山东大学：《环境监测与分析 Environmental Monitoring and Analysis》课程教学资源（PPT课件讲稿）第二部分 水和废水监测技术

2水和废水监测技术 崔兆杰 2004.6

2 水和废水监测技术 崔兆杰 2004.6

2水和废水监测技术 ●21金属污染物监测分析技术 22非金属无机污染物监测分析技术 ●23有机污染物监测分析技术

2 水和废水监测技术 ⚫ 2.1 金属污染物监测分析技术 ⚫ 2.2 非金属无机污染物监测分析技术 ⚫ 2.3 有机污染物监测分析技术

21.1用原子吸收法(AAs测定的项目 原子吸收分光光度法的测定灵敏度较高,干扰少或易于 克服,测定手续简单快速,与某些它种现代仪器分析 方法相比,其设备费用较低。应用的范围日益广泛,可 测定的元素60—70种,如下图 ●如果含量太低,或者基体干扰较大,我国还规定了用 K|MBK、APDC—MBK、 DDTC-MIBK体系萃取, 火焰原子吸收法测定的方法。直接测定一般为o级 石墨炉原子吸收法测定的金属成分可达10级。 ●目前在水和废水中测定的主要金属成分有Ag、Cd、Tcr、 CU、Fe、Mn、N、Pb、Sb、Zn、B6、Hg、K、Na、 Ca、M8等

2.1.1用原子吸收法(AAs)测定的项目 ⚫ 原子吸收分光光度法的测定灵敏度较高，干扰少或易于 克服，测定手续简单快速，与 某些它种现代仪器分析 方法相比，其设备费用较低。应用的范围日益广泛，可 测定的元 素60—70种，如下图 ⚫ 如果含量太低，或者基体干扰较大，我国还规定了用 KI—MIBK、APDC—MIBK、 DDTC—MIBK体系萃取， 火焰原子吸收法测定的方法。直接测定一般为l o—‘级。 石墨炉 原子吸收法测定的金属成分可达10“级。 ⚫ 目前在水和废水中测定的主要金属成分有Ag、Cd、Tcr、 cu、Fe、Mn、Nl、Pb、Sb、 Zn、B6、Hg、K、Na、 Ca、M8等

21.1用原子吸收法(AAs测定的项目 Al Si y CAr 冬sTⅤ YCtpma fe coni p zn ga GehA'seb|K RbK STYZr NbYM如圆cr如sn$brT cEwR0A画mmpB[ OaTeN Fr Th Pau Pr ndpm s eu gdi tb dy ho ertm blu 空乙炔火四№o乙炔火焰日空气压火焰 S冷原孔化[氦化物原子化□了不可直接测定 图2-1原子吸收分光光度法能够测定的元素

2.1.1用原子吸收法(AAs)测定的项目

21.2原子吸收法的基本原理 原子吸收法是基干空心阴极灯发射出的待测元 素的特征谱线,通过试样蒸气,被蒸气巾待测 元素的摹态原子所吸收。由特征谱线被减弱的 程度,来测定试样中待测元素含量的方法如图 2-2所示 ●原子吸收法是建立在研究基态原子蒸气对光吸 收的性质和规律上,所以对它苯本理论的了解 主要是解决基态原子的产生以及它的吸光特性 基态原子浓度与试样中该元素含量间以及基态 原子浓度与吸光度之间的定量关系等几个主要 问题

2.1.2 原子吸收法的基本原理 ⚫ 原子吸收法是基干空心阴极灯发射出的待测元 素的特征谱线，通过试样蒸气，被蒸 气巾待测 元素的摹态原子所吸收。由特征谱线被减弱的 程度，来测定试样中待测元素含 量的方法如图 2—2所示 ⚫ 原子吸收法是建立在研究基态原子蒸气对光吸 收的性质和规律上，所以对它苯本理 论的了解 主要是解决基态原子的产生以及它的吸光特性； 基态原子浓度与试样中该元素 含量间以及基态 原子浓度与吸光度之间的定量关系等几个主要 问题

21.2原子吸收法的基本原理 光源 检测器 单色器 放大器 燃气 分光系统 读数器 稳压电源 检测系统 试液 原子化系统 助絷气 废液 肉22原子吸收分光光度计基本部件水意图

2.1.2 原子吸收法的基本原理

21.2原子吸收法的基本原理 1.基态原子的产生 原子化:待测元素由化合物状态变成基 态原子 方法: 化学法 火焰法 电热法

2.1.2 原子吸收法的基本原理 1. 基态原子的产生 ⚫ 原子化：待测元素由化合物状态变成基 态原子 ⚫ 方法： ⚫ 化学法 ⚫ 火焰法 ⚫ 电热法

21.2原子吸收法的基本原理 ◎火焰原子化法:火焰提供热能,使待测元 素的化合物解离,而变成基态原子 将金属盐(以MX表示)的水溶液经过雾化成 为微小的雾粒喷入火焰中,雾粒中金属盐 的分子将发生一系列的变化。大体分为蒸 发、解离、激发、电离、化合等过程

2.1.2 原子吸收法的基本原理 ⚫ 火焰原子化法：火焰提供热能，使待测元 素的化合物解离，而变成基态原子 ⚫ 将金属盐(以MX表示)的水溶液经过雾化成 为微小的雾粒喷入火焰中，雾粒中金属盐 的分子将发生一系列的变化。大体分为蒸 发、解离、激 发、电离、化合等过程

21.2原子吸收法的基本原理 ●蒸发过程,是金属盐水溶液的雾粒(湿气溶胶),在火焰 的作用下脱水和气化,即: Mx(湿气溶胶)→→MX(千气溶胶)MX(气态分子) 脱水 气化 金届盐的气态分子,在高温条件下吸收热能可被分解为基态原子 (包括气态金届原子和气态非金属原子),一部分基态原子由干热能 和被碰撞的作用被激发而成为激发态原于或变电离成为离子。其 过程表示如下 M,(微发态原了 Mx(气分子)eMo(气念金属原子)+Xo〔气套非金属原子 M(金属离子)-“电

2.1.2 原子吸收法的基本原理 ⚫ 蒸发过程，是金属盐水溶液的雾粒(湿气溶胶)，在火焰 的作用 下脱水和气化，即： ⚫ 金届盐的气态分子，在高温条件下吸收热能可被分解为基态原子 (包括气态金届原 子和气态非金属原子)，一部分基态原子由干热能 和被碰撞的作用被激发而成为激发态原于或变电离成为离子。其 过程表示如下

21.2原子吸收法的基本原理 2.共很线与吸收线 原子受到外界能量(如热能)激发时,最外层电子吸收一定能量而跃 迁到较高的能级,称为激发态原子,激发态原子能量较高,很不稳 定,在短时间内跃迁到较高能级的电子又返回到低能级状态。同 时释放一定的能量。吸收或释放的能量等于两个能级的能量差ΔE 因此能量的吸收或发射光的波长有如下关系 △E=E,一En=h= 式中,E,·一激发态能级的能量 Eb—基态能级的能量; 普朗克常数(6.63×10当J·s); 光速; U 频率 A—波长

2.1.2 原子吸收法的基本原理 2. 共很线与吸收线 ⚫ 原子受到外界能量(如热能)激发时，最外层电子吸收一定能量而跃 迁到较高的能级，称为激发态原子，激发态原子能量较高，很不稳 定， 在短时间内跃迁到较高能级的电子又返回到低能级状态。同 时释放一定的 能量。吸收或释放的能量等于两个能级的能量差∆E。 因此能量的吸收或发射光的波长有 如下关系 ⚫