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我的铜元素去哪儿了?——谁来为我解惑?

原子吸收光谱(AAS)

  • 前几天,在论坛里,我发了一个用Zn灯测Cu的帖子。事后,有的版友问我:“用Cd灯测测如何?”

    为此,在今天上午。我又用Cd灯,采用石墨炉法,对10ppb的铜标液进行了测量。结果大吃一惊!与用Zn灯测铜大相径庭,铜不见啦!

    请看,下面的试验:



    上图是用Cd灯在Cu的波长下,给出的灯谱线。由于出现了平顶峰而不能采用,故首先要对Cd灯进行波长校正。



    上图是校正过的Cd灯的Cu发射谱线;从中可以看出来,尽管峰形消除了平顶,但是其峰高却不在324.8nm处,于是先行试着测试一回



    从上面的测试结果来看,几乎没有铜的吸收值。这确实出乎我的意料之外!



    于是,将仪器狭缝改为0.4nm,并作波长校正。这次,Cd灯光谱的峰高确确实实固定在Cu的324.8nm的波长位置上了。接着做测试:



    虽然灯光谱的峰高位置与Cu的共振峰(324.8nm)吻合了,但是测试结果仍然没有吸光度。这让我大惑不解!难道是铜的标样里没有铜的成份了吗?为此,我赶紧换上真正的Cu灯。请看下面的Cu灯光谱;



    从上图可以看出,Cu灯的波长已经偏离了324.8nm的共振峰有-0.5nm之多。于是再次做Cu灯的波长校正。



    上图是校正后的Cu灯的发射光谱,于是再Cu测标样。



    通过上面的测试结果得知,铜标准样品没有问题。那么结症在哪里呢?难道是使用Cd灯时,波长不准之故吗?于是采用“偷梁换柱”的手法,再次将Cd灯换在前面使用的铜灯的灯座位置上。



    通过上图不难看出,Cd的发射谱线再次恢复到前面第一张图的状态。即便如此,我仍然在此状态下,测试标样看看有无吸收:



    从上面结果看到,尽管Cd的谱线变宽了,可是测试结果里仍然没有吸光值。大为不解!无奈,只能将狭缝减小到0.4nm。



    上面是Cd灯的Cu的共振峰谱线。峰高基本定位在324.8nm处了。于是继续测量标样;



    可是通过测试结果来看,Cu的吸收值有所提高,但是离实际值相差甚远。难道是这只Cd灯有问题吗?于是又更换了一只新的Cd灯,且两只Cd灯不是同一个厂家生产的。



    经过更换Cd灯后,其发射图谱正常了。Cd灯的峰高确确实实落在324.8nm的波长位置了。继续测量标样;



    但是测试结果仍然令人失望,几乎没有吸收值。

    备注:

    以上是我今天的试验过程。我的疑问是:有人说也可以用Cd灯来测铜元素,并且我使用Cd灯后也确实出现了324.8nm的发射谱线,可是为啥就测不到Cu元素了呢?难道是Cd灯的阴极里没有Cu的合金成份了吗?如果没有,那324.8nm的谱线又是从哪里来的啊?

    谁来为我解惑???
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  • ldgfive

    第1楼2014/06/11

    应助工程师

    不是所有的元素灯芯都含有铜元素,
    只有铜元素的324.8nm才能测试铜,
    其它元素也有可能在324.8附近有谱线,但并不代表这条谱线可以测铜。
    重点强调:原子吸收使用的是锐线光源,且记!!!

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  • yzswx

    第2楼2014/06/11

    先看看标样是不是酸性的。建议换铜标样试一下。元素等坏的可能性不大,仪器都有自检程序。

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  • wmj31

    第3楼2014/06/11

    查了下,镉的发射波长在324.8nm的附近好像有326.1nm。用Cd灯来测铜元素为什么没成功?实际上问题还是出在324.8nm波长上,镉灯没有真正发射出324.8nm的波长,用波长校正的方法来实现324.8nm,实际上只是欺骗仪器,让326.1nm(或者是其他临近的波长)的波长当成324.8nm,两者的波长相差比较大,而原子吸收的光谱线是很窄的,因此没吸光度是正常的。假如按安老师说的那种方法,波长一直校正下去,那么一个镉灯都可以出现任何一个发射波长,这和实际是不相符的。而之前Zn灯来检测Cu元素之所以成功,是因为锌灯确实发射出了324.8nm的波长,比较两次的实验可以发现,后一次出现了波长校正,而前者并没有,这也是前者实验成功的原因。

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  • 夕阳

    第4楼2014/06/11

    应助达人

    王先生诠释得非常到位!赞一个!

    不过有的版友提到Cd灯可以测Cu是怎么回事?

    此外,由Cd灯换成Cu灯后,波长偏差了-0.5nm,而不是您提到的326.1nm-324.8nm=1.3nm。

    wmj31(wmj31) 发表:查了下,镉的发射波长在324.8nm的附近好像有326.1nm。用Cd灯来测铜元素为什么没成功?实际上问题还是出在324.8nm波长上,镉灯没有真正发射出324.8nm的波长,用波长校正的方法来实现324.8nm,实际上只是欺骗仪器,让326.1nm(或者是其他临近的波长)的波长当成324.8nm,两者的波长相差比较大,而原子吸收的光谱线是很窄的,因此没吸光度是正常的。假如按安老师说的那种方法,波长一直校正下去,那么一个镉灯都可以出现任何一个发射波长,这和实际是不相符的。而之前Zn灯来检测Cu元素之所以成功,是因为锌灯确实发射出了324.8nm的波长,比较两次的实验可以发现,后一次出现了波长校正,而前者并没有,这也是前者实验成功的原因。

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  • 夕阳

    第5楼2014/06/11

    应助达人

    这么说,我是被讹传给忽悠啦?

    ldgfive(ldgfive) 发表:不是所有的元素灯芯都含有铜元素,
    只有铜元素的324.8nm才能测试铜,
    其它元素也有可能在324.8附近有谱线,但并不代表这条谱线可以测铜。
    重点强调:原子吸收使用的是锐线光源,且记!!!

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  • wmj31

    第6楼2014/06/11

    只要实现能发射324.8nm波长或者324.8nm很接近的波长e且强度足够,就能实现Cd灯可以测Cu,它可能是灯的材料不纯或者是镉和铜复合灯(不过貌似没见过这种灯),我只能想到这个解释了。其实耶拿的连续光源高聚焦短弧氙灯不也实现了一灯多用的功能。

    由Cd灯换成Cu灯后,波长偏差了-0.5nm,可能是要加上光谱通带,解释不清楚了,也有可能是326.1nm的波长不准确。镉326.1nm数据来源于分析化学手册(第二版) 第三分册 光谱分析 第45页 化学出版社 何以侃 董慧茹主编。

    夕阳(anping) 发表:王先生诠释得非常到位!赞一个!

    不过有的版友提到Cd灯可以测Cu是怎么回事?

    此外,由Cd灯换成Cu灯后,波长偏差了-0.5nm,而不是您提到的326.1nm-324.8nm=1.3nm。

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  • 夕阳

    第7楼2014/06/12

    应助达人

    请教专家:世上有无元素不同而发射谱线(包括次灵敏线)的波长相同的情况?如有,能否给出两三个例子来?

    ldgfive(ldgfive) 发表:不是所有的元素灯芯都含有铜元素,
    只有铜元素的324.8nm才能测试铜,
    其它元素也有可能在324.8附近有谱线,但并不代表这条谱线可以测铜。
    重点强调:原子吸收使用的是锐线光源,且记!!!

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  • wnnzl

    第8楼2014/06/12

    应助达人

    被你的探索精神所感动,路过!

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  • 冰山

    第9楼2014/06/12

    应助达人

    艾玛,这玩意学问太深了!路过学习ing

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  • ldgfive

    第10楼2014/06/12

    应助工程师

    要想测铜,必须是灯芯中含有铜金属,

    夕阳(anping) 发表:这么说,我是被讹传给忽悠啦?

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