第三节电感耦合等离子体发射光谱法-56页PPT文档资料

第三节电感耦合等离子体第三节电感耦合等离子体发射光谱法发射光谱法-56-56页页PPTPPT文档文档资料资料 电感耦合等离子发射光谱（电感耦合等离子发射光谱（ICP-AES）原理）原理 电感耦合等离子发射光谱ICP-AES是一种以电感耦合等离子体作为激发光源进行发射光谱分析的方法，依据各元素的原子或离子在电感耦合等离子炬激发源的作用下变成激发态，利用激发态的原子或离子返回基态时所发射的特征光谱来测定物质中元素组成和含量。n n等离子体等离子体：电离度大于：电离度大于0.1%的被电离的被电离气体，含有大量电子和离子，整体呈气体，含有大量电子和离子，整体呈现电中性，是电的良导体。现电中性，是电的良导体。n n电感耦合等离子炬电感耦合等离子炬ICP:利用高频电流利用高频电流通过电感（感应线圈）耦合，电离加通过电感（感应线圈）耦合，电离加热工作气体而产生的火焰状等离子体。热工作气体而产生的火焰状等离子体。具有温度高、离子线的发射强度大等具有温度高、离子线的发射强度大等特点。特点。ICP-AES的分析：激发的分析：激发 分光分光 检测检测n n激发激发利用利用ICP使试样蒸发汽化，离解或分解使试样蒸发汽化，离解或分解为原子状态，原子可能进一步电离成离子为原子状态，原子可能进一步电离成离子状态，原子或离子在激发光源中激发发光状态，原子或离子在激发光源中激发发光n n分光分光利用分光光谱仪将从光源激发发射光利用分光光谱仪将从光源激发发射光分解为按波长排列的图谱分解为按波长排列的图谱n n检测检测利用光电器件检测光谱，按测定得到利用光电器件检测光谱，按测定得到的发射光特征光谱波长对试样进行定性分的发射光特征光谱波长对试样进行定性分析，按发射光强度进行定量分析析，按发射光强度进行定量分析I I为谱线强度；为谱线强度；N N为单位体积内激发态原子数；为单位体积内激发态原子数；m m为两个能级之间为两个能级之间的跃迁概率；的跃迁概率；h h为普朗克常数；为普朗克常数；为发射谱线的频率。在一定为发射谱线的频率。在一定的条件下，谱线强度仅和的条件下，谱线强度仅和N N成正比，其他均为常数。成正比，其他均为常数。在固定实验在固定实验条件下，激发态原子数与样品中该元素的浓度成正比，所以谱线条件下，激发态原子数与样品中该元素的浓度成正比，所以谱线强度与待测元素浓度成正比。强度与待测元素浓度成正比。a a为常数为常数,C,C为待测元素的浓度为待测元素的浓度b b为自吸系数，随浓度为自吸系数，随浓度 c c增加增加而减小，当浓度很小，自吸而减小，当浓度很小，自吸消失时，消失时，b=1b=1定量关系式ICP-AES特点特点n n1）分析精度高）分析精度高 对周期表多数元素有较好的对周期表多数元素有较好的检出限检出限，特别是对于易形成耐高温氧化物的，特别是对于易形成耐高温氧化物的元素，检出限比原子吸收法要低几个数量级元素，检出限比原子吸收法要低几个数量级.n n2）样品范围广）样品范围广 利用溶液雾化后的进样方式，利用溶液雾化后的进样方式，可测可测70多种元素，可同时进行多元素的测定。多种元素，可同时进行多元素的测定。73）动态线性范围宽动态线性范围宽 大于大于10106 6，不需稀释（浓缩），不需稀释（浓缩）处理程序同时测定高、低浓度的元素，提高了检测处理程序同时测定高、低浓度的元素，提高了检测速度，免去样品处理速度，免去样品处理，可，可实现试样中主要成分、次中主要成分、次要成分甚至微量成分的同要成分甚至微量成分的同时测定。定。4 4)精密度好精密度好当当检检测测器器积积分分时时间间为为1010 3030秒秒，分分析析浓浓度度为为检检出出限限的的5050 100100倍倍时时，净净谱谱线线信信号号的的相相对对标标准准偏偏差差可可达达1%1%以以下下；分分析析浓浓度度为为检检出出限限的的5 5 1010倍倍时时，标标准准偏偏差差为为4 4 8%8%。若若改改用用摄摄谱谱法法，同同样样浓浓度度的的标标准准偏偏差差为为5 5 19%19%。85)基体干基体干扰少少在在ICP-AESICP-AES中中，试样溶溶液液通通过光光源源的的中中心心通通道道而而受受热蒸蒸发、分分解解和和激激发，相相当当于于管管式式炉炉间接接加加热，加加热温温度度高高达达5000-7000K5000-7000K，因因此此化化学学干干扰扰和和电电离离干干扰扰都都很很低低。可可直直接接用用纯纯水水配配制制标标准准溶溶液液，不不需需添添加加抗抗干干扰扰试试剂剂，或或者者几几种种不不同同基基体体的的试试样样溶溶液液采采用用同同一一套标准溶液来测试。套标准溶液来测试。6 6）可进行定性分析）可进行定性分析 利用标准谱线库进行定性和利用标准谱线库进行定性和半定量分析半定量分析97).可多元素同时测定或连续测定由由于于基基体体干干扰低低，元元素素与与元元素素之之间相相互互干干扰少少，若采用混合若采用混合标准溶液便可准溶液便可进行多元素同行多元素同时测定定10ICP-AES的缺点1).灵敏度还不够高对某些试样来说，检出限还不能满足要求，中低温元素灵敏度还不如原子吸收分析，如碱金属。2).雾化效率低一般气动雾化进样法的雾化效率只有不到10%。且雾化器容易堵塞，造成工作不稳定。3).氩气消耗大由于等离子体炬温度很高，容易烧毁石英炬管，必须通以大量氩气保护,用分子气体（氮气等）取代氩气的实验尚未推广到实际应用大约4小时消耗一瓶氩气。而原子吸收所使用的乙炔，一瓶可以使用好几百小时。4)对非金属元素，如对非金属元素，如C C、O O、N N、卤素无法检测。、卤素无法检测。5)5)一一些些元元素素如如P P、S S、SeSe、TeTe等等元元素素激激发发电电位位高高，灵敏度较低。灵敏度较低。7)7)仪器比较昂贵。仪器比较昂贵。ICP-AES仪器组成仪器组成n nICP光源n n进样装置n n分光器 检测器 ：光电倍增管和固态成像器件n n数据处理系统：计算机、仪器控制 和数据处理软件ICP光源光源：高频发生器、炬管、高频感应线圈高频发生器、炬管、高频感应线圈高频发生器、炬管、高频感应线圈高频发生器、炬管、高频感应线圈 n nICPICPICPICP光源作用：光源作用：光源作用：光源作用：试样蒸发、解离、原子化、激发、跃试样蒸发、解离、原子化、激发、跃试样蒸发、解离、原子化、激发、跃试样蒸发、解离、原子化、激发、跃迁产生光辐射迁产生光辐射迁产生光辐射迁产生光辐射 原理：当高频发生器接通电源后，高原理：当高频发生器接通电源后，高频电流频电流I I通过感应线圈产生交变磁场通过感应线圈产生交变磁场(绿色绿色)。开始时，管内为开始时，管内为ArAr气，不气，不导电，需要用高压电火花触发，使气导电，需要用高压电火花触发，使气体电离后，在高频电磁场的作用下，体电离后，在高频电磁场的作用下，带电粒子高速运动，碰撞，形成带电粒子高速运动，碰撞，形成“雪雪崩崩”式放电，产生等离子体气流。在式放电，产生等离子体气流。在垂直于磁场方向将产生感应电流（涡垂直于磁场方向将产生感应电流（涡电流，粉色），其电阻很小，电流很电流，粉色），其电阻很小，电流很大大(数百安数百安)，产生高温。又将气体加，产生高温。又将气体加热、电离，在管口形成稳定的等离子热、电离，在管口形成稳定的等离子体焰炬体焰炬。高频发生器高频发生器高频发生器高频发生器 两种类型：两种类型：两种类型：两种类型：自激式（频率漂移）和晶控他激式（利用自激式（频率漂移）和晶控他激式（利用自激式（频率漂移）和晶控他激式（利用自激式（频率漂移）和晶控他激式（利用石英晶体的压电效应产生高频振荡，频率固定）石英晶体的压电效应产生高频振荡，频率固定）石英晶体的压电效应产生高频振荡，频率固定）石英晶体的压电效应产生高频振荡，频率固定）n n通过感应线圈产生高频磁场以供给等离子体能量。高通过感应线圈产生高频磁场以供给等离子体能量。高通过感应线圈产生高频磁场以供给等离子体能量。高通过感应线圈产生高频磁场以供给等离子体能量。高频火花发生器诱发炬管中的氩气，使之发生部分电离，频火花发生器诱发炬管中的氩气，使之发生部分电离，频火花发生器诱发炬管中的氩气，使之发生部分电离，频火花发生器诱发炬管中的氩气，使之发生部分电离，产生离子，电子，它们以圆形轨道环绕磁力线旋进，产生离子，电子，它们以圆形轨道环绕磁力线旋进，产生离子，电子，它们以圆形轨道环绕磁力线旋进，产生离子，电子，它们以圆形轨道环绕磁力线旋进，电子、离子密度迅速增大，形成明亮的放电或火球，电子、离子密度迅速增大，形成明亮的放电或火球，电子、离子密度迅速增大，形成明亮的放电或火球，电子、离子密度迅速增大，形成明亮的放电或火球，即即即即ICPICP火焰（等离子体）。火焰（等离子体）。火焰（等离子体）。火焰（等离子体）。n n ICPICP的形成实际上是气体电离为离子和电子的过程。的形成实际上是气体电离为离子和电子的过程。的形成实际上是气体电离为离子和电子的过程。的形成实际上是气体电离为离子和电子的过程。等离子体炬管等离子体炬管炬管：三层同心石英管炬管：三层同心石英管 作用：使等离子体放电并且与作用：使等离子体放电并且与负载线圈隔开以防止短路，并负载线圈隔开以防止短路，并借通入的气体带走等离子体的借通入的气体带走等离子体的热量（使其充分冷却）和限制热量（使其充分冷却）和限制等离子体的大小。要求：炬管等离子体的大小。要求：炬管易点燃、能够获得恒定的具有易点燃、能够获得恒定的具有环状结构的等离子体、氩气消环状结构的等离子体、氩气消耗小、功率低以及具有良好的耗小、功率低以及具有良好的耦合效率耦合效率ICPICP炬管气流的作用炬管气流的作用冷冷却却气气：沿沿切切线线方方向向引引入入外外管管，它它主主要要起起冷冷却却作作用用，保保护护石石英英炬炬管管免免被被高高温温所所熔熔化化，使使等等离离子子体体的的外外表表面面冷冷却却并并与与管管壁壁保保持持一一定定的的距距离离。其其流流量量约约为为10-15L/min10-15L/min，视视功功率率的的大大小小以以及炬管的大小、质量与冷却效果而定。及炬管的大小、质量与冷却效果而定。辅辅助助气气：沿沿切切线线方方向向通通入入中中层层管管，其其流流量量在在0.5-1.5L/mim0.5-1.5L/mim，作作用用是是“点点燃燃”等等离离子子体体，并并使使高高温温的的ICPICP底底部部与与中中心心管管、中中层层管管保保持持一一定定的的距距离离，保保护护中中心心管管和和中中层层管管的的顶顶端端，尤尤其其是是中中心心管管口口不不被被烧烧熔熔或或过过热热，减减少少气气溶溶胶胶所所带带的的盐盐分分过过多多地地沉沉积积在在中中心心管管口口上上。另另外外它它又又起起到到抬抬升升ICPICP，改改变变等等离离子子体体观观察察高度的作用。高度的作用。载载气气：从从雾雾化化器器通通入入，将将样样品品溶溶液液转转化化为为粒粒径径只只有有1-10um1-10um的的气气溶溶胶胶；将将样样品品的的气气溶溶胶胶引引入入ICPICP；对对雾雾化化器器、雾雾化化室室、中中心心管起清洗作用。载气的流量一般在管起清洗作用。载气的流量一般在0.4-1.0L/min0.4-1.0L/min。进样装置进样装置 蠕动泵、雾化器、雾室蠕动泵、雾化器、雾室 蠕动泵蠕动泵蠕动泵蠕动泵 为了更好地控制进样量，在雾化器前加装一为了更好地控制进样量，在雾化器前加装一为了更好地控制进样量，在雾化器前加装一为了更好地控制进样量，在雾化器前加装一个蠕动泵。通过调整蠕动泵的转速来调整进样速个蠕动泵。通过调整蠕动泵的转速来调整进样速个蠕动泵。通过调整蠕动泵的转速来调整进样速个蠕动泵。通过调整蠕动泵的转速来调整进样速度，改变进样量。度，改变进样量。度，改变进样量。度，改变进样量。蠕动泵的优点：蠕动泵的优点：蠕动泵的优点：蠕动泵的优点：（1 1 1 1）消除溶液自然提升限制，溶液粘度效应减少）消除溶液自然提升限制，溶液粘度效应减少）消除溶液自然提升限制，溶液粘度效应减少）消除溶液自然提升限制，溶液粘度效应减少（2 2 2 2）限制空气的引入，液体的提升可以改变。）限制空气的引入，液体的提升可以改变。）限制空气的引入，液体的提升可以改变。）限制空气的引入，液体的提升可以改变。（3 3 3 3）增加泵速以减少样品的清洗时间。）增加泵速以减少样品的清洗时间。）增加泵速以减少样品的清洗时间。）增加泵速以减少样品的清洗时间。缺点：泵的脉冲影响可能会引起精度变化缺点：泵的脉冲影响可能会引起精度变化缺点：泵的脉冲影响可能会引起精度变化缺点：泵的脉冲影响可能会引起精度变化n n雾化器雾化器 将样液吸入并雾化送入雾室将样液吸入并雾化送入雾室n n同轴型同轴型同轴型同轴型 结构简单、易于制作、雾化效率高，结构简单、易于制作、雾化效率高，结构简单、易于制作、雾化效率高，结构简单、易于制作、雾化效率高，应用较为普遍但不耐高盐应用较为普遍但不耐高盐应用较为普遍但不耐高盐应用较为普遍但不耐高盐n n直角型直角型直角型直角型 不易被悬浮物质堵塞，但雾化效率低，不易被悬浮物质堵塞，但雾化效率低，不易被悬浮物质堵塞，但雾化效率低，不易被悬浮物质堵塞，但雾化效率低，进样速度受载气压力影响进样速度受载气压力影响进样速度受载气压力影响进样速度受载气压力影响同心雾化器同心雾化器大约 25 mm大约 40 mm毛细管外壳喷嘴液体(试样)进入气体进入(侧臂)交叉雾化器交叉雾化器Ar试样对气溶胶产生缓冲作用，消除压力的波动和脉冲对气溶胶产生缓冲作用，消除压力的波动和脉冲适宜分析的气溶胶导入适宜分析的气溶胶导入ICPICP雾室雾室 双通道双通道（筒形）（筒形）排液雾化器过来的气溶胶气溶胶雾气到炬管雾室雾室 单通道（梨形）单通道（梨形）排液扰流器雾化器过来的气溶胶气溶胶到炬管气旋式雾化器室气旋式雾化器室雾化器气溶胶到炬管排液分光系统分光系统分光：用光谱仪器把光源发射的光分解为按波长排列的分光：用光谱仪器把光源发射的光分解为按波长排列的分光：用光谱仪器把光源发射的光分解为按波长排列的分光：用光谱仪器把光源发射的光分解为按波长排列的光谱，也叫色散光谱，也叫色散光谱，也叫色散光谱，也叫色散入射狭缝、分光元件、光学镜片、出射狭缝入射狭缝、分光元件、光学镜片、出射狭缝分光元件分光元件:光栅光栅 检测系统检测系统照相法照相法照相法照相法-感光板感光板感光板感光板光电检测法光电检测法光电检测法光电检测法-以光电倍增管或电荷耦合器件（以光电倍增管或电荷耦合器件（以光电倍增管或电荷耦合器件（以光电倍增管或电荷耦合器件（CCDCCDCCDCCD）作为接收与记录光谱的主要器件。作为接收与记录光谱的主要器件。作为接收与记录光谱的主要器件。作为接收与记录光谱的主要器件。一、感光板一、感光板一、感光板一、感光板n n由照相乳剂均匀涂在玻璃板上而成。测量感光板由照相乳剂均匀涂在玻璃板上而成。测量感光板由照相乳剂均匀涂在玻璃板上而成。测量感光板由照相乳剂均匀涂在玻璃板上而成。测量感光板上照相乳剂感光后变黑的程度（照相法）。上照相乳剂感光后变黑的程度（照相法）。上照相乳剂感光后变黑的程度（照相法）。上照相乳剂感光后变黑的程度（照相法）。n n照相检测法能够在很宽的范围内记录，对于判断照相检测法能够在很宽的范围内记录，对于判断照相检测法能够在很宽的范围内记录，对于判断照相检测法能够在很宽的范围内记录，对于判断干扰线，选择分析线很方便。因此，在定性分析干扰线，选择分析线很方便。因此，在定性分析干扰线，选择分析线很方便。因此，在定性分析干扰线，选择分析线很方便。因此，在定性分析和多元素同时定量分析中仍然有一定的用途。和多元素同时定量分析中仍然有一定的用途。和多元素同时定量分析中仍然有一定的用途。和多元素同时定量分析中仍然有一定的用途。n n定量分析测谱线的强度，定量分析测谱线的强度，定量分析测谱线的强度，定量分析测谱线的强度，I CI CI CI C。用测微光度计。用测微光度计。用测微光度计。用测微光度计测量谱线上谱线的黑度，换算成强度，经常使用测量谱线上谱线的黑度，换算成强度，经常使用测量谱线上谱线的黑度，换算成强度，经常使用测量谱线上谱线的黑度，换算成强度，经常使用内标法。内标法。内标法。内标法。n n用照相法记录光谱的原子发射光谱仪为摄谱仪用照相法记录光谱的原子发射光谱仪为摄谱仪用照相法记录光谱的原子发射光谱仪为摄谱仪用照相法记录光谱的原子发射光谱仪为摄谱仪二光电倍增管：二光电倍增管：二光电倍增管：二光电倍增管：用光电倍增管接受和记录谱线，又叫光电只读法用光电倍增管接受和记录谱线，又叫光电只读法用光电倍增管接受和记录谱线，又叫光电只读法用光电倍增管接受和记录谱线，又叫光电只读法 优点：优点：n n线性、重复、快速地用电信号读出线性、重复、快速地用电信号读出线性、重复、快速地用电信号读出线性、重复、快速地用电信号读出n n使光谱仪向自动化迈进了一大步使光谱仪向自动化迈进了一大步使光谱仪向自动化迈进了一大步使光谱仪向自动化迈进了一大步n n定性分析和定量分析定性分析和定量分析定性分析和定量分析定性分析和定量分析缺点：缺点：n nPMTPMTPMTPMT是一维单点信号测量，无法摄谱是一维单点信号测量，无法摄谱是一维单点信号测量，无法摄谱是一维单点信号测量，无法摄谱n n必须扫描测量才能获得谱线谱图信息，背景校正为非实必须扫描测量才能获得谱线谱图信息，背景校正为非实必须扫描测量才能获得谱线谱图信息，背景校正为非实必须扫描测量才能获得谱线谱图信息，背景校正为非实时校正时校正时校正时校正n n无法实现分析结果再处理无法实现分析结果再处理无法实现分析结果再处理无法实现分析结果再处理2024/5/2 光电直读等离子体发射光谱仪 光电直读是利用光电法直接获得光谱线的强度；光电直读是利用光电法直接获得光谱线的强度；两种类型：多道固定狭缝式和单道扫描式；两种类型：多道固定狭缝式和单道扫描式；一个出射狭缝和一个光一个出射狭缝和一个光电倍增管，可接受一条谱线，电倍增管，可接受一条谱线，构成一个测量通道；构成一个测量通道；单道扫描式是转动光栅单道扫描式是转动光栅进行扫描，在不同时间检测进行扫描，在不同时间检测不同谱线；不同谱线；多道固定狭缝式则是安装多道固定狭缝式则是安装多个（多达多个（多达70个），同时测个），同时测定多个元素的谱线；定多个元素的谱线；2024/5/2特点特点:(1)多达多达70个通道可选择设置，同时进行多元素分析，这个通道可选择设置，同时进行多元素分析，这是其他金属分析方法所不具备的；是其他金属分析方法所不具备的；(2)分析速度快，准确度高；分析速度快，准确度高；(3)线性范围宽，线性范围宽，45个数量级，高、中、低浓度都可分个数量级，高、中、低浓度都可分析；析；缺点：出射狭缝固定，各通道检测的元素谱线一定；缺点：出射狭缝固定，各通道检测的元素谱线一定；改进型：改进型：n+1型型ICP光谱仪光谱仪 在多道仪器的基础上，设置一个扫描单色器，增加一个在多道仪器的基础上，设置一个扫描单色器，增加一个可变通道；可变通道；n n三三 电荷耦合器件检测器（电荷耦合器件检测器（CCD)CCD)、电荷注入检测、电荷注入检测器（器（CID)CID)实现全谱接收和多元素同时测定全谱直读等离子体光谱仪全谱直读等离子体光谱仪 采用采用CIDCID阵列检测器，可同时检测阵列检测器，可同时检测165165800nm800nm波长范围内出现的全部谱线；波长范围内出现的全部谱线；中阶梯光栅分光系统，仪器结中阶梯光栅分光系统，仪器结构紧凑，体积大大缩小；构紧凑，体积大大缩小；兼具多道型和扫描型特点；兼具多道型和扫描型特点；C CI ID D：电荷注入式检测器：电荷注入式检测器(charge charge injection detector,CIDinjection detector,CID),),2828mm2828mm半导体芯片上，半导体芯片上，2626万个万个感感光点光点点阵点阵(每个相当于一个光电倍每个相当于一个光电倍增管增管)；5/2/2024仪器特点仪器特点:(1)测定每个元素可同时选用多条谱线；测定每个元素可同时选用多条谱线；(2)可在一分钟内完成可在一分钟内完成70个元素的定量测定；个元素的定量测定；(3)可在一分钟内完成对未知样品中多达可在一分钟内完成对未知样品中多达70多元素的定性；多元素的定性；(4)1mL的样品可检测所有可分析元素；的样品可检测所有可分析元素；(5)扣除基体光谱干扰；扣除基体光谱干扰；(6)全自动操作；全自动操作；(7)分析精度：分析精度：CV 0.5%。5/2/2024定性定量分析方法定性定量分析方法n n定性分析定性分析 根据原子发射光谱中各元素固有的一列特根据原子发射光谱中各元素固有的一列特征谱线的存在与否可以确定供试品中是否含征谱线的存在与否可以确定供试品中是否含有相应的元素有相应的元素 二定量分析二定量分析 标准曲线法标准曲线法 在一定的实验条件下，某元素的谱线强度与等离子体中处于各个能级的该元素的原子或离子总密度成正比：I=acI=acb b lgI=a+blgc lgI=a+blgc可以作可以作lgIlgIlgclgc图图标准曲线法是将已知含量的标样,测量所发射的谱线的强度作为分析曲线,然后将未知含量的样品与已知含量的样品在相同条件下测定.依据工作曲线,从而确定样品中元素的含量.标准系列法是测试中最简单的方法。如果样标准系列法是测试中最简单的方法。如果样品的基体很少，样品溶液和标准溶液的粘度、表品的基体很少，样品溶液和标准溶液的粘度、表面张力、密度等应该是相同或相近的，测试结果面张力、密度等应该是相同或相近的，测试结果应是可靠的。但是如果试样溶液和标准溶液存在应是可靠的。但是如果试样溶液和标准溶液存在粘度、表面张力、密度等的差异，用标准溶液系粘度、表面张力、密度等的差异，用标准溶液系列法就难以保证测定结果的准确，因为两者的列法就难以保证测定结果的准确，因为两者的雾雾化效率化效率不一样。不一样。干扰及其消除干扰及其消除 主要干扰：物理干扰、电离干扰和光谱干扰主要干扰：物理干扰、电离干扰和光谱干扰 化学干扰可以忽略化学干扰可以忽略 40 物理干扰物理干扰 样液的物理性质的不同，如表面张力、粘度、样液的物理性质的不同，如表面张力、粘度、密度、酸度等不同引起测试结果的不同，这类干密度、酸度等不同引起测试结果的不同，这类干扰叫做物理干扰。扰叫做物理干扰。对于没有用蠕动泵控制进样量的对于没有用蠕动泵控制进样量的ICPICP光谱仪，粘光谱仪，粘度和密度还影响进样量度和密度还影响进样量 避免物理干扰的办法 基体匹配（组成、总盐度、有机溶剂和酸的浓度）、内标法、标准加入法、采用蠕动泵进样 电离干扰与基体效应干扰电离干扰与基体效应干扰 ICPICP中试样是在通道中蒸发、离解、电离和激中试样是在通道中蒸发、离解、电离和激发的，因而易电离元素的加入对离子线和原子发的，因而易电离元素的加入对离子线和原子线强度的影响比其他光源要小，但易电离元素线强度的影响比其他光源要小，但易电离元素的干扰效应对光谱分析仍有一定影响。的干扰效应对光谱分析仍有一定影响。消除方法：消除方法：1 1）增加功率、降低载气流量、降低观察高度，）增加功率、降低载气流量、降低观察高度，以提高等离子体温度以提高等离子体温度 2 2）基体匹配和标准加入法）基体匹配和标准加入法 光谱干扰光谱干扰 是是ICP-AESICP-AES中影响最大的干扰中影响最大的干扰 包括背景干扰和谱线重叠干扰。包括背景干扰和谱线重叠干扰。背景干扰：背景干扰：背景校正技术扣除背景校正技术扣除谱线重叠干扰：谱线重叠干扰：使用高分辨率的光谱仪使用高分辨率的光谱仪 选择干扰少的谱线作为分析线选择干扰少的谱线作为分析线 干扰因子校正法干扰因子校正法ICP使用范围使用范围工作场所空气中有害物质的工作场所空气中有害物质的ICP-AES检测方法检测方法元素元素代表化合物代表化合物方法标准号方法标准号方法名称方法名称钡钡金属钡、氧化金属钡、氧化钡、氢氧化钡钡、氢氧化钡和氯化钡和氯化钡GBZ/T160.2GBZ/T160.2等离子体发射等离子体发射光谱法光谱法锂锂金属锂、氢化金属锂、氢化锂锂GBZ/T160.11GBZ/T160.11氢化锂发射光氢化锂发射光谱法谱法钼钼金属钼、氧化金属钼、氧化钼钼GBZ/T160.15GBZ/T160.15等离子体发射等离子体发射光谱法光谱法钇钇金属钇金属钇GBZ/T160.84GBZ/T160.84电感耦合等离电感耦合等离子体发射光谱子体发射光谱法法钼及其化合物的电感耦合等离子体发射光谱法钼及其化合物的电感耦合等离子体发射光谱法n n原理原理原理原理 空气中气溶胶态钼及其化合物用微孔滤膜采集，消解后，空气中气溶胶态钼及其化合物用微孔滤膜采集，消解后，空气中气溶胶态钼及其化合物用微孔滤膜采集，消解后，空气中气溶胶态钼及其化合物用微孔滤膜采集，消解后，用等离子体发射光谱仪在用等离子体发射光谱仪在用等离子体发射光谱仪在用等离子体发射光谱仪在202.03nm 202.03nm 波长下进行定量测定波长下进行定量测定波长下进行定量测定波长下进行定量测定。n n 仪器仪器仪器仪器 n n1 1 微孔滤膜，孔径微孔滤膜，孔径微孔滤膜，孔径微孔滤膜，孔径0.8m0.8m。n n2 2 采样夹，滤料直径为采样夹，滤料直径为采样夹，滤料直径为采样夹，滤料直径为40mm40mm。n n3 3 小型塑料采样夹，滤料直径为小型塑料采样夹，滤料直径为小型塑料采样夹，滤料直径为小型塑料采样夹，滤料直径为25mm25mm。n n4 4 空气采样器，流量空气采样器，流量空气采样器，流量空气采样器，流量 0 03L/min3L/min和和和和0 010L/min10L/min。n n5 5 烧杯，烧杯，烧杯，烧杯，50ml50ml。n n6 6 电热板或电砂浴。电热板或电砂浴。电热板或电砂浴。电热板或电砂浴。n n7 7 具塞比色管，具塞比色管，具塞比色管，具塞比色管，25ml25ml。n n8 8电感偶合等离子体发射光谱仪。电感偶合等离子体发射光谱仪。电感偶合等离子体发射光谱仪。电感偶合等离子体发射光谱仪。仪器操作条件仪器操作条件仪器操作条件仪器操作条件发发发发 射射射射 波波波波 长：长：长：长：202.03 nm202.03 nm；入；入；入；入 射射射射 功功功功 率：率：率：率：1150W1150W；雾化气流量：雾化气流量：雾化气流量：雾化气流量：0.6L/min0.6L/min；辅助气流量：；辅助气流量：；辅助气流量：；辅助气流量：1.0L/min1.0L/min；冷却气流量：冷却气流量：冷却气流量：冷却气流量：1.1 L/min1.1 L/min。试剂试剂试剂试剂 实验用水为去离子水，用酸为优级纯。实验用水为去离子水，用酸为优级纯。实验用水为去离子水，用酸为优级纯。实验用水为去离子水，用酸为优级纯。1 1 硝酸，硝酸，硝酸，硝酸，20201.42g/ml1.42g/ml。n n2 2 高氯酸，高氯酸，高氯酸，高氯酸，20201.67g/ml1.67g/ml。n n3 3 盐酸，盐酸，盐酸，盐酸，20201.18g/ml1.18g/ml。n n4 4 消化液：消化液：消化液：消化液：100ml 100ml 高氯酸加入高氯酸加入高氯酸加入高氯酸加入400ml 400ml 硝酸中。硝酸中。硝酸中。硝酸中。5 5 稀消化液：取稀消化液：取稀消化液：取稀消化液：取50ml 50ml 消化液用水稀释至消化液用水稀释至消化液用水稀释至消化液用水稀释至1L1L。n n6 6 标准溶液：称取标准溶液：称取标准溶液：称取标准溶液：称取1.5000g 1.5000g 三氧化钼，用少量三氧化钼，用少量三氧化钼，用少量三氧化钼，用少量50g/L50g/L氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液溶解，用盐酸中和，再加溶解，用盐酸中和，再加溶解，用盐酸中和，再加溶解，用盐酸中和，再加20ml20ml盐酸；用水定量转移入盐酸；用水定量转移入盐酸；用水定量转移入盐酸；用水定量转移入500ml 500ml 容量容量容量容量瓶中，并稀释至刻度。此溶液为瓶中，并稀释至刻度。此溶液为瓶中，并稀释至刻度。此溶液为瓶中，并稀释至刻度。此溶液为2.0mg/ml 2.0mg/ml 标准贮备液。临用前，标准贮备液。临用前，标准贮备液。临用前，标准贮备液。临用前，用水稀释成用水稀释成用水稀释成用水稀释成1.0mg/ml 1.0mg/ml 钼标准溶液。或用国家认可的标准溶液配制。钼标准溶液。或用国家认可的标准溶液配制。钼标准溶液。或用国家认可的标准溶液配制。钼标准溶液。或用国家认可的标准溶液配制。样品的采集样品的采集样品的采集样品的采集n n1 1 1 1 短时间采样：在采样点，将装好微孔滤膜的采短时间采样：在采样点，将装好微孔滤膜的采短时间采样：在采样点，将装好微孔滤膜的采短时间采样：在采样点，将装好微孔滤膜的采样夹，以样夹，以样夹，以样夹，以5L/5L/5L/5L/minminminmin 流量采集流量采集流量采集流量采集15151515min min min min 空气样品。空气样品。空气样品。空气样品。n n2 2 2 2 长时间采样：在采样点，将装好微孔滤膜的小长时间采样：在采样点，将装好微孔滤膜的小长时间采样：在采样点，将装好微孔滤膜的小长时间采样：在采样点，将装好微孔滤膜的小型塑料采样夹，以型塑料采样夹，以型塑料采样夹，以型塑料采样夹，以1L/1L/1L/1L/minminminmin 流量采集流量采集流量采集流量采集2 2 2 28h 8h 8h 8h 空气样空气样空气样空气样品。品。品。品。n n3 3 3 3 个体采样：将装好微孔滤膜的小型塑料采样夹个体采样：将装好微孔滤膜的小型塑料采样夹个体采样：将装好微孔滤膜的小型塑料采样夹个体采样：将装好微孔滤膜的小型塑料采样夹佩戴在监测对象的前胸上部，进气口尽量接近呼佩戴在监测对象的前胸上部，进气口尽量接近呼佩戴在监测对象的前胸上部，进气口尽量接近呼佩戴在监测对象的前胸上部，进气口尽量接近呼吸带，以吸带，以吸带，以吸带，以1L/1L/1L/1L/minminminmin 流量采集流量采集流量采集流量采集2 2 2 28 8 8 8h h h h 空气样品。空气样品。空气样品。空气样品。n n 采样后，将滤膜的接尘面朝里对折采样后，将滤膜的接尘面朝里对折采样后，将滤膜的接尘面朝里对折采样后，将滤膜的接尘面朝里对折2 2 2 2 次，放入次，放入次，放入次，放入清洁的容器内运输和保存。在室温下，样品可长清洁的容器内运输和保存。在室温下，样品可长清洁的容器内运输和保存。在室温下，样品可长清洁的容器内运输和保存。在室温下，样品可长期保存期保存期保存期保存 n n 对照试验：将装好微孔滤膜的采样夹带至采样点，对照试验：将装好微孔滤膜的采样夹带至采样点，对照试验：将装好微孔滤膜的采样夹带至采样点，对照试验：将装好微孔滤膜的采样夹带至采样点，除不连接空气采样器采集空气样品外，其余操作同除不连接空气采样器采集空气样品外，其余操作同除不连接空气采样器采集空气样品外，其余操作同除不连接空气采样器采集空气样品外，其余操作同样品，作为样品的空白对照。样品，作为样品的空白对照。样品，作为样品的空白对照。样品，作为样品的空白对照。n n样品处理：将采过样的滤膜放入烧杯中，加入样品处理：将采过样的滤膜放入烧杯中，加入样品处理：将采过样的滤膜放入烧杯中，加入样品处理：将采过样的滤膜放入烧杯中，加入5ml5ml5ml5ml消消消消化液和化液和化液和化液和1ml1ml1ml1ml盐酸，盖上表面皿，在室温下放置盐酸，盖上表面皿，在室温下放置盐酸，盖上表面皿，在室温下放置盐酸，盖上表面皿，在室温下放置30min30min30min30min后，置电热板上缓缓加热消解，保持温度在后，置电热板上缓缓加热消解，保持温度在后，置电热板上缓缓加热消解，保持温度在后，置电热板上缓缓加热消解，保持温度在120120120120左左左左右。至溶液残留右。至溶液残留右。至溶液残留右。至溶液残留0.5ml0.5ml0.5ml0.5ml左右时取下稍冷，再加入左右时取下稍冷，再加入左右时取下稍冷，再加入左右时取下稍冷，再加入2ml2ml2ml2ml消化液，重复上述操作。然后，加消化液，重复上述操作。然后，加消化液，重复上述操作。然后，加消化液，重复上述操作。然后，加10ml10ml10ml10ml水，加热挥水，加热挥水，加热挥水，加热挥发至发至发至发至0.5ml0.5ml0.5ml0.5ml左右。若还有不溶物，可加入左右。若还有不溶物，可加入左右。若还有不溶物，可加入左右。若还有不溶物，可加入1ml1ml1ml1ml盐酸，盐酸，盐酸，盐酸，再加热再加热再加热再加热1min1min1min1min。用稀消化液定量转移入具塞比色管中，。用稀消化液定量转移入具塞比色管中，。用稀消化液定量转移入具塞比色管中，。用稀消化液定量转移入具塞比色管中，并加至并加至并加至并加至25ml25ml25ml25ml刻度，摇匀，供测定。若样品液中钼浓刻度，摇匀，供测定。若样品液中钼浓刻度，摇匀，供测定。若样品液中钼浓刻度，摇匀，供测定。若样品液中钼浓度超过测定范围，可用稀消化液稀释后测定，计算度超过测定范围，可用稀消化液稀释后测定，计算度超过测定范围，可用稀消化液稀释后测定，计算度超过测定范围，可用稀消化液稀释后测定，计算时乘以稀释倍数。时乘以稀释倍数。时乘以稀释倍数。时乘以稀释倍数。n n标准曲线的绘制：取标准曲线的绘制：取标准曲线的绘制：取标准曲线的绘制：取5 5 5 5只具塞比色管，分别加入只具塞比色管，分别加入只具塞比色管，分别加入只具塞比色管，分别加入0.000.000.000.00、0.250.250.250.25、0.500.500.500.50、1.001.001.001.00、1.50ml1.50ml1.50ml1.50ml钼标准溶液，各加稀消钼标准溶液，各加稀消钼标准溶液，各加稀消钼标准溶液，各加稀消化液至化液至化液至化液至25.0ml25.0ml25.0ml25.0ml，配成，配成，配成，配成0.00.00.00.0、250250250250、500500500500、1000100010001000、1500g1500g1500g1500g钼标准系列。参照仪器操作条件，将电感偶钼标准系列。参照仪器操作条件，将电感偶钼标准系列。参照仪器操作条件，将电感偶钼标准系列。参照仪器操作条件，将电感偶合等离子体发射光谱仪调节至最佳测定状态，在合等离子体发射光谱仪调节至最佳测定状态，在合等离子体发射光谱仪调节至最佳测定状态，在合等离子体发射光谱仪调节至最佳测定状态，在202.03nm202.03nm202.03nm202.03nm波长下分别测定标准系列，每个浓度重复波长下分别测定标准系列，每个浓度重复波长下分别测定标准系列，每个浓度重复波长下分别测定标准系列，每个浓度重复测定测定测定测定3 3 3 3次，以发射光强度均值对钼含量次，以发射光强度均值对钼含量次，以发射光强度均值对钼含量次，以发射光强度均值对钼含量(g)(g)(g)(g)绘制标绘制标绘制标绘制标准曲线。准曲线。准曲线。准曲线。n n样品测定：用测定标准系列的操作条件测定样品溶样品测定：用测定标准系列的操作条件测定样品溶样品测定：用测定标准系列的操作条件测定样品溶样品测定：用测定标准系列的操作条件测定样品溶液和空白对照溶液；测得的样品发射光强度值减去液和空白对照溶液；测得的样品发射光强度值减去液和空白对照溶液；测得的样品发射光强度值减去液和空白对照溶液；测得的样品发射光强度值减去空白对照发射光强度值后，由标准曲线得钼含量空白对照发射光强度值后，由标准曲线得钼含量空白对照发射光强度值后，由标准曲线得钼含量空白对照发射光强度值后，由标准曲线得钼含量(g)(g)(g)(g)。n n 按式（按式（1）将采样体积换算成标准采样体积：）将采样体积换算成标准采样体积：293 P Vo=V （1）273+t 101.3 式中式中：Vo 标准采样体积，标准采样体积，L；V 采样体积，采样体积，L；t 采样点的温度，采样点的温度，；P 采样点的大气压，采样点的大气压，kPa n n按式（按式（2）计算空气中钼的浓度：）计算空气中钼的浓度：m C =（2）Vo式中：式中：C空气中钼的浓度，空气中钼的浓度，mg/m3；m 测得样品溶液中钼的含量，测得样品溶液中钼的含量，g；Vo 标准采样体积，标准采样体积，L。n n方法说明方法说明n n1 本法的检出限为本法的检出限为 0.17g/ml；最低检出浓；最低检出浓度为度为0.06mg/m3（以采集（以采集75L空气样品计）。空气样品计）。测定范围为测定范围为0.1760g/ml；相对标准偏差为；相对标准偏差为2.82.9。n n2 本法的采样效率为本法的采样效率为96.499.7。n n3 200倍量的钨不干扰测定。倍量的钨不干扰测定。n n4 本法可采用微波消解法。本法可采用微波消解法。谢谢结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！57