火焰法测镉

　　 一、实验目的

　　 1. 掌握火焰原子吸收光谱仪的操作技术；

　　 2. 优化火焰原子吸收光谱法测定水中镉的分析火焰条件；

　　 3. 熟悉原子吸收光谱法的应用。

　　二、方法原理

　　 原子吸收光谱法是一种广泛应用的测定元素的方法。它是一种基于待测元素基态原子在蒸气状态对其原子共振辐射吸收进行定量分析的方法。为了能够测定吸收值，试样需要转变成一种在适合的介质中存在的自由原子。化学火焰是产生基态气态原子的方便方法。

　　 待测试样溶解后以气溶胶的形式引入火焰中。产生的基态原子吸收适当光源发出的辐射后被测定。原子吸收光谱中一般采用的空心阴极灯这种锐线光源。这种方法快速、选择性好、灵敏度高且有着较好的精密度。

　　然而，在原子光谱中，不同类型的干扰将严重影响方法的准确性。干扰一般分为三种：物理干扰、化学干扰和光谱干扰。物理和化学干扰改变火焰中原子的数量，而光谱干扰则影响原子吸收信号的准确测定。干扰可以通过选择适当的实验条件和对试样的预处理来减少或消除。所以，应从火焰温度和组成两方面作慎重选择。

　　三、仪器和试剂

　　 1. 仪器

　　 2. 标准溶液

　　 使用已有的10.0ppm的Cd2+溶液来配制浓度分别为2.00,1.00,0.500,0.250和 0.100ppm的Cd2+标准溶液。标准溶液配制应该使用蒸馏水小心的稀释已有溶液。取一定量储备液到100mL容量瓶，稀释至100mL，充分混合均匀。

　　 3. 试样

　　四、实验步骤

　　 在波长228.8nm处测定标准溶液的吸收。狭缝宽度和空心阴极灯的位置预先调整好。当吸入0.500ppm标准溶液时，调整波长为228.8nm,调整到最大吸收。

　　 1. 火焰的选择：

　　 火焰组成对Cd的测定灵敏度影响：通过溶液雾化方式引入0.500 μg/ml的Cd标准溶液到空气-乙炔火焰中，小幅调节乙炔的流速，每次读数前用二次蒸馏水重新调零，以吸光度对流速作图。

　　 2. 观察高度的影响：

　　 在选定的合适的流速下，雾化的 0.500 μg/ml的Cd标准溶液中，小幅调节火焰高度，每次读数前用二次蒸馏水重新调零，以燃烧器上方观察高度对流速作图。

　　 3. 标准曲线和样品分析：

　　 选择最佳的流速和燃烧高度，切换到标准曲线窗口，在开始一系列测定之前，用二次蒸馏水调零，同时如果再测量过程中有延误，再重新调零。在连续的一系列的测定中，记录每个溶液的吸收值，每次每个样品重复三次后转入下一个测定：

　　 l 标准曲线系列：标准空白和标准溶液

　　 l 样品空白和样品溶液

　　 l 重复样品空白和样品溶液

　　精密度

　　 用低浓度和高浓度的溶液来测定方法的精密度。每次读数3次。

　　检出限

　　 为了得到仪器检测Cd的检出限，需对标准空白溶液读数3次。把不用的镉盐及其溶液放置到标有废弃瓶的瓶中。

　　五、结果和讨论

　　标准曲线

　　 打印出本实验所做的标准曲线，注意任何弯曲并决定是否需要采用非线性曲线拟合。用这些曲线来测定试样空白和试样中Cd的含量，用扣除空白的方法得到试样中Cd的真实含量。计算原始试样含量中Cd的含量并估算最终结果中的不确定度。

　　精密度

　　 用不同浓度的Cd标准溶液测定9次后，算出每个浓度的RSD，记录结果。

　　检出限

　　 检出限常常用能够区分背景的RSD的最小浓度来表示。IUPAC对检出限的一个定义是3×sb，sb为背景信号的标准偏差：

　　D.L = 3×sb / S

　　S为标准曲线的斜率.

　　 检出限之所以成为评价仪器性能的因素，是因为它取决于灵敏度与背景信号的比值。在本实验中，用9次测量标准空白溶液计算sb，而用标准曲线的斜率计算检出限。

　　六、问题

　　 1. 当使用雾化器时，经常使用稀释硝酸作为溶剂。为什么硝酸是个较好的选择？（提示：－硝酸盐的性质是什么？）

　　 2. 火焰原子吸收光谱法具有哪些特点 ？

　　 3. 狭缝的自然宽度是多大？