- 儀器分析實驗
- 郭明 吳榮暉 李銘慧 俞飛主編
- 1942字
- 2020-05-07 11:42:37
5.4 特點與應用
5.4.1 特點
原子吸收法之所以發展迅速,是因為它本身具有以下優點:①準確度、靈敏度都很高;②干擾小、選擇性高;③火焰原子化法的精密度、重現性也比較好;④分析速度快、操作簡單、應用范圍廣。
傳統原子吸收法也有不足之處:①除了少數較先進的儀器可以進行多元素的同時測定外,目前大多數儀器都不能進行多元素的同時測定;②由于原子化溫度比較低,對于一些易形成穩定化合物的元素,如W、Nb、Ta、稀土等金屬元素以及非金屬元素來說,原子化效率低,檢出能力差,受化學干擾較嚴重,所以結果不能令人滿意;③對多數非金屬元素的測定,目前尚有一定的困難;④石墨爐原子化器雖然原子化效率高,檢測限低,但是重現性和準確性較差。
5.4.2 應用
原子吸收光譜法主要用于元素的定量分析,在冶金、地質、采礦、石油、輕工業、農業、醫藥、衛生、食品及環境監測等領域都有廣泛的應用。定量分析方法所依據的原理是光吸收定律,常用的方法有標準曲線法、標準加入法、濃度直讀法、雙標準比較法和內標法等。
①標準曲線法 在濃度合適的范圍內,配制一系列濃度不同的標準溶液,按照低濃度到高濃度的順序,依次在原子吸收光譜儀上測定其吸光度A,再以吸光度為縱坐標,以待測元素的濃度c或含量為橫坐標繪制標準曲線,有時也采用峰高對濃度或含量作圖繪制標準曲線,然后根據待測樣品的峰高(或吸光度),從標準曲線上查得其相應的濃度或含量。
標準曲線法適用于測定與標準溶液組成相近似的批量試液,但由于基體及共存元素的干擾,其分析結果往往會產生一定的偏差。如果基體組成和含量是恒定的或已知的,則可以配制與試樣基體盡量相同的標準系列,以克服基體的干擾。另外,要注意將濃度控制在線性范圍內進行工作。
②標準加入法 標準加入法(Standard Addition Method)是將標準溶液加入到試液中進行測定的一種定量分析方法,可分為計算法和作圖法兩種。
a.計算法 計算法是將試樣分成完全等同的兩份:一份不加標準溶液,設待測元素的濃度為cx,測得其吸光度為Ax;另一份加入標準溶液的濃度為c0,在此溶液中待測元素的總濃度為(cx + c0),在完全相同的條件下測得其吸光度為A0,則
Ax=Kcx A0=K(cx+c0)
該式必須在測定的線性范圍內使用,加標量不可太多。
b.作圖法 取四五份等體積的試液,從第二份開始分別按比例加入不同量的待測元素的標準溶液,然后用溶劑定容到相同的體積,測定各溶液的吸光度,以吸光度A對各溶液中標準溶液的濃度c(或待測物質的含量)作圖,把曲線外推至橫軸,如圖5-6所示,自原點到相交處的截距即為待測元素的濃度cx(或含量)。

圖5-6 標準加入法示意圖
標準加入法要求待測元素的濃度在加入標準溶液后,其作圖仍呈良好的線性,所以應注意標準溶液的加入量。由于每個溶液都含有相同量的試樣,可以消除基體效應的干擾,適用于基體未知,成分復雜的試液。但是標準加入法不能消除分子吸收和背景吸收等因素的影響,且直線的斜率太小時容易引進較大的誤差,該法比較費時,工作效率低,不適用于大批樣品的測定。
c.濃度直讀法 濃度直讀法是在標準曲線的工作范圍內,用儀器中的量程擴展和數字直讀裝置進行測量。工作時,用待測元素的標準溶液將原子吸收光譜儀上指示值調到相應的濃度指示值,然后測定待測液并使其濃度在儀表上直接讀出。該法不用繪制標準曲線,快速簡便,但必須保證儀器工作條件穩定,試液與標準溶液操作條件相同。在整個工作過程中,要注意反復用標準溶液進行校正,避免引入較大的誤差。
d.雙標準比較法 雙標準比較法也稱緊密內插法,它是采用兩個標準溶液進行工作的,其中一個比試液稍濃(c1),而另一個比試液的濃度稍稀(c2),在相同的條件下與試液一起測定吸光度,假設吸光度分別為A1、A2和Ax,則試液的濃度cx按下式計算:
e.內標法 內標法(Internal Standard Method)是在標準溶液和待測試液中分別加入一定量試樣中不存在的內標元素,同時測定分析線和內標線的強度比,并以吸光度的比值對待測元素含量繪制標準曲線。
內標元素與待測元素在原子化過程中應具有相似的性質。內標法的優點是可以補償因燃氣流量、助燃氣流量、基體組成、進樣速率等因素變化而造成的誤差,提高了測定的精密度和準確度,但要求使用雙波道原子吸收光譜儀,應用上受到限制。
應用示例:現行版《中華人民共和國藥典》二部明膠空心膠囊總鉻含量測定。
對照品溶液:用2%硝酸溶液稀釋成每1mL含鉻0~80ng。臨用時現配。
供試品溶液:精密稱取明膠空心膠囊0.5g,置聚四氟乙烯消解罐內,加硝酸5~10mL,混勻,浸泡過夜,蓋上內蓋,旋緊外套,置適宜的微波消解。消解完全后,取消解罐置電熱板上緩慢加熱至紅棕色蒸氣揮盡并近干,用2%硝酸轉移至50mL容量瓶中,并加2%硝酸稀釋至刻度,搖勻,作為供試品溶液;同法制備試劑的空白溶液,作為空白校正。
測定:取供試品溶液與對照品溶液適量,以石墨爐為原子化器,在357.9nm的波長處測定,計算得出明膠藥用空心膠囊中鉻的含量。