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光谱分析与原子吸收分光光度法


实验室k / 2018-08-06

      光谱分析
      光谱分析法是分析工作中最常用的方法之一,其最大的优点在于取样量少,又可同时分析多种元素,近年来采用光电倍增管代替照相干板,进一步提高了分析速度.

      有机试剂在光谱分析中主要用于样品的前处理阶段,作为分离或浓缩、富集的手段使用,为此目的,常用的主要是有机沉淀剂、共沉淀剂、离子交换树酯及溶剂萃取等.有时为了简化操作,缩短分析周期,还可将得到的萃取浓缩物不经灰化直接涂在电极上摄谱,这样可使分析时间缩短1/3-1/2,并能提高分析结果的准确度和重现性.例如在测定金时,曾研究了从氯化物溶液中用苯萃取己基二安替比林甲烷与pH的关系,发现萃取时有机层分为两相,在小体积的第三相中金被浓缩90-95%,将此浓缩物直接涂在电极上,风干后用ИCП-28光谱仪摄谱的,应用该方法可测定硅酸岩石中的金(约0.2微克).此法具有很高的选择性,大量的Fe、Cu、Ni、Cr和Pt的存在无干扰.

      原子吸收分光光度法
      原子吸收分光光度法是近年来迅速发展的无机物分析方法之一,此法的选择性高,检出限量有时可达十亿分之一,仪器不太复杂,因而推广和普及很快.

      原子吸收分光光度法中应用有机试剂最普遍的情况是与溶剂萃取方法的联合使用,除可将水溶液喷入雾化外,也常常直接将有机相喷入雾化,后一方法较前者可提高测定的灵敏度约2一8倍.同时又能起到富集被测元素的作用,相对灵敏度又可提高1-2个数量级.

      原子吸收分光光度法目前被认为是测定地质试样中许多痕量金属的最适合方法.但是在实际工作中会遇到各种困难,例如由于氯离子的干扰,应用原子吸收法来测定硫化矿中的痕量银常常是困难的而氯离子又是一种常用的分析试剂和水中的一种普通杂质,于是提出了借溶剂萃取以分离银,使用二硫腙的甲基异丁嗣溶液作萃取剂,并在有机相中进行原子吸收测量明,当银含量小于5微克/克的硫化矿作测定时也能获得较好的结果.此外,据报道,美国地质调在中要求一种快速、灵做而无干扰的测定地质样品中痕量的Sb的方法,以供地球化学勘探使用普遍应用的方法是罗丹明B光度法,其优点是灵敏度高、选择性好,但太费时间.为此曾提出使用原子吸收方法,但困难在于地质材料组成复杂,当存在一些高浓度的基体元素如铁等时便有困难。于是提出了在碘化钾抗坏血酸存在下,从10%盐酸中Sb被定量地萃取到5%三正辛隣化氧(TOPO)的甲基异丁基甲酮溶液中,然后将有机相吸入原子吸收分光光度计的空气-乙炔火焰中进行测定的方法,测定范围为1.0-400ppm Sb,相对标准偏差为10一4%左右,含20%Fe、2000ppm Cu、Pb、Zn、As、Hg无干扰,被认为是较好的一种方法.

      在原子吸收光谱中,利用作为浓缩方法的萃取作用不仅能提高测定的灵敏度,还能起着消除干扰、提高被测元素光谱线深度等作用,也能间接地测定其他元素如为了应用原子吸收法间接测定砷,可用碘将砷(Ⅲ)氧化成砷(Ⅴ)并转化成砷钼酸,后者以甲基异丁基甲酮萃取,除去有机相中过量的钼酸盐后,在313.3毫微米处测定杂多酸中的钼,间接地测定ppm级的砷.

      原子吸收分光光度分析主要应用在无机离子的分析上。但是近年来有人们系统地研究了Fe(Ⅱ)、Zn、Cd、Cu等离子与邻菲略啉及其衍生物所形成的络阳离子。与多种非金属及有机酸阴离子所形成的三元络合物的萃取性能和机理,这类三元络合物可与原子吸收分光光度分析结合起来,使原子吸收分光光度法的应用范围扩大到有机物及非金属阴离子的分析中去.此外,应用有机试剂来消除共存元素的干扰也是极为普遍的.已经肯定,在试液中加入有机络合剂还常常能提高被测元素的谱线深度,而导致测定的灵敏度的提高,某些有机试剂对于原子吸收法测定铝的灵敏度的影响如表Ⅴ-3.

表Ⅴ-3  有机试剂对于铝的测定灵敏度的影响

有机试剂(10倍量) 测定灵敏度;Al(微克/毫升)
在C2H2+空气焰中 在O2+C2H2焰中

在没有有机试剂存在的水溶液中

8-羟基喹啉

喹啉

异喹啉

2,4-二甲基喹啉

400

42

25

85

57

45

278

58

44

44

      应用有机试剂来消除千扰元素影响的例子很多,例如在测定钙时,应用EDTA可以消除其他共存离子及磷酸盐的干扰.在分析溶液中加入8-羟基喹啉则可以减少铝对钙线的影响,因而能够在不分离铝的条件下直接测定钙,此外也曾研究了在有铝存在下测定钙时乙酰丙酮草酸水杨酸以及8-羟基喹啉对于钙的光谱线深度的影响.在溶液中加入这类有机试剂也能消除铝及其他一些元素如钛等的猝灭现象.


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