原子吸收分光光度法测定黄酒中铜和镉的含量

一、目的及要求

1.练习使用标准加入法进行定量分析。

2.掌握黄酒中有机物的消化方法。

3.熟悉原子吸收分光光度计的基本操作。

二、实验原理

由于试样中基本成分往往不能准确地知道，或是十分复杂，因此不能使用标准曲线法测量，但可采用另一种定量方法——标准加入法，其测定过程和原理如下。

取等体积的试液两份，分别置于相同溶剂的两只容量瓶中，其中一只加入一定量待测元素的标准溶液，分别用水稀释至刻度，摇匀，分别测定其吸光度，则

Ax＝kcx

A0＝k（c0＋cx）

式中，Ax，A0分别为两次测量的吸光度；cx为待测的浓度；c0为加入标准溶液后溶液浓度的增量；将以上两式整理得

图4-3 标准加入法工作曲线

在实际测定中，采取作图法所得结果更为准确。一般吸取四份等体积试液置于四只等容积的容量瓶中，从第二只容量瓶开始，分别按比例递增加入待测元素的标准溶液，然后用溶剂瓶稀释至刻度，摇匀，分别测定溶液cx，cx＋c0，cx＋2c0，cx＋3c0的吸光度为Ax，A1，A2，A3，然后以吸光度A对待测元素标准溶液的加入量作图，得到图4-3所示的直线，其纵轴上截距Ax为只含试样cx的吸光度，延长直线与横坐标轴相交于cx，即为所需要测定的试样中该元素的浓度。

在使用标准加入法时，应注意以下几点。

（1）为了得到较为准确的外推结果，至少要配制4种不同比例加入量的待测标准溶液，以提高测量准确度。

（2）绘制的工作曲线斜率不能太小，否则外延后将引入较大误差，为此应使一次加入量c0与未知量cx尽量接近。

（3）本法能消除基体效应带来的干扰，但不能消除背景吸收带来的干扰。

（4）待测元素的浓度与对应的吸光度应呈线性关系，即绘制的工作曲线应为直线，而且当cx不存在时，工作曲线应该通过零点。

采用原子吸收分光光度分析，测定有机金属化合物中金属元素或生物材料或溶液中含大量有机溶剂时，由于有机化合物在火焰中燃烧，会改变火焰性质、温度、组成等，并且还经常在火焰中生成未燃尽的炭的微细颗粒，影响光的吸收，因此一般预先以湿法消化或干法灰化的方法予以去除。湿法消化是使用具有强氧化性的酸，例如HNO3，H2SO4，HClO4等与有机化合物溶液共沸，使有机化合物分解，从而达到去除的目的。干法灰化是在高温下灰化、灼烧，使有机物质被空气中氧所氧化而被破坏。本实验采用湿法消化黄酒中的有机物质。

三、仪器与试剂

1.仪器

原子吸收分光光度计

铜空心阴极灯

油空气压缩机或空气钢瓶

通风设备

2.试剂

金属铜（优级纯）

金属镉（优级纯）

浓盐酸、浓硝酸、浓硫酸均为分析纯

四、实验步骤

1.标准溶液配制

（1）铜标准贮备液（1 000μg／mL）准确称取0.500 0 g金属铜于100 mL烧杯中，加入10 mL浓HNO3溶液，然后转移到500 mL容量瓶中，用1∶100 HNO3溶液稀释到刻度，摇匀备用。

（2）铜标准使用液（100μg／mL）吸取上述铜标准贮备液10 mL于100 mL容量瓶中，用1∶100 HNO3溶液稀释到刻度，摇匀备用。

（3）镉标准贮备液（1 000μg／mL）准确称取0.500 0 g金属镉于100 mL烧杯中，加入10 mL 1∶1 HCl溶液溶解，转移至500 mL容量瓶中，用1∶100 HCl溶液稀释至刻度，摇匀备用。

（4）镉标准使用液（10μg／mL）准确吸取1 mL上述镉标准贮备液于100 mL容量瓶中，然后用1∶100 HCl溶液稀释到刻度，摇匀备用。

2.实验条件

实验条件见表4-2。

表4-2 实验条件

3.黄酒试样的消化

量取200 mL黄酒试样于500 mL烧杯中，加热蒸发至浆液状，慢慢加入20 mL浓硫酸，并搅拌，加热消化，若一次消化不完全，可再加入20 mL浓硫酸继续消化，然后加入10 mL浓硝酸，加热，若溶液呈黑色，此时黄酒中的有机物质全部被消化完，将消化液转移到100 mL容量瓶中，并用去离子水稀释至刻度，摇匀备用。

4.标准溶液系列

（1）取5只100 mL容量瓶，各加入10 mL上述黄酒消化液，然后分别加入0 mL，2.00 mL，3.00 mL，4.00 mL，6.00 mL，8.00 mL上述铜标准使用液，再用水稀释至刻度，摇匀，该系列溶液的铜浓度分别为0μg／mL，2.00μg／mL，4.00μg／mL，6.00μg／mL，8.00μg／mL。

（2）镉标准溶液系列取5只100 mL容量瓶，各加入10 mL上述黄酒消化液，然后分别加入0 mL，2.00 mL，3.00 mL，4.00 mL，6.00 mL镉标准使用液，再用水稀释至刻度，摇匀，该系列溶液的镉浓度分别为0μg／mL，0.20μg／mL，0.30μg／mL，0.40μg／mL，0.60μg／mL。

5.测定样品

根据实验条件，将原子吸收分光光度计按仪器的操作步骤进行调节，待仪器电路和气路系统达到稳定，记录仪上基线平直时，即可进样，测定铜、镉标准溶液系列的吸光度。

五、数据处理

1.记录实验条件

（1）仪器型号。

（2）吸收线波长（nm）。

（3）空心阴极灯电流（mA）。

（4）狭缝宽度（mm）。

（5）燃烧器高度（mm）。

（6）负电压（挡）。

（7）量程扩展（挡）。

（8）时间常数（挡）。

（9）乙炔流量（L·min－1）。

（10）空气流量（L·min－1）。

（11）燃助比（乙炔∶空气）。

2.列表记录测量的铜、镉标准系列溶液的吸光度，然后以吸光度为纵坐标，铜、镉标准系列的加入浓度为横坐标，绘制铜、镉的工作曲线。

3.延长铜、镉工作曲线与浓度轴相交，得交点cx。根据求得的cx分别换算黄酒消化液中铜、镉的浓度（μg／mL）。

4.根据黄酒试液被稀释情况，计算黄酒中铜、镉的含量。

七、思考题

1.采用标准加入法定量分析应注意哪些问题？

2.以标准加入法进行定量分析有什么优点？

3.为什么标准加入法中工作曲线外推与浓度轴相交点，就是试液中待测元素的浓度？