3/1 :20223

2.2.23. АТОМНО-АБСОРБЦИОННАЯ СПЕКТРОМЕТРИЯ

ОСНОВНОЙ ПРИНЦИП

Атомная абсорбция представляет собой процесс, при котором атом в основном состоянии

поглощает электромагнитное излучение определенной длины волны и переходит в

возбужденное состояние. Атомы в основном состоянии поглощают энергию на своей

резонансной частоте и электромагнитное излучение ослабляется из-за резонансного

испарения в графитовой печи, либо получения гидридов или способом холодного пара для

определения ртути.

Атомно-абсорбционная спектрометрия – метод определения концентрации элемента в

испытуемом образце путем измерения поглощения электромагнитного излучения

атомным паром элемента испытуемого образца. Испытание проводят при длине волны

одной из линии поглощения (резонансных линий) определяемого элемента. Количество

поглощенного излучения согласно закону Бугера-Ламберта-Бера пропорционально

концентрации элемента.

 монохроматора или полихроматора ;

 детектора;

 блока сбора данных.

Прибор обычно оснащен системой коррекции фона. В качестве источника излучения

используют лампы с полым катодом и безэлектродные разрядные лампы. Излучение

таких ламп имеет спектр, определяемого элемента, состоящий из очень узких линий с

полушириной около 0.002 нм.

Существует три типа атомизаторов образца проб:

горелки должна быть адаптирована к используемым газам, а скорость потока газа

регулироваться. Образцы распыляют, подкисленная вода является предпочтительным

растворителем для приготовления испытуемых растворов и растворов сравнения.

Органические растворители также могут быть использованы, если приняты меры

предосторожности и подтверждено отсутствие влияния растворителя на стабильность

пламени.

 Способ электротермической атомизации

Электротермический атомизатор обычно состоит из графитовой трубчатой печи и

источника электроэнергии. Электротермическая атомизация в графитовой трубке печи

атомизации. Поток инертного газа во время пиролиза в печи с графитовой трубкой

позволяет улучшить производительность последующего процесса атомизации.

 Способ холодного пара и гидридный способ

Атомный пар также может быть получен вне спектрометра. Способ холодного пара

используют для определения ртути или гидридный способ для гидридообразующих

элементов, таких как мышьяк, сурьма, висмут, селен и олово. При определении ртути

атомный пар, полученный путем химического восстановления из олова хлорида или

натрия борогидрида, переносится потоком инертного газа в холодную кварцевую

ячейку, расположенную на оптическом пути прибора. Гидриды, образовавшиеся таким

ионизационные и спектральные интерференции (мешающие факторы). Химические

интерференции компенсируют добавлением модификаторов матрицы, высвобождающих

агентов или использованием высокой температуры пламени азота оксида - ацетилена;

ионизационные интерференции компенсируют, используя специфические ионизационные

буферы (например, лантан или цезий); физические интерференции, вызванные высоким

содержанием соли или вязкостью устраняют путем разведения образца методом

стандартных добавок или подбора матрицы. Спектральную интерференцию,

возникающую в результате наложения резонансных линий можно избежать, используя

другие резонансные линии. Использование коррекции фона Зеемана также компенсирует

спектральные интерференции и помехи от молекулярного поглощения, особенно при

Рассеивание и фон в пламени или при способе электротермической атомизации

увеличивают измеренные значения поглощения. Фоновое поглощение охватывает

большой диапазон длин волн, тогда как атомное поглощение происходит в очень узком

диапазоне длин волн около 0.005 - 0.02 нм. Фоновое поглощение, в принципе, может быть

скорректировано путем использования контрольного раствора точно такого же состава,

что и образец, но без определяемого элемента, хотя это часто неосуществимо. При

использовании способа электротермической атомизации температура пиролиза должна

быть оптимизирована, чтобы устранить продукты разложения матрицы, вызывающие

фоновое поглощение. Коррекция фона также может быть проведена с использованием

двух различных источников света: лампы с полым катодом, которая измеряет общее

поглощение (элемент + фон) и дейтериевой лампы с континуумной (непрерывной)

эмиссией, у которой измерено фоновое поглощение. Фон корректируют путем вычитания

сигнала дейтериевой лампы из сигнала лампы с полым катодом. Этот способ ограничен в

спектральном диапазоне из–за спектра, испускаемого дейтериевой лампой от 190 нм до

когда фоновое поглощение показывает микроструктуру. Это позволяет эффективно

скорректировать фон в диапазоне от 185 нм до 900 нм.

ВЫБОР УСЛОВИЙ ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ

После выбора подходящей длины волны и ширины щели для определенного элемента,

необходимо установить следующее:

 метод коррекции неспецифического фонового поглощения,

 химические модификаторы или ионизационные буферы, добавляемые в испытуемый

 разведение образца для минимизации, например, физических помех;

ячейки;

 требования к конструкции печи (резервуар, бак, платформа Львова и т.д.).

МЕТОД

Определения проводят путем сравнения со стандартными растворами с известными

концентрациями определяемого элемента методом калибровочного графика (метод I), или

методом стандартных добавок (метод II). По возможности, необходимо использовать

пластиковую лабораторную посуду. Для подготовки образца можно использовать

растворение, разложение (как правило, при помощи микроволновой печи), сжигание или

производителя на указанной длине волны. В генератор атомного пара вводят контрольный

раствор и регулируют показания прибора так, чтобы он показывал максимальное

пропускание. Значение контрольного раствора можно определять, используя растворитель

для обнуления прибора. Вводят наиболее концентрированный раствор сравнения и

регулируют чувствительность так, чтобы получить максимальный показатель поглощения

и промывают с целью предотвращения загрязнения и эффект памяти. После завершения

анализа прибор промывают водой Р или подкисленной водой.

Если применяют способ отбора твердых проб, все подробности методики должны быть

указаны в частной монографии. Следует убедиться, что определяемые концентрации,

попадают в пределы линейной части калибровочной кривой. Если это невозможно,

калибровочные графики также могут быть криволинейными и тогда применяют

соответствующее программное обеспечение.

Раствор испытуемого вещества (испытуемый раствор) готовят, как указано в частной

монографии. Готовят не менее трех растворов сравнения определяемого элемента таким

образом, чтобы диапазон их концентраций включал предполагаемое значение

концентрации определяемого элемента в испытуемом растворе. Для количественного

определения оптимальные значения калибровочной кривой должны находиться между 0.7

и 1.3 раза от предполагаемого содержания определяемого элемента или предела,

указанного в частной монографии. Для определения чистоты значения калибровочной

кривой должны находиться в диапазоне от предела обнаружения и 1.2 раза

установленного предела для определяемого элемента.

Любые реактивы, используемые в приготовлении испытуемого раствора, прибавляют в

контрольный раствор и растворы сравнения в таких же количествах, как и в испытуемый

раствор. Для получения устойчивых показаний каждый раствор вводят в прибор с

Удовлетворительное выполнение методик, описанных в частных монографиях, проверяют

через определенные промежутки времени.

ЛИНЕЙНОСТЬ

Готовят и анализируют не менее четырех растворов сравнения в диапазоне калибровочной

кривой и контрольный раствор. Проводят не менее пяти измерений.

Используя все полученные данные, калибровочную кривую рассчитывают методом

распределены вдоль калибровочной кривой.

Рассчитывают среднее значение и относительное стандартное отклонение для

наименьшего и наибольшего уровней калибровки.

Если отношение рассчитанного стандартного отклонения наименьшего и наибольшего

уровней калибровки менее 0.5 или более 2.0, более точную оценку калибровочной кривой

можно получить с использование взвешенной линейной регрессии. Линейную и

квадратичную весовые функции применяют к полученным данным, для определения

наиболее подходящей весовой функции. Если средние значения при сравнении с

калибровочной кривой показывают отклонение от линейности, используют двумерную

линейную регрессию.