实验室原子吸收光谱分析的定量方法
原子吸收光谱分析是一种动态分析方法,用校正曲线进行定量。常用的定量方法有标准曲线法、标准加入法、简易加标法和浓度直读法。在这些方法中,标准曲线法是最基本的定量方法。
一、标准(工作)曲线法
这是原子吸收光谱法最常用的方法。此法是根据被测元素的灵敏度及其在样品中的含量来配制标准溶液系列,测出标准系列的吸光度,绘制出吸光度与浓度关系的A-c校准曲线。在相同条件下,测得试样溶液的吸光度后,在校准曲线上可查出样品溶液中被测元素的浓度。亦可由一元线性同归,用最小二乘法求出回归方程,由该方程求被测元素含量。
二、标准加入法
标准加入法也称标准增量法、直线外推法。当样品中基体不明或基体浓度很高、变化大,很难配制相类似的标准溶液时,使用标准加入法较好。这种方法是将不同量的标准溶液分别加入数份等体积的试样溶液之中,其中一份试样溶液不加标准,均稀释至相同体积后测定(并制备一个样品空白)。以测定溶液中外加标准物质的浓度为横坐标,以吸光度为纵坐标对应作图,然后将直线延长使之与浓度轴相交,交点对应的浓度值即为试样溶液中待测元素的浓度标准加入法的曲线如图1所示。图中ρx即为测定溶液中被测元素的质量浓度。
采用标准加入法测定时,也可通过计算求出测定溶液中被测元素的质量浓度ρx。
ρx=Ax(ρ2-ρ1)/(A2-A1) 式(1)
式中,ρ1、ρ2分别为测定溶液中外加标准物质的质量浓度;A1、A2分别为ρx1、ρx2溶液的测定值(吸光度);ρx为试样溶液的浓度;Ax为试样溶液的测定值(吸光度)。
为了正确运用这种方法,在使用标准加入法时必须注意以下几点;①标准加入法只能在吸光度与浓度成直线的范围内使用;②为了减小测量误差必须具有足够的标准点,通常需用5份溶液(最小不能低于3份);③标准加入法的曲线斜率应适当,添加标准溶液的浓度最好为c、2c、3c,尽可能使A0值与A1-A0值接近,A1值最好在0.1～0.2abs之间;④标准加入法不能消除背景影响,有背景吸收时应运用背景扣除技术加以校正;⑤标准加入法不能消除光谱干扰和与浓度有关的化学干扰。
三、内插法
内插法也称双标准比较法。此法可以提高对高含量测定的准确度。这种方法只需两个标准点即可(见图2),这两个标准点的浓度与试样溶液的浓度应该十分接近,其中一个高于试样溶液浓度,另一个低于试样溶液浓度,以使试样的测量值位于两个标准点测量值之间。采用紧密内插法可按下式计算分析结果。
cx=c1+(c2-c1)/【(A2-A1)(Ax-A1)】
式中,C1、C2、Cx分别为标准溶液1、标准溶液2和试样溶液的浓度;A1、A2、Ax分别为标准溶液1、标准溶液2和试样溶液的测量值(吸光值)。
这种校准方法的前提是标准曲线必须是直线。这种方法的优点是简便快速,能获得更好的测定精密度。如果使用与试样组分一致的标准样品制备标准溶液,还可以抵消试样组分的干扰。
图1标准加入法的校正曲线
图2内插法
四、内标法
本法是在标准试样和被测试样中,分别加入内标元素,测定分析线和内标线的吸光度比,并以吸光度比值与被测元素含量或浓度绘制工作曲线。内标法只适用于双通道型原子吸收光谱仪,常用的内标元素见表1。
待测元素 | 内标元素 | 待测元素 | 内标元素 | 待测元素 | 内标元素 |
Al | Cr | Cu | Cd Mn | Na | Li |
Au | Mn | Fe | Au Mn | Ni | Cd |
Ca | Sr | K | Li | Pb | Zn |
Cd | Mn | Mg | Cd | Si | Cr V |
Co | Cd | Mn | Cd | V | Cr |
Cr | Mn | Mo | Sr | Zn | Mn Cd |
表1常用内标元素
