《原子吸收光谱法测定水样中Cu2+》
一、实验目的
学习原子吸收光谱法的基本原理。掌握原子吸收分光光度计的主要结构及工作原理，掌握其正确使用方法。
二、实验原理
待测元素在一定条件下被原子化转器转变成基态原子，该基态原子吸收来自空心阴极灯发出的该元素特征辐射光，在一定条件下，其吸光度与待测元素的浓度成正比，从而求得待测元素的含量。
在通常情况下，原子处于基态，当特征辐射光通过原子蒸气时，基态原子就从入射辐射中吸收能量由基态跃迁到激发态，通常是第一激发态产生共振吸收，从而产生原子光谱。
原子吸收的程度（吸光度A）取决于吸收光程内基态原子的浓度。 A=kN0Llg(I0/I) （1）
式中为I0入射辐射的强度，I为透射辐射的强度，L为光程的长度，k为与波长和原子特性有光的常数，N0为基态原子数。
在通常的火焰和石墨炉温度条件下，处于激发态的原子数N1与处于基态原子数N0相比，可忽略不计，实际上可将基态原子的浓度N0看作等于总原子N，在确定的条件下，蒸气相中的总原子数与试样中被测元素的含量c成正比。
N0=N=βc （2）
式中β与实验条件和被测元素化合物的性质有光。将（2）带入（1）即得 A=KcL （3）
即原子吸收光谱定量分析的基本公式。其中K和L在给定的仪器和条件下是常数，因此吸光度A与试样浓度c成正比关系。
三、实验仪器和试剂 药品
1）仪器：TAS-990火焰原子吸收分光光度仪；铜空心阴极灯 2）试剂：二价铜离子标液（浓度为100mg/L） 3）空白溶液１%的稀硝酸. 4）超纯水
四、实验步骤
1、开机，仪器预热，注意开机及关机顺序及注意事项。
2、标准系列溶液的制备： 分别精密吸取铜标准溶液（100mg/L）0，0.5，1.0，1.5，2，2.5，3mL于100mL容量瓶中，用1%的稀硝酸溶液定容，摇匀。 3、最佳试验条件的选择。
4、在最佳试验条件下测定标准溶液及未知样品的吸光度，获取工作曲线的方程、相关系数和未知样品的浓度。
相关仪器使用方法
相关仪器操作方法参见仪器分析试验原子吸收光谱分析检出限的那部分内容。
五、数据处理
1 工作曲线的拟合：利用软件将所得试验数据进行拟合，得出工作曲线的方程和相关系数。
2 根据未知样品的吸光度利用获取的工作曲线方程分别计算出未知样品中Cd2的浓度。并计算方法的相对误差和绝对误差。
六、注意事项
注意事项参见仪器分析试验原子吸收光谱分析检出限那部分内容。
七、思考题
1、原子吸收分光光度计原子化器的类型及各自的特点？
2、火焰原子吸收分光光度法中火焰的类型及常用的火焰有哪些？ 3、分子光谱和原子光谱的最主要区别及成因？
4、影响火焰原子吸收光谱法灵敏度的主要因素有哪些？ 5、何为最佳实验条件？在火焰原子吸收分光光度法中常把哪几项因素作为实验条件加以选择？
6、原子吸收光谱法定量的几种方法？
7、火焰原子化器都包括那些部分？各自的作用？
《原子吸收光谱分析检出限的测定》
一、实验目的
掌握原子吸收光谱法检出限的定义及测定方法。掌握影响检出限的因素。了解检出限与灵敏度和精密度的关系。
二、实验原理
能以适当的置信度，测出被测元素的最小浓度（或质量浓度）或最小量称作检出限。检出限是用来衡量一台仪器或一项分析方法能以一定置信度测量的最低浓度或绝对量的指标，它是测定灵敏度和测量精密度的综合体现。测定灵敏度越高、测量精密度越好，检出限值越低。
IUPAC对原子吸收光谱法的检出限定义为给出信号等于二倍（或3倍）噪声时所对应的试样浓度或试样的量，以μg/ml（火焰法）或g（石墨炉法）表示。按下式计算检出限（XDL）：XDL=k Sb /S，式中Sb为空白标准偏差，S为方法的灵敏度（IUPAC对灵敏度所作的定义为工作曲线的斜率），k值一般取3。对于无限多次测量且测量值严格遵从高斯分布时，k=3的置信度为99.86％，对于有限次测量且测量值未必遵从高斯分布时，k＝3的置信度大约只有90％。选取四份浓度不同的标准溶液，分别测定标准溶液的吸光度A。根据工作曲线求出斜率即灵敏度。之后再选取一份标准溶液，浓度约等于资料所给出该元素检出限的5倍或10倍，在扩展10倍的条件下，连续测定10-20次，求得吸光度平均值为A，根据公式计算出检出限。
三、实验仪器和试剂 药品
5）仪器：TAS-990火焰原子吸收分光光度仪；铜空心阴极灯 100mL容量瓶, 移液管
6）试剂：二价铜离子标液（浓度为1mg/L） 7）空白溶液１%的稀硝酸。
四、实验步骤
1、开机，仪器预热，注意开机及关机顺序及注意事项。
2、利用给出的二价铜离子标液（浓度为1mg/L）配制浓度为0.02μg/ml，0.5μg/ml, 1.0μg/ml,3.0μg/ml,5.0μg/ml的铜溶液，采用1%的稀硝酸定溶。
3、最佳试验条件的选择
4、在仪器的最佳试验条件下，对浓度为0.02μg/mL的铜标准溶液连续测定20次，记录每一次的吸光度值。 之后分别测定四个标准溶液的吸光度。
相关仪器使用方法
一、 开机
依次打开打印机，显示器，计算机电源开关，等计算机完全启动后，打开原子吸收主机电源。 二、仪器联机初始化.
1：在计算机桌面上双击 AAwin图标，出现窗口，选择联机方式，点击确定,出现仪器初始化界面。等待3—5分钟(联机初始化过程)，等初始化各项出现确定后，将弹出选择元素灯和预热灯窗口。
2：依照用户需要选择工作灯和预热灯(双击元素灯位置,可更改所在灯位置上的元素符号)。点击下一步，出现设置元素测量参数窗口。
3：可以根据需要更改光谱带宽，燃气流量，燃烧器高度等参数，（一般工作灯电流，预热灯电流和负高压以及燃烧器位置不用更改。）设置完成后点击下一步。出现设置波长窗口。
4：不要更改默认的波长值，直接点击寻峰。将弹出寻峰窗口，（根据所选元素灯元素不同，整个过程需要时间不同，一般在1—3分钟）等寻峰过程完成后，点击关闭。点击下一步，点击完成， 三、设置样品
点击 样品，弹出样品设置向导窗口：
1：选择校正方法（一般为标准曲线法），曲线方程（一般为一次方程），和浓度单位，输入样品名称和起始编号，点击下一步。
2：输入标准样品的浓度和个数（可依照提示增加和减少标准样品的数量），点击下一步。 3：可以选择需要或不需要空白校正和灵敏度校正（一般为不要）然后点击下一步。 4：输入待测样品数量，名称，起始编号，以及相应的稀释倍数等信息，点击完成。 四、设置参数
点击 参数，弹出测量参数窗口。
1：常规：输入标准样品，空白样品，未知样品等的测量次数（测几次计算出平均值）
选择测量方式（手动或自动，一般为自动），输入间隔时间和采样延时（一般均为1秒）2：显示：设置吸光值最小值和最大值一般为（0—0.7）以及刷新时间（一般300秒）
3：信号处理：设置计算方式（一般火焰吸收为连续或峰高，石墨炉多用峰面积），以及积分时间和滤波系数。（火焰积分时间一般为1滤波系数为0.3-0.8） 4：质量控制：（适用于带自动进样的设备） 点击确定，退出参数设置窗口 五、火焰吸收的光路调整
火焰吸收测量方法下：点击仪器下的燃烧器参数，弹出燃烧器参数设置窗口，输入燃气流量和高度，点击执行，看燃烧头是否在光路的正下方，如果有偏离，更改位置中相应的数字，点击执行，可以反复调节，直到燃烧头和光路平行并位于光路正下方。（如不平行，可以通过用手调节燃烧头角度来完成）点击确定退出燃烧器参数设置窗口。 六、测量
A、火焰吸收的测量过程
1：依次打开空气压缩机的风机开关，工作开关，调节压力调节阀，使得空气压力稳定在0.2—0.25MPa后，打开乙炔钢瓶主阀，调节出口压力在0.05—0.06MPa（点火前后出口压力可能有变化，这里的出口压力在0.05—0.06MPa指点火后的压力）检查水封，
点击 点火(第一次点火时有点火提示窗口弹出，,点击确定将开始点火)，等火焰稳定后首先吸喷纯净水。以防止燃烧头结盐。
2：点击测量下的测量,开始(或 )，吸喷空白溶液校零，依次吸喷标准溶液和未知样品，击开始，进行测量。测量完成后，点击终止，完成测量，退出测量窗口。挡住火焰探头熄火
（如果不再需要继续测量其他元素，请关闭乙炔钢瓶主阀，让火焰自动熄灭），点击确定，退出熄火提示窗口，吸喷纯水1分钟，清洗燃烧头，防止燃烧头结盐。
3：点击视图下的校正曲线，查看曲线的相关系数，决定测量数据的可靠性，进行 保存 或 打印处理。 七、关机过程
依次关闭乙炔钢瓶主阀，，空压机工作开关，按放水阀，排空压缩机中的冷凝水，关闭风机开关，AAwin软件，原子吸收主机电源，退出计算机Window操作程序，关闭打印机，显示器和计算机电源。盖上仪器罩，检查乙炔，氩气，冷却水，是否已经关闭，清理实验室。
六、数据处理
1 标准偏差的计算：利用标准偏差的公式将所得试验数据带入求得标准偏差。（标准偏
差的计算公式自己查资料获得）
2根据浓度与吸光度的关系绘制出工作曲线，求出工作曲线的斜率。将标准偏差，灵敏度带入到公式中求得方法的检出限。
七、注意事项
1：如果开机顺序不对，可能出现COM口被占用，无法联机的现象，这时需要关闭原子吸收主机电源开关，重新启动计算机，等待Windows完全启动后再开启原子吸收主机电源开关，将联机正常。
2：开机初始化时，如果在工作灯位置没有元素灯，或原子化器挡光，可能造成初始化过程中的波长电极初始化失败。
工作中：如果工作灯位置上元素灯设置的元素和实际元素灯元素不同，或原子化器挡光，将造成寻峰失败，出现灯能量不足，负高压超上限的提示。
3：点火前后，乙炔钢瓶压力可能有变化，注意调节出口压力。当燃气流量小于1200时可能点火失败或吸喷溶液后自动熄火，这时需要调高燃气流量到1500以上，再次点火即可。
特别注意：乙炔气瓶的总表压力低于0.4MPa就必须更换新的气瓶，否则易损坏仪器，导致不良后果；要求乙炔气必须达到99.9%以上，如乙炔气不纯，影响分析测试结果，（吸光度值不稳定），易导致质量流量计损坏（堵塞）。
八、思考题
1、哪些因素影响原子吸收分光光度计的检出限？ 2、不同的元素是否具有相同的检出限？
3、检出限是否是一台仪器能够准确测定浓度的最低值？ 4、原子吸收分光光度计仪器的主要构造？
5、原子吸收光谱分析法中的衡量仪器性能的两个主要技术指标是什么？ 6、灵敏度与检出限的关系？