分析技术中国化工仪器网Word格式文档下载.docx
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h-1
水流量/L·
min-1
通气时间/s
响应状态
上距光束
下距缝口
空气
乙炔
Ag
2
5
250
80
1.5
快速挡
Pb
8
100
消一挡
Cd
7
300
110
喷雾捕集时间是影响分析灵敏度的主要因素。
吸喷0.05
.mL-1银溶液和0.5
.mL-1铅溶液，捕集1~10min，其吸光度均随捕集时间的延长而线性增加。
吸喷0.01
.mL-1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0.004μg.mL-1（捕集2min）和0.0004
.mL-1（捕集10min）。
铅的特征浓度为0.044
.mL-1（捕集1min）和0.0055
镉的特征浓度为0.0002
.mL-1（捕集2min）和0.00008
.mL-1（捕集8min）。
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4.13给出了一些元素的灵敏度。
表4.13原子捕集技术的灵敏度
捕集管材质
捕集时间/min
特征浓度/g.mL-1
灵敏度提高倍数
不锈钢
0.004
10
0.0004
石英
0.0009
40
As
0.024
38
Au
0.028
Bi
0.06
41
27
0.0002
55
4
0.0001
0.00008
138
Cu
22
Mn
0.0029
12
1
0.044
11
0.0055
91
Sb
0.011
Se
0.015
25
Tl
19
Zn
0.0005
18
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成硅酸盐，铁、铝、钒等元素则以氧化物形式沉积在石英管表面，因此改变了捕集管表面结构和热学性能而影响测定灵敏度和重现性。
喷入高浓度的铝、铁、钒等溶液到火焰中，使石英管表面形成这些元素的氧化物涂层，能够防止碱金属和碱土金属与石英管表面发生反应。
在石英捕集管中，钾、钠、钙、镁、铝对铜干扰严重，但在有氧化铝涂层的石英管中，上述元素均不影响铜的测定。
钠对铅和硒的干扰也可借氧化铝涂层法来克服。
采用双管捕集法可消除铝、钠、钾对硒的干扰。
紧靠火焰第一反应区的一根捕集管主要用来沉积干扰元素，其上部的另一根捕集管用来捕集被测元素硒。
在单管捕集中，500
.mL-1的铝使硒的信号抑制25%，而在双管法中，铝的干扰基本消除。
应用不锈钢捕集管时，酸介质对银、铅和镉的测定无明显影响。
加入等摩尔的EDTA可克服锰、铜和铝对铅的干扰。
测定工业废水中的铅和镉时，加入EDTA可定量回收铅和镉。
原子捕集是一种高灵敏度的痕量分析技术，现已应用于多种样品中的多种痕量元素分析。
采用原子捕集技术测定土壤中的铅、镉、砷和铊，植物中的硒，超纯铝中的镉和锌，湖中的镉和铅，铝合金中的铅，电镀液中的银，海水中的锌，自来水中的锌，锅炉水中的银，工业废水中的银、铅、镉，血清中的铅和锌，人发中的镉，以及酒中的铅和镉均取得了满意的结果。
黄淦泉等[54-56]、张汉文等[57]、宣维康等[58]使用石英捕集管测定了硒、铅、砷、铜、镉、锌等，West等对铜、镍以及不锈钢管的应用进行了研究[59]。
这种技术的装置易于制作，可使很多元素的灵敏度较常规火焰法提高10~100倍不等。
原则上，凡不与捕集管发生化学反应的物质，均可用捕集法测定，这是一种简便、经济、实用的技术。
此外，捕集技术在研究原子化过程，设计原子化模型,对富集物进行物理化学鉴定方面均具有独特的方便之处。
4.4.1.2缝管捕集法[39]
原子捕集技术是将一个开有狭缝的石英管置于火焰中，原子蒸气由缝进入石英管，光束通过石英管内的原子蒸气进行测定。
石英管长约150mm，管内径约5mm,缝长约50mm，缝宽约1mm。
其缝口朝下正对燃烧器缝口，将开缝石英管安装在燃烧器上方20mm左右。
除单缝管外，也可用上缝短下缝长的双缝管。
自由原子在管中的平均停留时间较长，又有较长的吸收光程，因此，可提高许多元素的灵敏度，见表4.14。
但此法只适用低温火焰如空气-乙炔火焰。
表4.14开缝石英管（A）与常规火焰（B）灵敏度比较
灵敏度（g.mL-1）
A
B
0.0016
0.016
10.0
0.0069
0.52
75.4
0.20
13.3
0.010
0.13
13.0
0.00075
0.0073
9.7
Co
0.0092
0.029
3.2
0.0022
0.018
8.2
Fe
0.027
2.9
Ga
0.76
0.94
1.2
Hg
0.10
1.26
12.6
In
0.25
8.6
Ir
0.8
1.9
Pd
0.026
0.056
2.2
0.0060
0.067
11.2
Pt
0.29
0.67
2.3
0.0019
0.014
7.4
Ni
2.5
Rh
0.070
1.3
Ru
0.31
0.49
1.6
0.013
0.12
9.2
0.022
5.9
Sn
0.049
30.6
Te
0.36
2.8
8.0
0.00048
0.0056
11.7
4.4.2增感技术
在火焰原子吸收光谱分析中，通过加入某种元素或物质能够增加被测元素的灵敏度。
这一现象统称为增感效应。
能够产生增感效应的物质，称之为增感剂。
4.4.2.1增感剂的分类
按增感剂的组成可分为两大类：
有机增感剂和无机增感剂。
有机增感剂包括有机化合物，醇、酮、酯、有机酸，络合剂，表面活性剂，含氮化合物，有机胺等；
无机增感剂包括无机酸、HF、HClO4、无机盐、铵盐、硝酸盐、金属离子、非金属碳、硫等
4.4.2.2增感机理及作用
增感剂的作用之一是消除原来存在的负干扰，从而提高被测元素的灵敏度；
二是改善原子化条件，直接提高被测元素的灵敏度。
产生增感效应的原因可以是物理作用，可以是化学作用。
由于物理作用引起的增感效应有：
（1）增感剂改变试液的表面张力和粘度，改善雾化效率，加速脱除溶剂，加快熔融和蒸发过程。
（2）提高火焰温度，降低难熔金属及其化合物的熔点，加速熔融蒸发过程，改善原子化效率。
（3）改善了火焰中原子浓度的分布，使火焰分析体积中基态原子浓度增加。
（4）延长基态原子的停留时间，当使用有机溶剂时，燃气流量往往比用水溶液时小，使基态原子在火焰中停留时间延长。
由于化学作用而引起的增感效应有：
（1）增感剂与产生负干扰的元素生成易挥发的物质，在火焰中先挥发掉，消除对被测元素的干扰。
例如当氯化铵存在时氯化铵与产生负干扰的基体物质作用，生成了易挥发的氯化物，从而以分子状态先挥发掉。
（2）增感剂与被测元素生成易解离的化合物，在火焰中有利于基态原子的生成，氯化铵能与许多元素生成较易解离的氯化物，高氯酸与铬生成极易分解的CrOCl，氟化物与铌、锂生成易解离的氟化物，均给这些元素提供了较好的原子化条件。
（3）有机溶剂分解出大量具有还原性的物质，如C、CO、CHN、CN等均具有很强的还原性，炭粉、硫磺粉也有脱氧的作用，获得较高的元素分析灵敏度。
表4.15列出增感剂在空气－乙炔火焰中的增感效果。
表4.15增感剂在空气-乙炔火焰中的增感效果
增感剂
对分析元素的增感倍数
甲醇/80%
Ca2.3,Cu2.1,Fe2.3,Mg2.25,Mn2.2，Pb5.6,Zn19,Rb5.0,Cd1.4,Pt1.6
乙醇/80%
Cu2.0,Fe2.3,Mn2.1,Rb3.9,Zn1.8,Cd1.4
丁醇
Be2.0
异丁醇
Be2.0Cu2.23
丙酮/80%
Ca4.8,Cu5.4,Fe4.9,Mg4.8,Mn5.45,Rb8.1,Zn2.3,Pt2.3
MIBK
Cu3.9,Ag,Cr、Pb
乙酰丙酮
Ru5.6
甲酸
Fe1.4
抗坏血酸
Hg（Ⅱ）1.6Hg14
异戊酸
Cr7
乙酸乙酯
Cu5.1
α-丙氨酸
Al13
吡啶-2羧酸
三乙醇胺
Al9.8
8-羟基喹啉
Al11
二乙醇胺
Al9.2
乙基异戊基酮
Cu2.9
乙醇胺
Al8.3
丁酮+异丁醇
Cu2.23
白氨酸
Al12
砒啶
Al8
赖氨酸
Al9
硝酸铵
Al3.6
高氯酸铵
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