火焰法測鎘

　　 一、實驗目的

　　 1. 掌握火焰原子吸收光譜儀的操作技術；

　　 2. 優化火焰原子吸收光譜法測定水中鎘的分析火焰條件；

　　 3. 熟悉原子吸收光譜法的應用。

　　二、方法原理

　　 原子吸收光譜法是一種廣泛應用的測定元素的方法。它是一種基于待測元素基態原子在蒸氣狀態對其原子共振輻射吸收進行定量分析的方法。為了能夠測定吸收值，試樣需要轉變成一種在適合的介質中存在的自由原子。化學火焰是產生基態氣態原子的方便方法。

　　 待測試樣溶解后以氣溶膠的形式引入火焰中。產生的基態原子吸收適當光源發出的輻射后被測定。原子吸收光譜中一般采用的空心陰極燈這種銳線光源。這種方法快速、選擇性好、靈敏度高且有著較好的精密度。

　　然而，在原子光譜中，不同類型的干擾將嚴重影響方法的準確性。干擾一般分為三種：物理干擾、化學干擾和光譜干擾。物理和化學干擾改變火焰中原子的數量，而光譜干擾則影響原子吸收信號的準確測定。干擾可以通過選擇適當的實驗條件和對試樣的預處理來減少或消除。所以，應從火焰溫度和組成兩方面作慎重選擇。

　　三、儀器和試劑

　　 1. 儀器

　　 2. 標準溶液

　　 使用已有的10.0ppm的Cd2+溶液來配制濃度分別為2.00,1.00,0.500,0.250和 0.100ppm的Cd2+標準溶液。標準溶液配制應該使用蒸餾水小心的稀釋已有溶液。取一定量儲備液到100mL容量瓶，稀釋至100mL，充分混合均勻。

　　 3. 試樣

　　四、實驗步驟

　　 在波長228.8nm處測定標準溶液的吸收。狹縫寬度和空心陰極燈的位置預先調整好。當吸入0.500ppm標準溶液時，調整波長為228.8nm,調整到最大吸收。

　　 1. 火焰的選擇：

　　 火焰組成對Cd的測定靈敏度影響：通過溶液霧化方式引入0.500 μg/ml的Cd標準溶液到空氣-乙炔火焰中，小幅調節乙炔的流速，每次讀數前用二次蒸餾水重新調零，以吸光度對流速作圖。

　　 2. 觀察高度的影響：

　　 在選定的合適的流速下，霧化的 0.500 μg/ml的Cd標準溶液中，小幅調節火焰高度，每次讀數前用二次蒸餾水重新調零，以燃燒器上方觀察高度對流速作圖。

　　 3. 標準曲線和樣品分析：

　　 選擇最佳的流速和燃燒高度，切換到標準曲線窗口，在開始一系列測定之前，用二次蒸餾水調零，同時如果再測量過程中有延誤，再重新調零。在連續的一系列的測定中，記錄每個溶液的吸收值，每次每個樣品重復三次后轉入下一個測定：

　　 l 標準曲線系列：標準空白和標準溶液

　　 l 樣品空白和樣品溶液

　　 l 重復樣品空白和樣品溶液

　　精密度

　　 用低濃度和高濃度的溶液來測定方法的精密度。每次讀數3次。

　　檢出限

　　 為了得到儀器檢測Cd的檢出限，需對標準空白溶液讀數3次。把不用的鎘鹽及其溶液放置到標有廢棄瓶的瓶中。

　　五、結果和討論

　　標準曲線

　　 打印出本實驗所做的標準曲線，注意任何彎曲并決定是否需要采用非線性曲線擬合。用這些曲線來測定試樣空白和試樣中Cd的含量，用扣除空白的方法得到試樣中Cd的真實含量。計算原始試樣含量中Cd的含量并估算最終結果中的不確定度。

　　精密度

　　 用不同濃度的Cd標準溶液測定9次后，算出每個濃度的RSD，記錄結果。

　　檢出限

　　 檢出限常常用能夠區分背景的RSD的最小濃度來表示。IUPAC對檢出限的一個定義是3×sb，sb為背景信號的標準偏差：

　　D.L = 3×sb / S

　　S為標準曲線的斜率.

　　 檢出限之所以成為評價儀器性能的因素，是因為它取決于靈敏度與背景信號的比值。在本實驗中，用9次測量標準空白溶液計算sb，而用標準曲線的斜率計算檢出限。

　　六、問題

　　 1. 當使用霧化器時，經常使用稀釋硝酸作為溶劑。為什么硝酸是個較好的選擇？（提示：－硝酸鹽的性質是什么？）

　　 2. 火焰原子吸收光譜法具有哪些特點 ？

　　 3. 狹縫的自然寬度是多大？