光谱分析实验讲义

一、实验目的

1. 了解火焰原子发射光谱仪的使用方法。

2. 学习利用火焰原子发射光谱测定水样中Na+含量的方法。

二、基本原理

原子发射光谱分析（atomic emission spectrosmetry, AES），是根据处于激发态的待测元素原子回到基态时发射的特征谱线对待测元素进行分析的方法。当试样在等离子体光源中被激发，待测元素会发射出特征波长的辐射，经过分光，并按波长顺序记录下来，根据特征波长谱线的存在情况可以进行定性分析，测量其强度可以进行定量分析。

原子吸收分光光度法测定的是占原子总数99％以上的基态原子，而原子发射光谱测定的是占原子总数不到1％的激发态原子，所以前者的灵敏度和准确度比后者高的多。但原子吸收光谱法适合分析微量、痕量元素，因此，火焰原子发射光谱法可以分析浓度高的样品。

三、仪器与试剂

1. GGX-9型原子吸收分光光度计（使用发射光谱检测功能）。 2. 空气压缩机（应备有除水、除油、除尘装置）。 3. 乙炔钢瓶。燃气流量：0.9~1.2 l/min

4. 容量瓶(50 mL，100 mL，l000 mL)，移液管(5 mL)，烧杯(100 mL，250 mL)。 5. 氯化钠（光谱纯）。 6. 浓（分析纯）。

四、实验步骤

1. 钠的标准溶液配制 （1）标准储备液配制

钠标准贮备液：称取光谱纯氯化钠11.7000 g (准确到0.0001 g)，用60 mL溶液溶解，用去离子水准确稀释至1000 mL，摇匀。此溶液浓度为2 mg／mL（以Na计）。

（2）标准溶液配制

取Na标准贮备液（2 mg/mL）20 mL，移入100 mL容量瓶中，用去离子水稀释至刻度，摇匀备用，此溶液Na含量为400 µg/mL。

2. 工作曲线的绘制

分别移取钠的标准溶液0.00 mL，1.00 mL，3.00 mL，4.00 mL，5.00 mL于50 mL容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀。以零号溶液为空白，乙炔压力为20 kPa的贫燃火焰，在5.0 nm的波长位置分别测量以上标准溶液的吸光度值。将测得的发射光强度值对纳溶液的质量浓度作图，绘出工作曲线。

3. 未知样的分析

水样采集后尽快通过0.45 µm滤膜过滤，取50mL在电炉上加热蒸至近干，然后立即加

1 mL浓消解，消解澄清后，继续加热将酸蒸至近干。用制作工作曲线的相同测量条件测定其吸光度值，然后由工作曲线查出未知溶液中钠的质量浓度（µg/mL）。在测定样品的同时，用去离子水代替试样做空白实验。

五、结果处理

1. 根据实验步骤2，以发射光强度为纵坐标，标准钠溶液的质量浓度为横坐标作图，绘制工作曲线。

2. 根据实验步骤3，由测得的未知样的发射光信号强度，在工作曲线查出未知溶液中Na的质量浓度（µg/mL），并计算出水样中Na的含量（µg/mL）。

六、思考题

1. 火焰原子发射法测Na会存在哪些干扰，应如何消除？

实验二 原子吸收分光光度法测定湖水中铁的含量

一、实验目的

1. 了解GGX-9型原子吸收分光光度计的基本结构和使用方法。

2. 观察了解空心阴极灯电流、火焰高度、火焰状态等因素对吸光度的影响。 3. 掌握原子吸收分光光度法进行定量测定的方法。

二、实验原理

1. 原子吸收分光光度法定量原理

原子吸收分光光度法基于由基态跃迁至激发态时对辐射光吸收的测量。通过选择一定波长的辐射光源，使之满足某种原子由基态跃迁到激发态能级的能量要求，则辐射后基态的原子数减少，辐射吸收值与基态原子的数量有关，也即由吸收前后辐射光强度的变化可确定待测元素的浓度。因此从光源发出的待测元素的特征辐射通过样品蒸气时，被待测元素基态原子所吸收，从而由辐射的减弱程度求得样品中被测元素的含量。

在锐线光源条件下，光源的发射线通过一定厚度的原子蒸气，并被基态原子所吸收，吸光度与原子蒸气中待测元素的基态原子数间的关系遵循朗伯-比尔定律： Alg(I0I)lN

式中：A为吸光度；I0为入射光强度；I为经过原子蒸气吸收后的透射光强度；κ为摩尔吸收系数；l为光波所经过的原子蒸气的光程长度；N为基态原子浓度。

在火焰温度低于3000 K的条件下，可以认为原子蒸气中基态原子的数目实际上接近于原子总数。在特定的实验条件下，原子总数与样品浓度门的比例是恒定的，所以，上式又可以写成：

A'cB

这就是原子吸收分光光度法的定量基础。常用的定量方法为标准曲线法和标准加入法等。

2. 原子吸收分光光度仪

原子吸收分光光度计的主要组成部分包括：光源、原子化器、分光系统和检测系统。其光路如图1-11所示。

图1-11 原子吸收分光光度计光路图

（1）光源：

光源的功能是发射被测元素的特征共振辐射。对光源的基本要求是：发射的共振辐射的半宽度要明显小于吸收线的半宽度；辐射强度大、背景低，低于特征共振辐射强度的1%；稳定性好，30分钟之内漂移不超过1%；噪声小于0.1%；使用寿命长于5安培小时。

空心阴极放电灯是能满足上述各项要求的理想的锐线光源，应用最广。其一端由石英或玻璃制成光学窗口，两根钨棒封入管内，一根钨棒连有由钛、锆、钽等有吸气性能的金属制成的阳极，另一根上镶有一个圆筒形的空心阴极。筒内衬上或熔入被测元素，管内充有几百帕低压载气，常用氖或氦气。当在阴阳两极间加上电压时，气体发生电离，带正电荷的气体离子在电场作用下轰击阴极，使阴极表面的金属原子溅射出来，金属原子与电子、惰性气体的原子及离子碰撞激发而发出辐射。最后，金属原子又扩散回阴极表面而重新沉积下来。通常，改变空心阴极灯的电流可以改变灯的发射强度，在忽略自吸收的前提下，其经验公式为I＝ain。其中：a，n均为常数；i为电流。n与阴极材料、灯内所充气体及谱线的性质有关。对于Ne、Ar等气体，n值为2～3，由此可见，灯的发射强度受灯电流的影响较大，影响吸光度。

（2）原子化器：

将试样中的被测元素转化为基态原子的过程称为原子化过程，能完成这个转化的装置称原子化器，目前，使用较普遍的原子化器有两类，一类是火焰原子化器，另一类是由石墨炉原子化器。待测元素的原子化是整个原子吸收分析中最困难和最关键的环节，原子化效率的高低直接影响到测定的灵敏度，原子化效率的稳定性则直接决定了测定的精密度。

火焰原子化法中，常用的预混合型原子化器，这种原子化器由雾化器、混合室和燃烧器组成。雾化器是关键部件，其作用是将试液雾化，使之形成直径为微米级的气溶胶，作为一个性能良好的原子化装置要求其调节方便，单位时间内吸入的试液尽可能多地产生微细雾粒，并使雾珠尽可能地到达火焰进行原子化；混合室的作用是使较大的气溶胶在室内凝聚为大的溶珠沿室壁流入泄液管排走，使进入火焰的气溶胶在混合室内充分混合均匀以减少它们进入火焰时对火焰的扰动，并让气溶胶在室内部分蒸发脱溶；燃烧器最常用的是单缝燃烧器，其作用是产生火焰，使进入火焰的气溶胶蒸发和原子化。因此，原子吸收分析的火焰应有足够高的温度，能有效地蒸发和分解试样，并使被测元素原子化。此外，火焰应该稳定、背景发射和噪声低、燃烧安全。

原子吸收测定中最常用的火焰是乙炔-空气火焰。原子吸收测定中最常用的火焰是乙炔-空气火焰，此外，应用较多的是氢-空气火焰和乙炔-氧化亚氮高温火焰。乙炔-空气火焰燃烧稳定，重现性好，噪声低，燃烧速度不是很大，温度足够高（约2300℃），对大多数元素有足够的灵敏度。氢-空气火焰是氧化性火焰，燃烧速度较乙炔-空气火焰高，但温度较低（约2050℃），优点是背景发射较弱，透射性能好。乙炔-氧化亚氮火焰的特点是火焰温度高（约2955℃），而燃烧速度并不快，是目前应用较广泛的一种高温火焰，用它可测定70多种元素。

（3）分光器：

分光器由入射和出射狭缝、反射镜和色散元件组成，其作用是将所需要的共振吸收线分离出来。分光器的关键部件是色散元件，现在商品仪器都是使用光栅。原子吸收光谱仪对分光器的分辨率要求不高，曾以能分辨开镍三线Ni230.003、Ni231.603、Ni231.096nm为标准，后采用Mn279.5和279.8nm代替Ni三线来检定分辨率。光栅放置在原子化器之后，以

阻止来自原子化器内的所有不需要的辐射进入检测器。

（4）检测系统：

原子吸收光谱仪中广泛使用的检测器是光电倍增管，最近一些仪器也采用CCD（电荷耦合检测器）作为检测器。

三、仪器与试剂

1. GGX-9型原子吸收分光光度计，铁空心阴极灯一只。 2. 空气压缩机（应备有除水、除油、除尘装置）。 3. 乙炔钢瓶。

4. 容量瓶(50 mL，100 mL，l000 mL)，移液管(5 mL)，烧杯(100 mL，250 mL)。 5. 金属铁（光谱纯）。 6. 浓盐酸（分析纯）。 7. 浓（分析纯）。

四、实验步骤

1. 铁的标准溶液配制 （1）标准储备液配制 铁标准贮备液：称取光谱纯金属铁1.0000 g (准确到0.0001 g)，用60 mL盐酸溶液溶解，用去离子水准确稀释至1000 mL，摇匀。此溶液浓度为1 mg／mL（以Fe计）。

（2）标准溶液配制

取Fe标准贮备液（1000 µg/mL）5mL，移入100mL容量瓶中，用去离子水稀释至刻度，摇匀备用，此溶液Fe含量为50 µg/mL。

2. 工作曲线的绘制

分别移取铁的标准溶液0.00 mL，1.00 mL，3.00 mL，4.00 mL，5.00 mL于50 mL容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀。以零号溶液为空白，选择灯电流为2～5mA，乙炔压力为20 kPa的贫燃火焰，在248.3 nm的波长位置分别测量以上标准溶液的吸光度值。将测得的吸光度值对铁溶液的质量浓度作图，绘出工作曲线。

3. 未知样的分析

水样采集后尽快通过0.45 µm滤膜过滤，并立即加(1.42g／mL)酸化滤液，使pH为1～2。用制作工作曲线的相同测量条件测定其吸光度值，然后由工作曲线查出未知溶液中铁的质量浓度（µg/mL）。在测定样品的同时，用去离子水代替试样做空白实验。

五、结果处理

1. 根据实验步骤2，以吸光度值为纵坐标，标准铁溶液的质量浓度为横坐标作图，绘制工作曲线。

2. 根据实验步骤3，由测得的未知样的吸光度值，在工作曲线查出未知溶液中铁的质量浓度（µg/mL），并计算出水样中铁的含量（µg/mL）。

六、思考题

1. 在原子吸收光谱法中，为什么单色器位于样品室(火焰)之后，而不像紫外-可见分光光度计位于样品室之前？

2. 为保证分析的准确度和精密度，实验中应该注意哪些问题? 3. 何谓锐线光源？在原子吸收光谱分析中为什么要用锐线光源？ 4. 谱线变宽的原因有哪些？有何特点？ 参考文献

1 穆华荣. 仪器分析实验，第二版. 北京: 化学工业出版社. 2004, 63-66

2 徐家宁. 基础化学实验（下册，物理化学和仪器分析实验），北京：高等教育出版社. 2006, 223-224

实验三 火焰原子吸收光谱法测定土壤中的铜（标准加入法）

一、实验目的

1. 掌握标准加入法测定元素含量的操作方法。

二、实验原理

原子吸收光谱法是一种相对测量法，必须采用校准的方法来获得未知样品中待测元素的浓度。校准方法是否准确，取决于待测元素在分析样品和校准溶液中是否具有完全相同的分析行为。一旦由于样品中的共存物影响了待测元素的分析行为，使之不同与校准溶液中该元素的行为，则可能使完全相同浓度的溶液给出不同的吸收值，引起干扰。如果对干扰不够重视，未采取相应的消除措施，往往使测定结果不准确。

在原子吸收光谱分析中，常采用标准加入法来抵消干扰，减少分析误差。因此，当试样组成复杂，配置的标准溶液与试样组成之间存在较大差别时；或试样的基体效应对测定有影响、干扰不易消除，分析样品数量少时，用标准加入法较好。

校准加入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1-12所示。图中x的绝对值即为测定溶液中被测元素的浓度。

在原子吸收分析时，用标准加入法一般须满足三个条件：第一，待测元素浓度从零至最大加入标准浓度范围，必须与吸光度值具有线性关系，并且标准曲线通过坐标原点。第二，在测定溶液中的干扰物质浓度必须恒定。第三，加入标准物质产生的响应值与原样品中待测元素产生的响应值相同。

I

X 0 C

图1-12 标准加入法原理图

三、仪器与试剂

1. GGX-9型原子吸收分光光度计。 2. 空心阴极灯(铜灯一只)。

3. 空气压缩机。 4. 乙炔钢瓶。

5. 容量瓶(50 mL，100 mL，l000 mL)，移液管(5 mL)，烧杯(100 mL，250 mL)。 6. 金属铜（光谱纯），浓盐酸（分析纯），高氯酸（分析纯），（分析纯），H2O2溶液（分析纯）。

四、实验步骤

1. 铜的标准溶液配制

（1）铜的标准储备液 准确称取1 g金属铜（光谱纯）于250 mL烧杯中，加浓盐酸3～5mL，缓慢滴加H2O2溶液，使其全部溶解。置于小火上加热赶掉多余的H2O2。冷却后转移到1000 mL容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度。所得的铜标准储备液质量浓度为1 mg·mL-1。 （2）铜的标准溶液 取铜的标准储备液5mL于100 mL容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度。所得的铜标准溶液质量浓度为50 µg·mL-1。

2. 未知样的处理

准确称取土壤样品1～2 g于100 mL高硬度玻璃烧杯中，加入少许水润湿，加王水10～20mL，置于电炉上加热并保持微沸，加高氯酸2～10 mL，继续加热直至冒白烟，然后强火加热，直至土样呈灰白色，小心赶去高氯酸（注意不要出现棕色烧结干块）。取下样品，用2%溶解，过滤于50 mL容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度。

3. 测量溶液的配制

分别吸取10 mL试样溶液5份于5个50mL容量瓶中，各加入含量为50 µg/mL的Cu标准溶液0.00，1.00，2.00，3.00，4.00mL，用去离子水稀释至刻度，摇匀。

4. 实验操作条件与步骤

（1）打开仪器并设定好仪器条件 （2）火焰：乙炔-空气

（3）乙炔流量：1.5L／min （4）空气流量：6L／min （5）空心阴极灯电流：5 mA （6）狭缝宽度：L 0.2 mm （7）燃烧器高度：8 mm （8）吸收线波长：324.7 nm

（9）待仪器稳定后，用去离子水作空白参比，将配制好的五份溶液由低浓度到高浓度依次测量吸光度值。

五、结果处理

1. 以吸光度为纵坐标，加入的铜元素浓度为横坐标，绘制铜的标准加入法曲线。 2. 将直线外推至与横坐标相交，由交点到原点的距离在横坐标上对应的浓度求出试样中铜的含量。再由下式计算土壤中铜的含量：

Cu六、思考题

50CCu106100%

m样1. 对加入法的标准溶液浓度大小有无要求？为什么？

2. 实验所得直线是否可任意延长？样品测定是否一定要在线性范围内？ 3. 标准加入法可以消除哪些干扰？ 参考文献

1 穆华荣. 仪器分析实验，第二版. 北京: 化学工业出版社. 2004, 63-66

2 徐家宁. 基础化学实验（下册，物理化学和仪器分析实验），北京: 高等教育出版社. 2006, 216-217

附录：GGX-9原子吸收分光光度计操作规程

一、仪器主要技术参数

1.工作波段：190--860nm 2.分辨率:优于0.2nm 3.波长准确性:<0.2nm 4.波长重复性:<0.2nm

5.代表元素灵敏度:Cu 0.02ug/ml 二、仪器主要特点

1.氘灯扣背景，可做火焰发射、氢化物

2.自动波长、自动狭缝，自动负高压、灯电流 3.光栅采用1800条/mm，焦距270mm 4.全塑料外壳，防腐蚀、防生锈 5.中文windows操作软件 三、仪器操作规程

1.启动计算机，进入windows界面，双击“GGX-9”图标打开工作站，出现“请打开主机电源”提示，此时打开主机电源，按“确认”。

2.仪器自检，约3分钟后出现“光零曲线”按“返回”，软件回到主窗口。 3.单击“工作条件最佳化”。

3.1单击“仪器条件”--元素选择（选择你要测定的元素）--设置灯电流（0.5），“确定”。 3.2单击“自动波长”，此时仪器自动寻找该元素能量最大的谱线。 3.3手动调节灯的位置，使HCL能量最大。 3.4单击“自动高压”--单击“自动波长”。 4.单击“分析条件”

4.1在“标准系列”中填入标准1~标准n的浓度值。 4.2选择分析单位（微克/升）、积分时间（3.0）、测量方式（标线） 4.3 “确认”后，打开乙炔气和助燃气，流量比1：5，用点火器点火。 4.4单击“自动高压”，在工作状态下再调灯能量到100。 5.单击“数据测量”

5.1清零→空白（此时吸样管插入去离子水中）→标准（从0号瓶到n号瓶） 5.2单击“标准曲线”出现标线图。

5.3单击“曲线处理”出现标准品相关信息和回归方程。 5.4单击“样品”（同时吸样管插入样品瓶中），仪器测定样品吸光度并根据标线算出样品浓度值。

5.5 “结果处理”--“测量结果打印”。

6. “仪器准备”--“测量结果存盘”。可将测量结果保存在建好的文件夹中。 7.样品测量完毕，把吸样管插入去离子水中，冲洗雾化器。 8.关闭主机乙炔气和助燃气开关。关闭仪器电源。关闭计算机。 9.关闭乙炔气总阀门。做好使用登记。

实验四 氢化物原子荧光法测定水中的铅

一、实验目的

1. 了解原子荧光光谱分析的基本原理、特点及应用

2. 掌握原子荧光光谱仪的基本结构及操作方法

二、基本原理

1. 原子荧光定量分析原理

在一定条件下，气态原子吸收辐射光后，本身被激发成激发态原子，处于激发态上的原子不稳定，跃迁到基态或低激发态时，以光子的形式释放出多余的能量，根据所产生的原子荧光的强度即可进行物质组成的测定。该方法称为原子荧光分析法（AFS）。

物质的基态原子受到光的激发后，会释放出具有特征波长的荧光，据此可对物质进行定性分析。物质的定量分析可通过测定原子荧光的强度来实现。

原子荧光定量分析的基本关系式为：

'IfvIavkvLN0 （1）

式中，Ifv为发射原子荧光强度；Iav为激发原子荧光（入射光）强度；为原子荧光量子效率；kv为吸收系数；N0‘单位长度内基态原子数；L为吸收光程。原子荧光光谱分析仅适用于低含量的测定。测定的灵敏度与峰值吸收系数kv、吸收光程长度L、量子效率和入射光强度Iav有关。当仪器条件和测定条件固定时，待测样品浓度c与N0成正比。如各种参数都是恒定的，则原子荧光强度仅仅与待测样品中某元素的原子浓度呈简单的线性关系：

Ifc （2）

式中，在固定条件下是一个常数。

2. 原子荧光分析的仪器装置

原子荧光光谱仪由激发光源、原子化器、分光系统、检测器、信号放大器和数据处理器等部分组成。

（1）激发光源

激发光源是原子荧光光谱仪的主要组成部分，其作用是提供激发待测元素原子的辐射能。一种理想的光源必须具备的条件是：强度大、无自吸、稳定性好、噪声小、辐射光谱重现性好、操作简便、价格低廉、使用寿命长，且各种元素均可制出此类型的灯。

激发光源可以是锐线光源，也可以是连续光源，常用光源有：空心阴极灯、无极放电灯、金属蒸气放电灯（目前已应用不多），电感耦合等离子焰、氙弧灯、二极管激光和可调谐染料激光等。其中目前应用较多的是空心阴极灯。可调谐染料激光是一种有发展前途的光源。

（2）原子化器

原子化器是提供待测自由原子蒸气的装置。原子荧光分析对原子化器的要求主要有：原子化效率高、猝灭性低、背景辐射弱、稳定性好和操作简便等。与原子吸收相类似，在原子荧光分析中采用的原子化器主要可分为火焰原子化器和电热原子化器两大类，如 火焰原子化器，高频电感耦合等离子焰（ICP）石墨炉、汞及可形成氢化物元素用原子化器等。

（3）分光系统

由于原子荧光光谱比较简单，因而方法对所采用的分光系统要求有较高集光本领，而对

色散率要求不高。由于在原子荧光测量中，激光光源与检测器不在同一光路上（避免激发光源等对原子荧光信号的影响），因而在特殊情况下也可以不用单色器。常用的分光器还是光栅和棱镜。

（4）检测系统

在原子荧光光谱仪中，目前普遍使用的检测器仍以光电倍增管为主，对于无色散系统的仪器来说，为了消除日光的影响，必须采用工作波长为160～320nm的日盲光电倍增管。此外，也有人用光电摄象管和光电二极阵列作检测器。

（5）显示系统

光电转换所得的电信号经锁定放大器放大后显示出来。由 于近年来计算机技术的迅速发展，绝大多数的仪器均采用计算机来处理数据，基本上具有实时图象显示，曲线拟合，打印结果等自动功能，使分析工作更为快捷方便。

3. 氢化物发生法原理

在酸性条件下，铅和硼氢化钠与酸产生的新生态的氢反应，生成氢化物气体，以惰性气体(氩气) 为载体，将氢化物导入电热石英炉原子化器中进行原子化。以铅空心阴极灯作激发光源，使铅原子发出荧光，其荧光强度在一定范围内与铅的含量成正比。含铅、砷、锑、硒、锡和铋等的试样均可通过氢化物发生法将待测元素转变成气体后进入原子化器。该方法可以提高对这些元素的检测限10-100倍。

三、仪器与试剂

1. 仪器

AFS-2202E型双道原子荧光光度计。 2. 溶液配制

（1）硼氢化钾溶液（硼氢化钾（15g/L）中含2%K3Fe(CN)6）：称取1g KOH溶于500ml蒸馏水中，溶解后加入7.5g KBH4继续溶解，再加入10g K3Fe(CN)6，使其溶解完全，过滤后使用。宜现用现配。

（2）铅标准贮备溶液的配制：称取1.000g金属铅，溶于10ml HNO3，移入1000ml容量瓶中，再用水稀释至刻度，摇匀。此溶液为1mg/mL Pb。

四、实验步骤

1. 仪器工作条件

光电倍增管负高压270 V；原子化器高度7 mm；灯电流80 mA；载气流量400 ml/min；屏蔽气流量800 ml /min；读数时间7 s；延时1.5 s；测定波长283.3 nm；进样量1 mL。

2. 仪器测量程序设置：

步骤 时间（S） 泵速（转／分） (1)采样 8 100 (2)停 4 0 (3)注入 （自动生成） 100 (4)停 5 0

3. 标准系列的配制：吸取铅标准贮备液1mg/mL Pb，用1.5% HCl逐级稀释至1μg/mL Pb，用此溶液按下表配制标准系列。

标样号 S0 S1 S2 S3 S4 加入1μg/mL Pb 标准体积 （mL） 0.0 0.5 1.0 2.0 3.0 加入1.5%(v/v)HCl 稀至最终体积（mL） 50 50 50 50 50 浓度 (μg/mL) 0.00 0.01 0.02 0.04 0.06

4. 标准系列溶液测定

按浓度由低到高的顺序分别抽取5mL标准溶液放入氢化物发生器中，连续滴入配制好的硼氢化钾溶液，生成的氢化物PbH4，用氩气载入原子化器进行原子化，到出现最大峰值为止，并记录信号强度。

5. 样品测定

在相同实验条件下，对待测水样进行测定，记录样品的信号强度。在测定样品的同时，用去离子水代替试样做空白实验。

五、结果处理

以信号强度为纵坐标，铅标准溶液浓度为横坐标，绘制标准曲线，并求出待测水样中铅的含量（μg/mL）。

六、注意事项

1. 铅的氢化反应只有在氧化剂存在下才有较高的反应效率。铁－盐酸是一种很有效的铅烷发生体系。但由于铁溶液的不太稳定，将其加入在标准溶液中，放置时间稍长就会有靛蓝色沉淀生成，不仅会污染器皿, 而且还使燃烧发生效率降低。故本法将铁加入硼氢化钾溶液中，然后与铅的酸性溶液进行氢化反应，能获得较好效果。

2. 含有铁的硼氢化钾溶液与酸性溶液反应过程中，在气液分离器中废液还产生靛蓝色溶液，因此当测定完毕后应及时将两道泵管放入去离子水中冲洗。

3. 锥形瓶、容量瓶等玻璃器皿均应及时使用稀盥洗后冲净使用，防止污染。 4. Pb的氢化物发生条件要求比较苛刻，因此要特别注意严格按照建议条件操作。 5. 硼氢化钾是强还原剂，使用时注意勿接触皮肤和眼睛。

七、思考题

1. 比较原子吸收分光光度计和原子荧光光度计在结构上的异同点，并解释其原因。 2. 每次实验，氢化物发生器中各种溶液总体积是否要严格相同？为什么？ 参考文献

1 武汉大学化学系. 仪器分析. 北京：高等教育出版社，2001, 65 2 张剑荣. 仪器分析实验. 北京：高等教育出版社，1999, 55-56

实验五 分子荧光法测定罗丹明B的含量

一、 实验目的

1、 掌握荧光法测定罗丹明B含量的基本原理；

2、 了解F-4500型分子荧光分光光度计的基本构造和原理，并能简单的操作。

二、实验原理

罗丹明B在水中是强的荧光物质，并且在低浓度时，荧光强度与罗丹明B浓度呈正比：

I f = k c

基此，测定一系列已知浓度的罗丹明B的荧光强度，然后以荧光强度对罗丹明B浓度作标准曲线，再测定未知浓度罗丹明B的荧光强度，把它代入标准曲线方程求出其浓度。

三、仪器与试剂

1、 仪器 F-4500型分子荧光分光光度计；1000 mL容量瓶2只，100 mL的容量瓶12只，1

mL的吸量管1支。

2、 试剂 （1）1×10-2 g/L的罗丹明B储备液：准确称取1.000 g罗丹明B，加用二次蒸馏

水定容至100 mL，将此溶液稀释100倍就得到10 -4 g/L的罗丹明B标准溶液。

四、实验步骤

1、 系列标准溶液的配制 取10只25 mL的容量瓶分别加入10 -4 g/L的罗丹明B的标准溶

液，0.10,0.20,0.30,0.40,0.50,0.60,0.70,0.80,0.90,1.00 mL，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀。 2、 绘制激发光谱和发射光谱在300-600 nm范围内扫描激发光谱；在400-700 nm范围内扫

描荧光发射光谱。

3、 绘制标准曲线 将激发波长固定在556 nm，荧光发射波长固定在573 nm处，测定系列

标准溶液的荧光发射强度。

4、 未知试样的测定 准确移取一定量1×10 -4 g/L的罗丹明B标准溶液于50 mL的容量瓶

中，加蒸馏水稀释至刻度，配制成未知样品。在标准系列溶液同样条件下，测定未知样品的荧光发射强度。

5、 绘制荧光强度If对罗丹明B溶液浓度C的标准曲线，并由标准曲线求算未知试样的浓度。

五、数据处理

1. 原始数据

浓度（10 -6 g/L） 荧光强度 扣除空白 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 X 2、标准曲线绘制和未知样品含量计算。

六、注意事项

1、罗丹明B的浓度不要太高。

2、实验结束后，检查仪器是否正常，关闭是否正确。

七、思考题

1、为什么罗丹明B会发荧光？

2、荧光分光光度计有哪些部件组成？ 3、如何绘制激发光谱和荧光光谱？

4、哪些因素可能会对罗丹明B荧光产生影响？

主要是看200-400nm之间的光谱图