接近。峰位置尽量与被测组分接近。2)2)不与被测组分发生反应，又能

27、与被测样品中各组分不与被测组分发生反应，又能与被测样品中各组分不与被测组分发生反应，又能与被测样品中各组分不与被测组分发生反应，又能与被测样品中各组分分开。分开。分开。分开。第27页/共44页第二十七页，共44页。外标法：外标法：外标法：外标法：以待测组分纯品为对照物，与试样中待测组以待测组分纯品为对照物，与试样中待测组以待测组分纯品为对照物，与试样中待测组以待测组分纯品为对照物，与试样中待测组分的响应信号相比较进行分的响应信号相比较进行分的响应信号相比较进行分的响应信号相比较进行(jnxng)(jnxng)定量的方法定量的方法定量的方法定量的方法工作曲线法：工作曲线法：工作曲线法：工作曲线法

28、：i i i i纯品纯品纯品纯品工作曲线，工作曲线，工作曲线，工作曲线，前提前提前提前提(qint)(qint)(qint)(qint)：进入检测器样品量与峰面积成正比：进入检测器样品量与峰面积成正比：进入检测器样品量与峰面积成正比：进入检测器样品量与峰面积成正比 在一定条件下，将一系列不同浓度的标准溶液，以一定在一定条件下，将一系列不同浓度的标准溶液，以一定在一定条件下，将一系列不同浓度的标准溶液，以一定在一定条件下，将一系列不同浓度的标准溶液，以一定体体体体积分别进样，并从色谱图上测出峰高或峰面积，以标准溶液积分别进样，并从色谱图上测出峰高或峰面积，以标准溶液积分别进样，并从色谱图上测出峰

29、高或峰面积，以标准溶液积分别进样，并从色谱图上测出峰高或峰面积，以标准溶液的的的的浓度或含量为横坐标，以峰高或峰面积为纵坐标绘制标准曲浓度或含量为横坐标，以峰高或峰面积为纵坐标绘制标准曲浓度或含量为横坐标，以峰高或峰面积为纵坐标绘制标准曲浓度或含量为横坐标，以峰高或峰面积为纵坐标绘制标准曲线线线线第28页/共44页第二十八页，共44页。10-1 10-1 10-1 10-1 原子吸收光谱法原子吸收光谱法原子吸收光谱法原子吸收光谱法一概述一概述一概述一概述原子光谱法：原子光谱法：原子光谱法：原子光谱法：根据原子外层电子跃迁所产生的光谱进根据原子外层电子跃迁所产生的光谱进根据原子外层电子跃迁所产生

30、的光谱进根据原子外层电子跃迁所产生的光谱进行分析行分析行分析行分析的方法。的方法。的方法。的方法。原子吸收光谱法：原子吸收光谱法：原子吸收光谱法：原子吸收光谱法：基于测量试样所产生的原子蒸汽中基态基于测量试样所产生的原子蒸汽中基态基于测量试样所产生的原子蒸汽中基态基于测量试样所产生的原子蒸汽中基态原子对其原子对其原子对其原子对其特征特征特征特征(tzhng)(tzhng)(tzhng)(tzhng)谱线的吸收，从而定量测定谱线的吸收，从而定量测定谱线的吸收，从而定量测定谱线的吸收，从而定量测定化学元素的方法。化学元素的方法。化学元素的方法。化学元素的方法。测定过程：测定过程：测定过程：测定过程

31、：原子化器原子化器单色器单色器检出系统检出系统光光 源源第29页/共44页第二十九页，共44页。原子原子原子原子(yunz(yunz)吸收吸收吸收吸收光谱法的光谱法的光谱法的光谱法的特点：特点：特点：特点：(1)(1)灵敏度高灵敏度高灵敏度高灵敏度高(可测到可测到可测到可测到10-9-10-9-10-12 gmL-10-12 gmL-1)1)(2)(2)选择性好，选择性好，选择性好，选择性好，准确度高。准确度高。准确度高。准确度高。(3)(3)测定范围测定范围测定范围测定范围广广广广(可直接测定可直接测定可直接测定可直接测定7070多种元素）多种元素）多种元素）多种元素）(4)(4)操作简便，

32、操作简便，操作简便，操作简便，分析速度快。分析速度快。分析速度快。分析速度快。第30页/共44页第三十页，共44页。二原子吸收光谱法的基本原理二原子吸收光谱法的基本原理共振线和吸收线共振线和吸收线:共振吸收线共振吸收线:电子从基态跃迁电子从基态跃迁(yuqin)(yuqin)到能量最到能量最低的激发态为共振跃迁低的激发态为共振跃迁(yuqin),(yuqin),共振跃迁共振跃迁(yuqin)(yuqin)时吸收一定频率的时吸收一定频率的光，其谱线即为共振吸收线光，其谱线即为共振吸收线共振发射线共振发射线:当电子从第一激发态跃回到基态时当电子从第一激发态跃回到基态时,则发射出同样则发射出同样频率

33、的谱线频率的谱线特征谱线特征谱线:各种元素的原子结构和外层电子排各种元素的原子结构和外层电子排布不同布不同,不同元素不同元素的原子从基态的原子从基态 第一激发态时第一激发态时,吸收和吸收和发射的能量不发射的能量不同同,其共振线不同其共振线不同,各有其特征性各有其特征性.第31页/共44页第三十一页，共44页。原子吸收法的定量原子吸收法的定量(dngling)(dngling)基础基础:原子吸收服从朗伯原子吸收服从朗伯-比尔定律：比尔定律：从光源发出的特征谱线的光能被从光源发出的特征谱线的光能被该元素的基态原子该元素的基态原子吸收，而基态原子对入射光的吸收吸收，而基态原子对入射光的吸收符合朗伯符

34、合朗伯-比尔定律比尔定律 A=KNL A=KNL C与与N 的关系的关系 基态原子基态原子N可以代表待测原子总数可以代表待测原子总数(zngsh)(忽略忽略受热激发的原子数受热激发的原子数Nj)待测物质浓度与基态原子数成正比待测物质浓度与基态原子数成正比 C N A=kC第32页/共44页第三十二页，共44页。三原子吸收三原子吸收(xshu)(xshu)光谱仪光谱仪 火焰原子吸火焰原子吸收收(xshu)(xshu)光谱仪示意图光谱仪示意图第33页/共44页第三十三页，共44页。光源光源(gungyun)-(gungyun)-空心阴极灯空心阴极灯作用：发射待测元素的特征光作用：发射待测元素的特征

35、光谱谱要求：（要求：（1 1）发射待测元素的共）发射待测元素的共振线振线 （2 2）发射锐线光谱）发射锐线光谱 （3 3）强度大、稳定、寿）强度大、稳定、寿命长命长空心阴极灯：空心阴极灯：空心阴极灯：空心阴极灯：施加电压时，电子从施加电压时，电子从施加电压时，电子从施加电压时，电子从空心阴极内壁流向阳极空心阴极内壁流向阳极空心阴极内壁流向阳极空心阴极内壁流向阳极与惰性气体与惰性气体与惰性气体与惰性气体(duxng q(duxng q t)t)碰撞电离，碰撞电离，碰撞电离，碰撞电离，带正电荷的惰性气体带正电荷的惰性气体带正电荷的惰性气体带正电荷的惰性气体(duxng q t)(duxng q t

36、)离子离子离子离子在电场作用下向阴极轰击，在电场作用下向阴极轰击，在电场作用下向阴极轰击，在电场作用下向阴极轰击，使阴极表面金属溅射出来使阴极表面金属溅射出来使阴极表面金属溅射出来使阴极表面金属溅射出来溅射出来的金属离子原子溅射出来的金属离子原子溅射出来的金属离子原子溅射出来的金属离子原子再与电子、惰性气体再与电子、惰性气体再与电子、惰性气体再与电子、惰性气体(duxng q t)(duxng q t)原子级离子原子级离子原子级离子原子级离子发生碰撞，发射出阴极物发生碰撞，发射出阴极物发生碰撞，发射出阴极物发生碰撞，发射出阴极物质的共振线质的共振线质的共振线质的共振线第34页/共44页第三十四

37、页，共44页。原子化器系统原子化器系统原子化器系统原子化器系统作用：待测离子作用：待测离子作用：待测离子作用：待测离子(lz(lz)转变成原子蒸气。转变成原子蒸气。转变成原子蒸气。转变成原子蒸气。第35页/共44页第三十五页，共44页。火焰原子化装置火焰原子化装置火焰原子化装置火焰原子化装置（1 1）雾化器：将试液雾化）雾化器：将试液雾化）雾化器：将试液雾化）雾化器：将试液雾化（2 2）燃烧器：形成火焰，使进入）燃烧器：形成火焰，使进入）燃烧器：形成火焰，使进入）燃烧器：形成火焰，使进入(jnr)(jnr)火焰的火焰的火焰的火焰的试样微粒原子化试样微粒原子化试样微粒原子化试样微粒原子化（3 3

38、）火焰：提供一定能量，促使试样雾滴蒸发、）火焰：提供一定能量，促使试样雾滴蒸发、）火焰：提供一定能量，促使试样雾滴蒸发、）火焰：提供一定能量，促使试样雾滴蒸发、干燥并经过热干燥并经过热干燥并经过热干燥并经过热 离解或还原在作用，产生大量基态离解或还原在作用，产生大量基态离解或还原在作用，产生大量基态离解或还原在作用，产生大量基态原子原子原子原子第36页/共44页第三十六页，共44页。非火焰非火焰非火焰非火焰(hu(hu yn)yn)原子化装置原子化装置原子化装置原子化装置（1 1）石墨炉原子化器）石墨炉原子化器）石墨炉原子化器）石墨炉原子化器测定过程：测定过程：测定过程：测定过程：干燥阶段，干

39、燥阶段，干燥阶段，干燥阶段，灰化阶段，灰化阶段，灰化阶段，灰化阶段，原子化阶段，原子化阶段，原子化阶段，原子化阶段，烧净阶段烧净阶段烧净阶段烧净阶段（2 2）氢化物原子化器）氢化物原子化器）氢化物原子化器）氢化物原子化器第37页/共44页第三十七页，共44页。分光系统分光系统组成：组成：分光系统：由色散元件、凹面镜和分光系统：由色散元件、凹面镜和狭缝组成狭缝组成作用：作用：将待测元素将待测元素(yun s)的共振线与邻的共振线与邻近谱线分开近谱线分开单色器的位置：单色器的位置：放在原子化器后的光路中放在原子化器后的光路中检测系统检测系统组成：组成：检测器、放大器、读数和记录系统检测器、放大器、

40、读数和记录系统第38页/共44页第三十八页，共44页。四定量分析方法四定量分析方法标准曲线法标准曲线法(共存共存(gngcn)(gngcn)组分间互组分间互不干扰）不干扰）配一组浓度合适的标准溶液系列由配一组浓度合适的标准溶液系列由低浓度到高浓度低浓度到高浓度分别测定吸光度；以浓度为横坐标，分别测定吸光度；以浓度为横坐标，吸光度为纵坐标吸光度为纵坐标作图，绘制作图，绘制A-cA-c标准曲线，在相同条件标准曲线，在相同条件下，测定试样吸下，测定试样吸光度，由光度，由A-cA-c标准曲线求得溶液中待测标准曲线求得溶液中待测元素浓度元素浓度第39页/共44页第三十九页，共44页。标准加入标准加入(j

41、ir)法法 取等量的试样溶液，分别加入取等量的试样溶液，分别加入(jir)浓度为浓度为0、c1、c2、c3的标准溶液，稀释到同一体积后，的标准溶液，稀释到同一体积后，在相同条件下分别测在相同条件下分别测定吸光度。以加入定吸光度。以加入(jir)的被测元的被测元素浓度为横坐标，对应吸光素浓度为横坐标，对应吸光度为纵坐标，绘制度为纵坐标，绘制A-c曲线图，延长曲线图，延长曲线至与横坐标相曲线至与横坐标相交处，即为试样溶液中待测元素浓交处，即为试样溶液中待测元素浓度。度。第40页/共44页第四十页，共44页。波谱区波谱区波谱区波谱区波长范围波长范围波长范围波长范围光子能量光子能量光子能量光子能量/e

42、V/eV/eV/eV能级跃迁类型能级跃迁类型能级跃迁类型能级跃迁类型 射线区射线区射线区射线区0.005nm2.5105原子核能级原子核能级原子核能级原子核能级X X X X 射线区射线区射线区射线区0.005-10nm2.5105-1.2102内层电子能级内层电子能级内层电子能级内层电子能级远紫外区远紫外区远紫外区远紫外区10-200nm1.2102-6.2近紫外区近紫外区近紫外区近紫外区200-400nm6.2-3.1原子的电子能级或原子的电子能级或原子的电子能级或原子的电子能级或分子的成键能级分子的成键能级分子的成键能级分子的成键能级可见光区可见光区可见光区可见光区400-780nm3.

43、1-1.7近红外区近红外区近红外区近红外区0.78-2.5m1.7-0.5分子振动能级分子振动能级分子振动能级分子振动能级中红外区中红外区中红外区中红外区2.5-50m0.5-0.025远红外区远红外区远红外区远红外区50-1000m2.510-2-1.210-4分子转动能级分子转动能级分子转动能级分子转动能级微波区微波区微波区微波区0.1-100cm1.210-4-1.210-7射频区射频区射频区射频区1-1000m1.210-6-1.210-9电子自旋或核自旋能级电子自旋或核自旋能级电子自旋或核自旋能级电子自旋或核自旋能级电磁波谱区电磁波谱区电磁波谱区电磁波谱区第41页/共44页第四十一页

44、，共44页。原子光谱与分子原子光谱与分子原子光谱与分子原子光谱与分子(fnz)(fnz)光谱光谱光谱光谱原子光谱：由原子外层或内层电子受到辐射后，原子光谱：由原子外层或内层电子受到辐射后，原子光谱：由原子外层或内层电子受到辐射后，原子光谱：由原子外层或内层电子受到辐射后，在不同能级之间的跃迁所产生的各种光谱线的在不同能级之间的跃迁所产生的各种光谱线的在不同能级之间的跃迁所产生的各种光谱线的在不同能级之间的跃迁所产生的各种光谱线的集合，每条谱线代表了一种跃迁。集合，每条谱线代表了一种跃迁。集合，每条谱线代表了一种跃迁。集合，每条谱线代表了一种跃迁。原子光谱线是线性光谱线原子光谱线是线性光谱线原子

45、光谱线是线性光谱线原子光谱线是线性光谱线元素由第一激发态到基态的跃迁，所产生的元素由第一激发态到基态的跃迁，所产生的元素由第一激发态到基态的跃迁，所产生的元素由第一激发态到基态的跃迁，所产生的谱线最强，称为共振线（元素的特征谱线）谱线最强，称为共振线（元素的特征谱线）谱线最强，称为共振线（元素的特征谱线）谱线最强，称为共振线（元素的特征谱线）分子分子分子分子(fnz)(fnz)光谱：产生于分子光谱：产生于分子光谱：产生于分子光谱：产生于分子(fnz)(fnz)中电子中电子中电子中电子能级、振动和转动能级的变化。能级、振动和转动能级的变化。能级、振动和转动能级的变化。能级、振动和转动能级的变化。

46、分子分子分子分子(fnz)(fnz)激发时仅产生转动能级跃迁激发时仅产生转动能级跃迁激发时仅产生转动能级跃迁激发时仅产生转动能级跃迁-远远远远红外吸收光谱红外吸收光谱红外吸收光谱红外吸收光谱 振动能级跃迁振动能级跃迁振动能级跃迁振动能级跃迁-红外吸收红外吸收红外吸收红外吸收光谱光谱光谱光谱 电子能级跃迁电子能级跃迁电子能级跃迁电子能级跃迁-紫外紫外紫外紫外-可见可见可见可见光谱光谱光谱光谱分子分子分子分子(fnz)(fnz)光谱是连续光谱（带状光谱）光谱是连续光谱（带状光谱）光谱是连续光谱（带状光谱）光谱是连续光谱（带状光谱）分子分子分子分子(fnz)(fnz)发生电子跃迁时，必然存在振发生电

47、子跃迁时，必然存在振发生电子跃迁时，必然存在振发生电子跃迁时，必然存在振动和转动能级的变化。动和转动能级的变化。动和转动能级的变化。动和转动能级的变化。第42页/共44页第四十二页，共44页。项目项目原子吸收法原子吸收法分光光度法分光光度法相相同同分析原理吸收原理吸收原理能级电子跃迁电子跃迁定量分析的依据A=kbcA=kNb(A=KC)不不同同光谱原子光谱分子光谱光源锐线光源连续光源单色器位置原子化器和检测器之间光源和吸收池之间原子吸收与分光原子吸收与分光原子吸收与分光原子吸收与分光(fn un)(fn un)光度法的比较光度法的比较光度法的比较光度法的比较P379-1P379-1、2 2、3 3、4 4、5;p395-15;p395-1、2 2、3 3、4 4第43页/共44页第四十三页，共44页。感谢您的观看感谢您的观看(gunkn)！第44页/共44页第四十四页，共44页。