原子吸收实验讲义

原子吸收光谱仪火焰法检测细胞内重金属含量一、实验目的1.掌握原子吸收光谱仪的使用方法2.掌握生物体内重金属含量测定方法二、实验原理2.1原理原子吸收是一个受激吸收跃迁的过程。

当有辐射通过自由原子蒸气，且入射辐射的频率等于原子中外层电子由基态跃迁到较高能态所需能量的频率时，原子就产生共振吸收。

原子吸收分光光度法就是物质产生的原子蒸气对特定波长光的吸收作用来进行定量分析的。

当光源发射的某一特征波长的辐射通过原子蒸气时，被原子中的外层电子选择性的吸收，使透过原子蒸气的入射幅度强度减弱，其减弱程度与蒸气相中该元素的原子浓度成正比。

当实验条件一定时，蒸气相中的原子浓度与试样中该元素的含量（浓度）成正比。

因此，入射辐射减弱的程度与试样中该元素的含量（浓度）成正比。

定量关系式是：A=lg（I0/I）=KcL式中：A是吸光度；I0是入射辐射强度；I是透过原子蒸气吸收层的透射辐射强度；K是吸收系数；c是样品溶液中被测元素的浓度；L是原子吸收层的厚度。

2.2 测定方法2.2.1标准曲线法原子吸收光谱分析是一种相对测定方法，不能由分析信号的大小直接获得被测元素的含量，需要通过一个关系式将分析信号与被测元素的含量关联起来。

校正曲线就是用来将分析信号（即响应信号）转换为被测元素的含量（或浓度）的“转换器”，此转换过程称为校正。

之所以要进行校正，是因为同一元素含量在不同的试验条件下所得到的分析信号强度是不同的。

校正曲线的制作方法是，用标准物质配制标准系列溶液，在标准条件下，测定各标准样品的吸光度数值Ai，以吸光度Ai（i = 1，2，3，4，5…）对标准样品的含量ci（i = 1，2，3，4，5…）绘制校正曲线I=f（c）。

在相同条件下，测定待测样品的吸光度Ax，根据被测元素的吸光度Ax从校正曲线求得其含量cx。

三、实验步骤1.配置标准溶液梯度配置重金属标准溶液0mg/L、0.5mg/L、1mg/L、1.5mg/L、2mg/L2.样品消解与过膜将在重金属溶液中培养3天的细菌离心，过滤，过0.2μm滤膜，消解稀释2000倍待测。

实验一火焰原子吸收光谱法测定水样中的铜含量—标准加入法一、实验目的1．了解原子吸收光谱仪的基本结构及使用方法；2．掌握原子吸收光谱分析测量条件的选择方法及测量条件的相互关系和影响，确定各项条件的最佳值。

3．学习使用标准加入法进行定量分析。

二、方法原理在原子吸收光谱分析中，分析方法的灵敏度、精密度、干扰是否严重，以及分析过程是否简便快速等，在很大程度上依赖于所使用的仪器及所选用的测量条件。

因此，原子吸收光谱法测量条件的选择是十分重要的。

原子吸收光谱法的测量条件，包括吸收线的波长，空心阴极灯的灯电流，火焰类型，雾化方式，燃气和助燃气的比例，燃烧器高度，以及单色器的光谱通带等。

本实验通过铜的测量条件，如灯电流，燃气和助燃气的比例，燃烧器高度和单色器狭缝宽度的选择，确定这些测量条件的最佳值。

三、仪器设备与试剂材料1． TAS-990F型原子吸收分光光度计（北京普析通用）。

2．铜空心阴极灯。

3．铜标准溶液5μg?mL-1。

4.25 mL 比色管。

四、实验步骤1．铜标准系列的配制于 5 支 10mL 比色管中，各加入 1mL 未知样品溶液，然后从第二支比色管开始分别准确移取 10μ g?mL-1铜标准溶液 0.50，1.00，1.50 ，2.00 mL，用去离子水稀释至刻度，摇匀。

另取一支比色管直接用去离子水定容至刻度，用作空白溶液。

2．仪器操作条件的设置（ 1）初选测量条件表 1 测量初选条件波长灯电流狭缝宽度（光谱通带）空气流量乙炔流量燃烧器高度324.8nm 2mA 0.2nm 450L?h-1 1200ml?min -1 8mm （ 2）燃烧器高度的选择用上述初选测量条件，固定空气流量，改变燃烧器高度（也称测量高度，见表 2）测量其吸收值，选用有较稳定的最大吸收值的燃烧器高度。

（ 3）灯电流的选择采用第 2 步中选定的燃烧器高度测量条件和第 1 步中的部分初选条件，改变灯电流（见表 3），测量吸光度，选用有较大吸收值同时有稳定读数的最小灯电流。

实验三：火焰原子吸收光谱法测定饮水中铜的含量石墨炉原子吸收测水样中痕量铜一、实验目的1. 掌握原子吸收光谱法的基本原理；了解原子吸收分光光度计的基本结构、性能和操作方法;2. 熟悉原子吸收光谱法的基本定量方法。

二、实验原理原子吸收定量基础，在一定条件下，吸光度和浓度的关系符合比耳定律。

常用的定量方法有标准曲线法和标准加入法。

铜是原子吸收光谱分析中经常和最容易测定的元素之一。

火焰原子吸收分光光度法是根据待测元素空心阴极灯发射出的一定强度和一定波长的特征谱线的光，通过含有待测元素基态原子蒸气的火焰时，其中部分特征谱线的光被基态原子吸收，而未被吸收的光经单色器照射到光电检测器上被检测，根据该特征谱线光被吸收的程度，即可测得试样中待测元素的含量。

石墨炉原子吸收是指利用大电流通过高阻值的石墨器皿时所产生的高温，使置于其中的试液或固体试样上挥发和原子化。

用空心阴极灯发出和铜特征光谱频率相同的锐线光，用这种光通过铜蒸汽，铜原子会吸收一部分这种光，吸收光的程度（吸光度）和铜的浓度成正比，并且直线过原点。

测定时以铜标准系列溶液的浓度为横坐标，以对应的吸光度为纵坐标绘制一条过原点的工作曲线，根据在相同条件下测得的试样溶液的吸光度即可求出试液中铜的浓度，进而计算出原样中铜的含量。

直接吸入火焰原子吸收分光光度法测定快速、干扰少，适合分析废水和受污染的水。

石墨炉原子吸收分光光度计灵敏度高，但基体干扰比较复杂，适合于分析清洁水。

三、仪器及试剂1．仪器：AA700型原子吸收分光光度计。

铜元素空心阴极灯，乙炔钢瓶，空气压缩机；容量瓶250mL，100mL；吸量管2mL，10mL；洗耳球。

2．铜标准溶液制备：准确称取0.1000g纯铜粉于100mL烧杯中，加入5mL 浓硝酸溶解，移入100mL容量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀。

此溶液浓度为1.000mg∙mL-1铜标准贮备液。

或准确称取0.3930g硫酸铜(CuSO4∙5H2O)溶于水后移入100mL容量瓶中，加水稀至刻度，摇匀。

1实验四 水中铜和锰的火焰原子吸收测定一、实验目的1．了解原子吸收分光光度计的原理、构造及使用方法。

2．掌握标准曲线法测定元素含量的操作。

二、实验原理原子吸收分光光度法是根据物质产生的原子蒸气对特定波长光的吸收作用来进行定量分析的。

与原子发射光谱相反，元素的基态原子可以吸收与其发射线波长相同的特征谱线。

当光源发射的某一特征波长的光通过原子蒸气时，原子中的外层电子将选择性地吸收该元素所能发射的特征波长的谱线，这时，透过原子蒸气的入射光将减弱，其减弱的程度与蒸气中该元素的浓度成正比，吸光度符合吸收定律。

A = logII 0= KcL 根据这一关系可以用工作曲线法或标准加入法来测定未知溶液中某元素的含量。

三、仪器与试剂仪器：Z －8000型偏振塞曼原子吸收分光光度计 容量瓶 100 mL 2个 具塞比色管 10 mL 10支 移液管 1 mL 1支 5 mL 1支 10 mL 1支烧杯 25 mL 2个 试剂：100 µg/mL 铜标准溶液：称取0.1000 g 金属铜（光谱纯），加入20 mL （1+1）硝酸，于砂浴上加热，蒸至近干，冷却后，用3 %硝酸溶解，移入1000 mL 容量瓶中，稀释至刻度，摇匀。

100 µg/mL 锰标准溶液：称取于（400~500）℃灼烧至恒重的硫酸锰0.2749 g ，溶于去离子水中，移入1000 mL 容量瓶中，稀释至刻度，摇匀。

未知试样：水四、实验内容与步骤1．参照附录4“Z －8000型偏振塞曼原子吸收分光光度计的使用”，并在教师指导下学会仪器的操作。

2．仪器工作条件的选定3．绘制标准曲线及测定水中的铜和锰（1）分别移取100 µg/mL铜、锰标准溶液10.00 mL于100 mL容量瓶中，用去离子水稀释至刻度，摇匀。

得浓度为10 µg/mL的铜、锰标准溶液。

（2）在10支10 mL具塞比色管中，分别取10 µg/mL铜标准溶液和10 µg/mL锰标准溶液配制成下表所示的浓度，并摇匀待用。

实验八直接吸入火焰原子吸收法测定镉、铜、铅、锌11 方法原理将水样或消解处理好的试样直接吸入火焰，火焰中形成的原子蒸气对光源发射的特征电磁辐射产生吸收。

将测得的样品吸光度和标准溶液的吸光度进行比较，确定样品中被测元素的含量。

2 干扰及消除地下水和地表水中的共存离子和化合物，在常见浓度下不干扰测定。

当钙的浓度高于1000 mg/L时，抑制镉的吸收，浓度为2000 mg/L时，信号抑制达19%。

在弱酸性条件下，样品中六价铬的含量超过30mg/L时，由于生成铬酸铅沉淀而使铅的测定的结果偏低，在这种情况下需要加入l%抗坏血酸将六价铬还原成三价铬。

样品中溶解性硅的含量超过20 mg/L时干扰锌的测定，使测定结果偏低，加入200 mg/L钙可消除这一干扰。

铁的含量超过100 mg/L时，抑制锌的吸收。

当样品中含盐量很高，分析波长又低于350 nm时，可能出现非持征吸收。

如高浓度的钙，因产生非特征吸收，即背景吸收，使铅的测定结果偏高。

基于上述原因，分析样品前需要检验是否存在基体干扰或背景吸收。

一般通过测定加标回收率，判断基体干扰的程度，通过测定分析线附近l nm内的一条非特征吸收线处的吸收，可判断背景吸收的大小。

根据表1选择与选用分析线相对应的非特征吸收谱线。

表1 背景校正用的邻近线波长元素分析线波长（nm）非特征吸收谱线（nm）镉228.8 229（氘）铜324.7 324（锆）铅283.3 283.7（锆）锌213.8 214（氘）根据检验的结果，如果存在基体干扰，可加入干扰抑制剂，或用标准加入法测定并计算结果。

如果存在背景吸收，用自动背景校正装置或邻近非特征吸收谱线法进行校正。

后一种方法是从分析线处测得的吸收值中扣除邻近非特征吸收谱1本方法选自《水和废水监测分析方法》（第四版），与GB/T7475—1987等效。

线处的吸收值，得到被测元素原子的真实吸收。

此外，也可通过螯合萃取或样品稀释、分离或降低产生基体干扰或背景吸收的组分。