氣相分子吸收光譜法

氣相分子吸收光譜法是20世紀70年代興起的一種簡便、快速的分析手段。1976年 Toyin A. Arowolo、Malcolm S. Cresser 等人首先提出該法(Gas-Phase Molecular Absorption Spectrometry,簡稱GPMAS),Syty最先套用該法測定了SO2,並設計了吹氣反應裝置。此後分析家們成功地測定了腐蝕性、揮發性的氣體,如I2和Br2、H2S、NOCL、HCN、NO2和NO,Rechikov等人測定了用於半導體工藝的惰性氣體混合的氫化物氣體中的B、N、P、As、Sb、Si、Ge、Sn的氫化物。

氣相分子吸收光譜法(簡稱 GPMAS)是基於被測成分所分解成的氣體對光的吸收強度與被測成分濃度的關係遵守光吸收定律這一原則來進行定量測定的;根據吸收波長的不同,也可以確定被測定的成分而進行定性分析。

基本介紹

  • 中文名:氣相分子吸收光譜法
  • 外文名:Gas-Phase Molecular Absorption Spectrometry
  • 別稱:GPMAS
  • 提出者:Toyin A. Arowolo / Malcolm S. Cresser
  • 提出時間:1976年
  • 套用學科分析化學
  • 適用領域範圍:測定氨氮總氮硫化物、硝氮、凱氏氮
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原理

氣相分子吸收光譜法是利用基態的氣體分子能吸收特定紫外光譜的一種測量方法,利用氣體的分子振動吸收原理,氣體濃度與吸光度呈現一定的線性關係:
當光強度為I0的光束通過被測樣品濃度為C的氣體時,光強度減弱至I,它遵循朗伯—比爾定律
式中:
——入射光及通過樣品後的透射光強度;
A——吸光度(absorbance)舊稱光密度(optical density);
C——樣品濃度;
d——光程,即盛放溶液的液槽的透光厚度;
k——光被吸收的比例係數;
T——透射比,即透射光強度與入射光強度之比。
這個方程式說明,吸光度與樣品中被測成份分解成氣體的密度呈線性關係。而氣體的密度又與被測成份濃度呈定量關係,因此所測定的吸光度即與樣品中被測成份濃度呈線性關係。

實現

首先通過化學反應,將水溶液中的離子或者分子轉化為某種氣體。氣體分子在不受外界影響的情況下,通常處於相對穩定的狀態,稱之為基態氣體分子。但是,一旦這些氣體分子接受到特定波長的光輻射時,很容易產生相應的分子振動。發生分子振動所需能量是一定的,這種特定的能量稱為分子特徵譜線。在氣相分子吸收光譜法中,選特定波長的光源,氣態分子對該光源發出的特徵波長光產生分子振動吸收,根據光的被吸收程度計算出分子濃度。

套用

氣相分子吸收光譜法適合用於陰離子和一些酸根的測定。與離子色譜法相比,雖然不能對多組分(在各組分濃度相差不大時)進行連續測定,但氣相分子吸收光譜法的檢測靈敏度和測定濃度範圍都高於離子色譜法,它對水樣的清潔度要求不高,適用於測定污水樣品。
國內也有對成分較為複雜的煉油廢水進行檢測的研究和文獻。
相關中華人民共和國環境保護行業標準(標準號)為:HJ/T195-2005、HJ/T196-2005、HJ/T197-2005、HJ/T198-2005、HJ/T199-2005、HJ/T200-2005。
使用氣相分子吸收光譜法測定成分含量的儀器稱為:氣相分子吸收光譜儀

在中國的發展

國內對氣相分子吸收光譜法的研究較晚,在此領域已知最早的文獻是臧平安刊登於《分析化學》1991年12月刊的《氣相分子吸收光譜法測定亞硝酸根的研究》。

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