原子吸收光谱法测定矿石中的锡02.docx

毕业设计（论文）题目：原子吸收光谱法测定矿石中的锡学校；云南锡业职业技术学院班级：08级工业分析与检验指导老师：代海宁学生姓名：王舒羽目录1. 原子吸收光谱法目前的使用情况 12. 原子吸收光谱法的使用基本原理 22. 1原子吸收光谱法的概述 22. 2原子吸收光谱法产生条件 32. 3原子吸收光谱法的特点 32. 4原子吸收光谱法结果的计算 33. 原子吸收光谱法测锡的条件选择 34. 原子吸收光谱法的各类干扰及其消除 44. 1光谱干扰 44. 2电离干扰 44. 3物理干扰 44. 4化学干扰 44. 4. 1化学干扰中的各类影响 44. 4. 2化学干扰中各类干扰的消除 55. 采用火焰原子吸收光谱法的测矿石中的锡 55. 1原子吸收光谱法检测元素的原因 55. 2原理 55. 3基本过程 65. 4实验数据 6原子吸收光谱法测定矿石中的锡08工化班王舒羽【摘要】本文主要描述了原子吸收光谱法日前的使用情况、基本原理; 着重介绍了原子吸收光谱法测锡的条件选择；说明了原子吸收法测定 矿石中锡含量时存在的各种干扰及其消除；及其用原子吸收法检测元 素的原因，具体举例用火焰原子吸收法测锡的原理、基本过程与实验 数据。

关键词】原子吸收光谱法测定矿石锡引言：光度分析中原子吸收光谱法又称原子吸收分光光度法，简称原子吸收法是 基于蒸汽相中待测元素的基态原子对其共振辐射的吸收强度来测定试样中该元 素含量的一种仪器分析方法它是测定痕量和超痕量元素的有效方法具有灵敏 度高、干扰较少、选择性好、操作简便、快速、结果准确、可靠、应用范围广、 仪器比较简单、价格较低廉等优点，而且可以使整个操作自动化，将试样溶液中 的待测元素原子化，同时还要有一定光强稳定的光源，并能给出同种原子特征的 光辐射，使之通过一定的待测之原子区域，从而测其吸光度，然后根据吸光度对 标准溶液浓度的关系曲线：计算出试样中待测元素的含量，这种方法称为原子吸 收光谱法因此近年来发展迅速，是应用广泛的一种仪器分析新技术它能测定几乎 所有金属元素和一些类金属元素，此法已普遍应用于冶金、化工、地质、农业、 医药卫生及生物等各部门，尤其在环境监测、食品卫生和生物机体中微量金属元 素的测定中，应用日益广泛1. 概述：云锡集团公司所属矿山的锡矿以锡石为主，随着锡矿资源的不断开发，矿床 贫化率不断加大，对新矿源的寻找及开发有着巨大的需求，对原矿的分析方法也 提出了更多的要求。

虽然在锡分析中有“碘量法”这种广泛而经典的分析方法， 但对原矿，特别是低品位的原矿来说，碘量法有着一定的局限性，为此，本文拟 对原子吸收分光光度法测锡作一些初步的讨论目前原子吸收法已广泛应用于各 个领域，对工业、农业、医药生、教学科研等发展起着积极的作用随着原子吸 收技术的发展，推动了原子吸收仪器的不断更新和发展，而其它科学技术进步， 为原子吸收仪器的不断更新和发展提供了技术和物质基础近年来，使用连续光 源和中阶梯光栅，结合使用光导摄象管、二极管阵列多元素分析检测器，设计出 了微机控制的原子吸收分光光度计，为解决多元素同时测定开辟了新的前景微 机控制的原子吸收光谱系统简化了仪器结构，提高了仪器的自动化程度，改善了 测定准确度，使原子吸收光谱法的面貌发生了重大的变化联用技术（色谱-原子 吸收联用、流动注射-原子吸收联用）日益受到人们的重视色谱-原子吸收联用， 不仅在解决元素的化学形态分析方面，而且在测定有机化合物的复杂混合物方 面，都有着重要的用途，是一个很有前途的发展方向锡的原子吸收分析方法有过许多研究和报告1961年B.M.Gatahous等提出 了用空气一乙快富燃焰在锡的286.3nm共振线获得5ug/ml的测锡特征浓度。

后 来有人用长路吸收管在286.3nm处用氧一氢火焰测定过氧化氢中的锡，得到 0.025ug/ml的特征浓度1968年又报到了用氧化亚氮——乙快火焰测定锡， 得到特征浓度为1.6ug/ml近年来又采用发生氢化物使锡分离测定的方法，提 高了分析方法的选择性和灵敏度国内原子吸收光谱法测定锡已广泛应用于各种 物料分析举例于表1—1序 号方法分析 物料方法说明1空气一乙快 火焰矿石过氧化钠或碘化铵分解2空气一乙快 火焰锡精 矿过氧化钠熔融分解，2%盐酸分解3氧屏蔽空气 一乙快火焰矿石过氧化钠分解4氩一氢火焰矿石过氧化钠熔矿，盐酸一柠檬酸一抗坏血酸介质，氨 基硫脲，辛可宁，亚硝基红盐作掩蔽剂5氩一氢火焰矿石过氧化钠分解，苯萃取，氢氧化钠溶液反萃2.原子吸收光谱法的基本原理2. 1原子吸收光谱概述：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的电子由基态跃 迁到较高能态（一般情况下都是第一激发态）所需要的能量频率时，原子就要从 辐射场中吸收能量，产生共振吸收，电子由基态跃迁到激发态，同时伴随着原子 吸收光谱的产生2. 2原子吸收光谱的产生条件：① 辐射能：h v =Eu-E0② 存在有效的吸光质点，即基态原子。

基于样品中的基态原子对该元素的特征谱线的吸收程度来测定待测元素的 含量一般情况下原子都是处于基态的当特征辐射通过原子蒸气时，基态原子从 辐射中吸收能量，最外层电子由基态跃迁到激发态原子对光的吸收程度取决于光程内基态原子的浓度在一般情况下，可以近 似的认为所有的原子都是处于基态因此，根据光线被吸收后的减弱程度就可以判断样品中待测元素的含量这 就是原子吸收光谱法定量分析的理论基础2. 3原子吸收光谱的特点：原子吸收光谱法是依椐处于气态的被测元素基态原子对该元素的原子共振 辐射有强烈的吸收作用而建立的该法具有检出限低准确度高，选择性好，分析 速度快等优点吸光度(A)与样品中该元素的浓度(C)成正比即A=KC式中， K为常数据此，通过测量标准溶液及未知溶液的吸光度，又巳知标准溶液浓度， 可作标准曲线，求得未知液中待测元素浓度2. 4原子吸收光谱法结果的计算：它采用的是标准曲线法，标准加入法，内标法等其中标准曲线法和标准加 入法应用较多标准曲线法是用于共存组分不干扰的试样标准加入法又称增量 法或直线外推法，是一种常用来消除基体干扰的测定方法，它是用于数量不多的 试样分析在本论文中，具体使用标准曲线法。

其法是配制不同浓度的标准溶液 系列，由低浓度到高浓度依次分析，将获得的吸光度对浓度作标准曲线在相同 条件下，测定待测样品的吸光度，在标准曲线上查出对应的浓度值本法应注意 以下几点：①所配制的标准溶液的浓度，应在吸光度与浓度呈直线关系的范围内 ②标准溶液与样品溶液都应进行相同的预处理③应该扣除空白值④在整个分 析过程中操作条件应保持不变3. 原子吸收光谱法测锡的条件选择原子吸收法测锡，是基于锡的基态原子对光源辐射出的锡的特征共振线吸收 程度进行测量的方法原子荧光分析则是通过测锡的蒸气在辐射能激发下所产生 的荧光发射强度，以测定锡含量锡的最灵敏吸收线波长为224.6nm，次灵敏吸 收线波长为286.3,284.0,270.6nm等火焰原子吸收光谱法测定矿石中锡含量则是 在原子吸收光谱仪上，吸入锡一 TOPO-MIBK至氧化亚氮一乙炔火焰中，于波长 286. 3 nm处进行测量原子吸收光谱法测定锡最佳条件选择：(1)吸收波长的 选择：通常选择该种元素的共振线作为分析线2)空心阴极灯工作条件的选择: 空心阴极灯预热时间应在15分钟以上，辐射的锐线光才能稳定灯工作电流为 最大工作电流的(5〜10mA) 40%〜60%。

3)火焰原子化操作条件的选择：为 保持高的原子化效率，试液喷雾时的提升量约为4〜6毫升每分，雾化率达10%， 根据被测元素的性质来选择合适的火焰为提高测定灵敏度，可适当调节燃烧器 火焰的高度及它与入射光轴的角度4)光谱通带的选择：光谱通带通常为0.1〜 5mm5)光电倍灯管负高压的选择：工作电压约为最大工作电压的1/3-2/ 3, 保持有较好的稳定性和高的信噪比4. 原子吸收光谱法的干扰及消除干扰；原子吸收法中的干扰效应，按其性质与产生原因，大致可分为光谱十 扰，电离干扰，化学干扰，物理干扰，化学干扰4. 1光谱干扰：（1）在测定波长附近有单色器不能分离的待测元素的邻近线——减小狭缝宽 度（2）灯内有单色器不能分离的非待测元素的辐射 ——高纯元素灯（3）待 测元素分析线可能与共存元素吸收线十分接近一一另选分析线或化学分离4. 2电离干扰：待测元素在高温原子化过程中因电离作用而引起基态原子数减少的干扰（主 要存在于火焰原子化中）电离作用大小与：①待测元素电离电位大小有关—— 一般：电离电位＜ 6 ev，易发生电离②火焰温度有关一一火焰温度越高，越易 发生电离消除方法：⑴ 加入大量消电离剂，如NaCl等；⑵控制原子化温 度。

4. 3物理干扰：由于溶质或溶剂的性质（粘度、表面张力、蒸汽压等）发生变化使喷雾效率 及原子化程度变化的效应（使结果偏低）抑制方法：①标准加入法（基体组成 一致）；②加入表面活性剂（0.5% HNO3 + 0.5% triton 100）4. 4化学干扰：定义：待测元素不能从它的化合物中全部离解出来或与共存组分生成难离解 的化合物氧化物、氮化物、氢氧化物、碳化物等4. 4. 1各类影响：（1） 酸类和盐类的影响：5%的盐酸以及10%的硝酸，高氯酸对锡224.6nm 谱线没有影响，而硫酸硝酸对锡的测定有干扰，使锡的吸收值降低：对锡的 286.3nm谱线，20%的盐酸高氯酸以及10%的硝酸和5%的氟硼酸无干扰，若用 氢化物发生原子吸收测定矿石中微量锡时情况就不同酸度对锡的测定有影响有 严格控制因吸收值随酸度的增大而下降，一般控制酸度在@0.1mol/l为宜在 氢火焰中硫酸盐和磷酸盐显著降低锡的吸收，而在乙炔火焰中使锡的吸收值略增 加硝酸盐在氢火焰和乙炔火焰中都降低锡的吸收值2） 有机溶剂的影响：有机溶剂在原子吸收光谱法测定锡中有熄灭效应， 酮和丁酮使锡的吸收值下降，丁酮和丙酮降低的更严重，醇类也是如此。

当便用 醇类为萃取剂时发现烃链上开为正丁醇时，锡的吸收值剧烈下降3） 元素的干扰：许多阳离子对锡的测定有影响，如：100ug的铅.铜.锌 和竦单独或组合存在时，在空气乙炔火焰中的干扰V3%，500ug的钠在空气氢 火焰中降低锡的吸收值15%，而在空气乙炔火焰中又无正干扰大多数的碱金属 和过渡金属都增大锡的吸收值，各种碱金属都增大锡的吸收值，各种碱金属产生 严重的偏低效应，其中铁的影响最大，它的化合物中又以三氯化铁的干扰最为严 重金属元素的离子化干扰和溶解物的气化干扰以及锡本身在空气氢火焰或者空 气乙炔火焰中有20%的锡原子呈离子状态，导致锡有更高的电离电位，就有可 能产生锡的化学离子化，这些都会引起锡原子的吸收波动从而产生正的或者负的 偏差4. 4. 2各类干扰的消除：（1）.酸类的影响一般是通过试验进行选择，在不影响锡的测定结果下，采 用一定的酸度范围加以严格控制特别是采用氢化物原子吸收法测定，控制酸度 更为重要2 ）其他元素的干扰采用下列方法消除：a.在达到测定锡的灵敏度前提下， 控制称样量，使其共存元素不干扰测定b.在被测元素的标准溶液中加入同样的 干扰元素，此法主要用于消除基体的干扰。

c.分离后测定，用氟化铵一碘化铵升 华法，然后用盐酸处理升华物再进行测定、萃取分离或沉淀分离后进行测定，在 一定盐酸溶液中（1%），用硼酸化钠还原，使锡生成氢化物析出，原子化后进行 测定，这不仅可以杂质元素分离，同时还提高灵敏度^加入隐蔽剂消除干扰，。