1、第十三章第十三章 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法 原子吸收分光光度法（原子吸收分光光度法（atomic absorption atomic absorption spectrophotometry;AASspectrophotometry;AAS）是根据蒸汽相中被测元素）是根据蒸汽相中被测元素的基态原子对特征辐射的吸收来测定试样中该元素含的基态原子对特征辐射的吸收来测定试样中该元素含量的方法。量的方法。在在2020世纪世纪6060年代后，原子吸收分光光度法发展迅速。年代后，原子吸收分光光度法发展迅速。在测定矿物、金属、化工产品、土壤、食品、药物、在测定矿物、金属、化工产品、土壤、食品、药
2、物、生物试样、环境试样中的金属元素含量时，原子分光生物试样、环境试样中的金属元素含量时，原子分光光度法往往是一种首选的定量方法。光度法往往是一种首选的定量方法。原子吸收分光光度法的特点原子吸收分光光度法的特点1.1.准确度高：火焰原子吸收分光光度法的相对准确度高：火焰原子吸收分光光度法的相对误差误差1%1%，石墨炉原子吸收分光光度法约为，石墨炉原子吸收分光光度法约为3%3%5%5%。2.2.灵敏度高：大多数元素测定的灵敏度均为灵敏度高：大多数元素测定的灵敏度均为 1010-6-6g/mlg/ml数量级。数量级。3.3.选择性好，抗干扰能力强。选择性好，抗干扰能力强。4.4.适用范围广：目前，可
3、采用原子分光光度法适用范围广：目前，可采用原子分光光度法测定的元素达测定的元素达7070多种。多种。原子分光光度法的局限性原子分光光度法的局限性 工作曲线的线性范围窄工作曲线的线性范围窄 通常每测一种元素使用一种元素灯，使用不便。通常每测一种元素使用一种元素灯，使用不便。对某些元素检出能力差，对难溶元素如对某些元素检出能力差，对难溶元素如W、Nb、Ta、稀土等和非金属元素的分析，目前尚有一定、稀土等和非金属元素的分析，目前尚有一定的困难。的困难。第一节第一节 原子吸收分光光度法的基本原理原子吸收分光光度法的基本原理 一、原子的量子能级和能级图一、原子的量子能级和能级图 原子光谱是由原子最外层电
4、子的跃迁所产生的，原子光谱是由原子最外层电子的跃迁所产生的，因此在原子光谱中，用原子的价电子表征整个原因此在原子光谱中，用原子的价电子表征整个原子的状态。子的状态。光谱项（光谱项（spectral termspectral term）N N2S+12S+1L LJ J是描述这些量子是描述这些量子能级的形式。能级的形式。N N2S+12S+1L LJ J N是主量子数，表示核外电子分布的层次。取值是主量子数，表示核外电子分布的层次。取值1，2，3 L是总角量子数，表示电子的轨道形状，取值是总角量子数，表示电子的轨道形状，取值0，1，2，3符号符号S,P,D,F S是总自旋量子数，表示价电子自旋量
5、子数的矢量和。是总自旋量子数，表示价电子自旋量子数的矢量和。J是内量子数，表示价电子组合得到的是内量子数，表示价电子组合得到的L与与S的矢量和。取的矢量和。取值为值为L+S,L+S1,|LS|。若。若LS,则则J可有可有(2S+1)个数值，个数值，若若LS,则则J可有可有(2L+1)个数值。个数值。光谱项符号光谱项符号L L左上角的（左上角的（2S+12S+1）称为光谱项的）称为光谱项的多重性。多重性。J J值不同的光谱项称为光谱支项。值不同的光谱项称为光谱支项。原子的能级图：原子的能级图：用图解的形式表示原子中各种用图解的形式表示原子中各种可能存在的光谱项可能存在的光谱项能级状态及能级跃迁。
6、能级状态及能级跃迁。原子谱线：原子谱线：由原子的价电子在不同能级间跃迁由原子的价电子在不同能级间跃迁所产生。所产生。共振线：共振线：原子在基态与第一激发态之间跃迁产原子在基态与第一激发态之间跃迁产生的谱线。生的谱线。特征谱线特征谱线，最灵敏谱线最灵敏谱线。二、二、原子在各能级的分布原子在各能级的分布 波尔兹曼波尔兹曼(Boltzmann)方程方程 Nj/No=gj/goexp(Eo-Ej/KT)表示在热平衡状态激发态原子数表示在热平衡状态激发态原子数Nj与基态原子与基态原子数数No的关系。的关系。gj和和go分别是激发态和基态的统计权重，分别是激发态和基态的统计权重，Ej是激发是激发能，能，T
7、是绝对温度，是绝对温度，K是波尔兹曼常数。是波尔兹曼常数。波尔兹曼波尔兹曼(Boltzmann)方程方程 从方程可知，从方程可知，温度越高，温度越高，Nj/N0值越大。值越大。在相同的温度下，激发能越小，吸收线波长越长，在相同的温度下，激发能越小，吸收线波长越长，Ni/N0值越大。值越大。在原子吸收光谱中，原子化温度一般小于在原子吸收光谱中，原子化温度一般小于3000K，大多数，大多数元素的最强共振线都低于元素的最强共振线都低于 600 nm，Ni/N0值绝大部分在值绝大部分在10-3以下，激发态和基态原子数之比小于千分之一，激发以下，激发态和基态原子数之比小于千分之一，激发态原子数可以忽略。
8、因此，基态原子数态原子数可以忽略。因此，基态原子数N0可以近似等于总可以近似等于总原子数原子数N。三、三、原子吸收线原子吸收线的轮廓和变宽的轮廓和变宽 原子吸收线的产生原子吸收线的产生 当辐射投射到原子蒸汽上时，如果辐射频率当辐射投射到原子蒸汽上时，如果辐射频率相应的的能量等于原子由基态跃迁到激发态所需相应的的能量等于原子由基态跃迁到激发态所需的能量，则引起原子对辐射的吸收，产生的能量，则引起原子对辐射的吸收，产生原子吸原子吸收光谱。收光谱。共振激发共振激发：原子由基态激发到能量最低的激发原子由基态激发到能量最低的激发态。产生的谱线为态。产生的谱线为共振吸收线共振吸收线。（一）原子吸收线的轮廓
9、和变宽（一）原子吸收线的轮廓和变宽 一束不同频率强度为一束不同频率强度为I0的平行光通过厚度的平行光通过厚度为为l的原子蒸气，一部分光被吸收，透过光的强的原子蒸气，一部分光被吸收，透过光的强度度I 服从吸收定律服从吸收定律 I =I0 exp(-k l)式中式中k 是基态原子对频率为是基态原子对频率为 的光的吸收系数。的光的吸收系数。不同元素原子吸收不同频率的光，透过光强度不同元素原子吸收不同频率的光，透过光强度对吸收光频率作图，如下图：对吸收光频率作图，如下图：I I I I 与与 的关系的关系I I0 0 0由图可知，在频率由图可知，在频率 0 0处透过光强度最小，处透过光强度最小，即吸收
10、最大。即吸收最大。若将吸收系数对频率作图，所得曲线为若将吸收系数对频率作图，所得曲线为吸收线吸收线轮廓轮廓。峰值吸收系数：吸收系数的极大值。峰值吸收系数：吸收系数的极大值。半宽度：半宽度：是中心频率的吸收系数一半处谱线轮是中心频率的吸收系数一半处谱线轮廓上两点之间的频率差。廓上两点之间的频率差。原子吸收线的特点是由原子吸收线的特点是由吸收线的频率吸收线的频率、半宽度半宽度和和强度强度来表征的。来表征的。（二）影响半宽度的因素：（二）影响半宽度的因素：1.1.自然宽度自然宽度 在无外界影响下，谱线固有的宽度。在无外界影响下，谱线固有的宽度。2.2.多普勒变宽多普勒变宽 是由无规则的热运动产生的变
11、化，是由无规则的热运动产生的变化，又称为热变宽。又称为热变宽。3.3.压力变宽压力变宽 由于吸光原子与蒸汽原子相互碰撞由于吸光原子与蒸汽原子相互碰撞而引起能级的微小变化，使发射或吸收的光量子频率而引起能级的微小变化，使发射或吸收的光量子频率改变而导致的变宽。改变而导致的变宽。在压力变宽中，凡是同种粒子碰在压力变宽中，凡是同种粒子碰撞引起的变宽叫撞引起的变宽叫HoltzmarkHoltzmark（赫尔兹马克）变宽；凡是（赫尔兹马克）变宽；凡是由异种粒子引起的变宽叫由异种粒子引起的变宽叫LorentzLorentz（罗伦兹）变宽。（罗伦兹）变宽。此外，在外电场或磁场作用下，能引起能级的分此外，在外
12、电场或磁场作用下，能引起能级的分裂，从而导致谱线变宽，这种变宽称为裂，从而导致谱线变宽，这种变宽称为场致变宽场致变宽。四四 原子吸收值与原子浓度的关系原子吸收值与原子浓度的关系（一）积分吸收（一）积分吸收 与分子吸收不同的是，原子吸收线轮廓是同种与分子吸收不同的是，原子吸收线轮廓是同种基态原子在吸收其共振辐射时被展宽了的吸收带，基态原子在吸收其共振辐射时被展宽了的吸收带，原子吸收线轮廓上的各点都与相同的能级跃迁联系。原子吸收线轮廓上的各点都与相同的能级跃迁联系。因此，原子吸收分析光谱中，是测量气态原子吸收因此，原子吸收分析光谱中，是测量气态原子吸收共振线的总能量，即共振线的总能量，即积分吸收积
13、分吸收（K Kv v）。）。即吸收系数即吸收系数对频率的积分。对频率的积分。从理论上可以得出，从理论上可以得出，积分吸收与原子蒸气中吸收积分吸收与原子蒸气中吸收辐射的原子数成正比辐射的原子数成正比。数学表达式为：。数学表达式为：K d =e2N0/mc 式中式中e为电子电荷；为电子电荷；m为电子质量；为电子质量；c为光速；为光速；N0为单为单位体积内基态原子数；位体积内基态原子数；f 振子强度，即能被入射辐射激发振子强度，即能被入射辐射激发的每个原子的平均电子数。的每个原子的平均电子数。若能测定积分吸收，则可求出原子浓度。但是，若能测定积分吸收，则可求出原子浓度。但是，测定谱线宽度仅为测定谱线
14、宽度仅为10-3nm的积分吸收，需要分辨的积分吸收，需要分辨率非常高的色散仪器。率非常高的色散仪器。（二）峰值吸收（二）峰值吸收 峰值吸收（峰值吸收（K K0 0）法代替积分吸收法，可以采用）法代替积分吸收法，可以采用锐线光源，可降低对单色器分辨率的要求。锐线光源，可降低对单色器分辨率的要求。峰值系数代替积分吸收的必要条件：峰值系数代替积分吸收的必要条件：1.1.锐线光源的发射线与原子吸收线的中心频率锐线光源的发射线与原子吸收线的中心频率完全一致。完全一致。2.2.锐线光源的半宽度比吸收线的半宽度更窄，锐线光源的半宽度比吸收线的半宽度更窄，一般为吸收线的一般为吸收线的1/51/51/10 1/
15、10。峰值吸收代替积分吸收的必要条件：峰值吸收代替积分吸收的必要条件：1.1.锐线光源的发射线与原子吸收线的中心频率完全一致。锐线光源的发射线与原子吸收线的中心频率完全一致。2.2.锐线光源的发射线的半峰宽比吸收线的半峰宽更窄锐线光源的发射线的半峰宽比吸收线的半峰宽更窄K0v0吸收线吸收线发射线发射线 在一定测量条件下，根据经典理论，在一定测量条件下，根据经典理论，K0与吸收线的半宽度成反比，与吸收线的半宽度成反比，与积分吸收与积分吸收Kv成正比。通过运算可得峰值吸收系数：成正比。通过运算可得峰值吸收系数：K0=2/(ln2/)1/2 K d 代入得：代入得：K0=2/(ln2/)1/2 KN
16、 可以看出，可以看出，峰值吸收系数与原子总数成正比峰值吸收系数与原子总数成正比，只要能测出，只要能测出K0 就可得就可得出出N0。A=K N l 在一定条件下，试样中某组分的浓度在一定条件下，试样中某组分的浓度C与蒸汽中原子的总数与蒸汽中原子的总数 N成正比。成正比。A=K C 一一、原子吸收分光光度计的主要部件、原子吸收分光光度计的主要部件 原子吸收分光光度计由原子吸收分光光度计由光源光源、原子化器原子化器、单色器单色器和和检检测器测器等四部分组成。等四部分组成。（一）光源（一）光源 发射被测元素基态原子所吸收的特征共振线发射被测元素基态原子所吸收的特征共振线，故称为，故称为锐线光源。对光源
17、的基本锐线光源。对光源的基本要求：发射的共振辐射的半宽度：发射的共振辐射的半宽度要明显小于吸收线的半宽度；辐射的强度大；辐射光强稳要明显小于吸收线的半宽度；辐射的强度大；辐射光强稳定，使用寿命长等。常用：定，使用寿命长等。常用：1.1.空心阴极灯空心阴极灯 2.2.多元素空心阴极灯多元素空心阴极灯 第二节第二节 原子吸收分光光度计原子吸收分光光度计 （二）原子化器（二）原子化器 提供能量，使试样干燥、蒸发并转化为所需的提供能量，使试样干燥、蒸发并转化为所需的基态原子蒸汽。基态原子蒸汽。对原子化器的基本要求：必须具有足够高的原对原子化器的基本要求：必须具有足够高的原子化效率；必须具有良好的稳定性
18、和重现形；子化效率；必须具有良好的稳定性和重现形；操作简单及低的干扰水平等。操作简单及低的干扰水平等。分为分为:火焰原子化器火焰原子化器 、非火焰原子化器。、非火焰原子化器。1.1.火焰原子化法火焰原子化法 组成：组成：火焰原子化法中，常用的是预混合型原火焰原子化法中，常用的是预混合型原 子化器，它是由雾化器、雾化室和燃烧器三部子化器，它是由雾化器、雾化室和燃烧器三部分组成。分组成。原理：原理：火焰原子化法是将液体试样经喷雾器形火焰原子化法是将液体试样经喷雾器形成雾粒，这些雾粒在雾化室中与气体（燃气与成雾粒，这些雾粒在雾化室中与气体（燃气与助燃气）均匀混合，除去大液滴后，再进入燃助燃气）均匀混
19、合，除去大液滴后，再进入燃烧器形成火焰，试液在火焰中产生原子蒸气。烧器形成火焰，试液在火焰中产生原子蒸气。雾化器雾化器 喷雾器的作用是将试液变成细雾。喷雾器的作用是将试液变成细雾。雾粒越细、越雾粒越细、越多，在火焰中生成的基态自由原子就越多多，在火焰中生成的基态自由原子就越多。目前，。目前，应用最广的是气动同心型喷雾器。喷雾器喷出的应用最广的是气动同心型喷雾器。喷雾器喷出的雾滴碰到玻璃球上，可产生进一步细化作用。生雾滴碰到玻璃球上，可产生进一步细化作用。生成的雾滴粒度和试液的吸入率，影响测定的精密成的雾滴粒度和试液的吸入率，影响测定的精密度和化学干扰的大小。目前，喷雾器多采用不锈度和化学干扰的
20、大小。目前，喷雾器多采用不锈钢、聚四氟乙烯或玻璃等制成。钢、聚四氟乙烯或玻璃等制成。雾化室雾化室 雾化室的作用主要是除大雾滴，并使燃气和雾化室的作用主要是除大雾滴，并使燃气和助燃气充分混合，以便在燃烧时得到稳定的火焰。助燃气充分混合，以便在燃烧时得到稳定的火焰。其中的扰流器可使雾滴变细，同时可以阻挡大的雾其中的扰流器可使雾滴变细，同时可以阻挡大的雾滴进入火焰。滴进入火焰。燃烧器燃烧器 试液的细雾滴进入燃烧器，在火焰中经过干燥、试液的细雾滴进入燃烧器，在火焰中经过干燥、熔化、蒸发和离解等过程后，产生大量的基态自熔化、蒸发和离解等过程后，产生大量的基态自由原子及少量的激发态原子、离子和分子。由原子
21、及少量的激发态原子、离子和分子。通常要求燃烧器的原子化程度高、火焰稳定、吸通常要求燃烧器的原子化程度高、火焰稳定、吸收光程长、噪声小等。燃烧器有单缝和三缝两种。收光程长、噪声小等。燃烧器有单缝和三缝两种。燃烧器的缝长和缝宽，应根据所用燃料确定。目燃烧器的缝长和缝宽，应根据所用燃料确定。目前，单缝燃烧器应用最广。前，单缝燃烧器应用最广。2.2.非火焰原子化器非火焰原子化器 非火焰原子化器常用的是非火焰原子化器常用的是石墨炉原子化器石墨炉原子化器。石墨炉原。石墨炉原子化法的过程是将试样注入石墨管中间位置，用大电子化法的过程是将试样注入石墨管中间位置，用大电流通过石墨管以产生高达流通过石墨管以产生高
22、达2000 2000 30003000的高温，使试的高温，使试样经过干燥、蒸发和原子化。样经过干燥、蒸发和原子化。石墨炉的基本结构包括：石墨炉的基本结构包括：石墨管（杯）、炉体（保护石墨管（杯）、炉体（保护气系统）、电源等三部分组成。气系统）、电源等三部分组成。分析过程分析过程:干燥、灰化、原子化和净化等四个阶段，即干燥、灰化、原子化和净化等四个阶段，即完成一次分析过程。完成一次分析过程。与火焰原子化法相比，石墨炉原子化法具有如下特点：与火焰原子化法相比，石墨炉原子化法具有如下特点：灵敏度高、检测限低灵敏度高、检测限低 用样量少，通常固体样品为用样量少，通常固体样品为0.10.1 1010毫克
23、，液体试样为毫克，液体试样为 5 5 5050微升。微升。试样直接注入原子化器，从而减少溶液一些物理性质对测定的影响，试样直接注入原子化器，从而减少溶液一些物理性质对测定的影响，也可直接分析固体样品。也可直接分析固体样品。排除了火焰原子化法中存在的火焰组份与被测组份之间的相互作用，排除了火焰原子化法中存在的火焰组份与被测组份之间的相互作用，减少了由此引起的化学干扰。减少了由此引起的化学干扰。可以测定共振吸收线位于真空紫外区的非金属元素可以测定共振吸收线位于真空紫外区的非金属元素I I、P P、S S等。等。石墨炉原子化法所用设备比较复杂，成本比较高。但石墨炉原子化石墨炉原子化法所用设备比较复杂
24、，成本比较高。但石墨炉原子化器在工作中比火焰原子化系统安全。器在工作中比火焰原子化系统安全。石墨炉产生的总能量比火焰小，因此基体干扰较严重，测量的精密石墨炉产生的总能量比火焰小，因此基体干扰较严重，测量的精密度比火焰原子化法差度比火焰原子化法差。（三）单色器（三）单色器 单色器的作用是将共振吸收线与邻近干扰线单色器的作用是将共振吸收线与邻近干扰线分离。单色器由入射和出射狭缝、反射镜和分离。单色器由入射和出射狭缝、反射镜和色散元件组成色散元件组成,其关键部件是色散元件，现多其关键部件是色散元件，现多用光栅。用光栅。（四）检测系统（四）检测系统 主要由检测器、放大器、对数变换器、显示主要由检测器、
25、放大器、对数变换器、显示装置所组成。装置所组成。二、原子吸收分光光度计的类型二、原子吸收分光光度计的类型 按按光束光束分为分为 单光束与双光束型原子吸收分单光束与双光束型原子吸收分光光度计；光光度计；按按调制方法调制方法分为分为 直流与交流型原子吸收分光光直流与交流型原子吸收分光光度计；度计；按按波道波道分为分为 单道、双道和多道型原子吸收单道、双道和多道型原子吸收分光光度计。分光光度计。1.单光束原子吸收分光光度计单光束原子吸收分光光度计 只有一个空心阴极灯，外光路只有一束光，一个单色只有一个空心阴极灯，外光路只有一束光，一个单色器和检测器。器和检测器。优点：优点：结构简单，灵敏度较高，价格
26、低，便于维护。结构简单，灵敏度较高，价格低，便于维护。缺点：缺点：由于光源不稳定引起基线漂移。由于光源不稳定引起基线漂移。2.双光束原子吸收分光光度计双光束原子吸收分光光度计 由光源发射的共振线被分成两束光，一束通过原子由光源发射的共振线被分成两束光，一束通过原子化器，一束作为参比不通过原子化器，两束光交替化器，一束作为参比不通过原子化器，两束光交替进入单色器和检测器。进入单色器和检测器。优点：优点：光源的任何漂移及检测器灵敏度的变动，都光源的任何漂移及检测器灵敏度的变动，都 将由于参比光束得到补偿。将由于参比光束得到补偿。缺点：缺点：仪器复杂，价格较贵，不能消除原子化系统仪器复杂，价格较贵，
27、不能消除原子化系统不稳定和背景吸收的影响。不稳定和背景吸收的影响。一、测定条件的选择一、测定条件的选择1.1.试样的取量及处理试样的取量及处理 原子吸收分光光度法的取样量应根据待测元素的性质、含原子吸收分光光度法的取样量应根据待测元素的性质、含量、分析方法及要求的精确来确定量、分析方法及要求的精确来确定。在火焰原子化法中，。在火焰原子化法中，在保持燃气和助燃气一定比例与一定的总气体流量的条件在保持燃气和助燃气一定比例与一定的总气体流量的条件下，达到最大吸光度的试剂喷雾量。使用石墨炉式原子化下，达到最大吸光度的试剂喷雾量。使用石墨炉式原子化器，取样量的大小依赖于石墨管内容积的大小。器，取样量的大
28、小依赖于石墨管内容积的大小。2.2.分析线分析线 通常选择元素的共振线作为分析线。通常选择元素的共振线作为分析线。在分析被测元素浓度在分析被测元素浓度较高试样时，可选用灵敏度较低的非共振线作为分析线。较高试样时，可选用灵敏度较低的非共振线作为分析线。第三节第三节 实验方法实验方法 3.3.狭缝宽度狭缝宽度 狭缝宽度的选择要能使吸收线与邻近干扰线分开狭缝宽度的选择要能使吸收线与邻近干扰线分开。吸。吸光度大且平稳的最大狭缝宽度为应选择的合适的狭缝光度大且平稳的最大狭缝宽度为应选择的合适的狭缝宽。原子吸收分析中，谱线重叠的几率较小，因此，宽。原子吸收分析中，谱线重叠的几率较小，因此，可以使用较宽的狭
29、缝，以增加光强与降低检出限。在可以使用较宽的狭缝，以增加光强与降低检出限。在实验中，也要考虑被测元素谱线复杂程度，碱金属、实验中，也要考虑被测元素谱线复杂程度，碱金属、碱土金属谱线简单，可选择较大的狭缝宽度；过度元碱土金属谱线简单，可选择较大的狭缝宽度；过度元素与稀土元素等谱线比较复杂，要选择较小的狭缝宽素与稀土元素等谱线比较复杂，要选择较小的狭缝宽度。度。4.4.空心阴极灯的工作电流空心阴极灯的工作电流 空心阴极灯的空心阴极灯的辐射强度辐射强度取决于工作电流取决于工作电流。灯电流过小，。灯电流过小，放电不稳定，光输出的强度小；灯电流过大，发射谱线放电不稳定，光输出的强度小；灯电流过大，发射谱
30、线变宽，导致灵敏度下降，灯寿命缩短。变宽，导致灵敏度下降，灯寿命缩短。选择灯电流时，选择灯电流时，应在保持稳定和有合适的光强输出的情况下，尽量选用应在保持稳定和有合适的光强输出的情况下，尽量选用较低的工作电流较低的工作电流。一般商品的空极阴极灯都标有允许使。一般商品的空极阴极灯都标有允许使用的最大电流与可使用的电流范围，通常选用最大电流用的最大电流与可使用的电流范围，通常选用最大电流的的1/2 2/31/2 2/3为工作电流。实际工作中，最合适的电流为工作电流。实际工作中，最合适的电流应通过实验确定。空极阴极灯使用前一般须预热应通过实验确定。空极阴极灯使用前一般须预热10 10 30 min3
31、0 min。5.5.原子化条件的选择原子化条件的选择（1 1）火焰原子化法）火焰原子化法 火焰的选择与调节是影响原子化效率的重要因素。火焰的选择与调节是影响原子化效率的重要因素。对于低温、中温火焰，适合的元素可使用乙炔对于低温、中温火焰，适合的元素可使用乙炔-空气火焰；空气火焰；在火焰中易生成难离解的化合物及难溶氧化物的元素，宜用在火焰中易生成难离解的化合物及难溶氧化物的元素，宜用乙炔乙炔-氧化亚氮高温火焰；分析线在氧化亚氮高温火焰；分析线在220nm220nm以下的元素，可选以下的元素，可选用氢气用氢气-空气火焰。空气火焰。（2 2）石墨炉原子化法）石墨炉原子化法 石墨炉原子化法要合理选择干
32、燥、灰化、原子化及净化等阶石墨炉原子化法要合理选择干燥、灰化、原子化及净化等阶段的温度和时间。段的温度和时间。干燥干燥一般在一般在105 125105 125的条件下进行。的条件下进行。灰化灰化要选择能除去试样中基体与其它组分而被测元素不损失要选择能除去试样中基体与其它组分而被测元素不损失的情况下，尽可能高的温度。的情况下，尽可能高的温度。原子化温度原子化温度选择可达到原子吸收最大吸光度值的最低温度。选择可达到原子吸收最大吸光度值的最低温度。净化或称清除阶段净化或称清除阶段，温度应高于原子化温度，时间仅为，温度应高于原子化温度，时间仅为 3 3 5s5s，以便消除试样的残留物产生的记忆效应。，
33、以便消除试样的残留物产生的记忆效应。二、干扰及其抑制二、干扰及其抑制 1.1.电离干扰电离干扰 由于原子的电离而引起的干扰效应。由于原子的电离而引起的干扰效应。抑制方法抑制方法:加入消电离剂加入消电离剂 2.2.物理干扰物理干扰 是指试样在转移、蒸发、和原子化过程中是指试样在转移、蒸发、和原子化过程中 ，试样物理特性变化引起的吸光度下降的效应。试样物理特性变化引起的吸光度下降的效应。抑制方法：配制与被测试样组成相近的对照抑制方法：配制与被测试样组成相近的对照品或采用标准加入法。品或采用标准加入法。3.3.光学干扰光学干扰 光谱线干扰光谱线干扰 指在所选光谱带内，试样的共存元素的吸收线与被测元指
34、在所选光谱带内，试样的共存元素的吸收线与被测元素的分析线相近而产生的干扰，使分析结果偏高。素的分析线相近而产生的干扰，使分析结果偏高。消除办法：消除办法：另选波长或用化学方法分离干扰元素。另选波长或用化学方法分离干扰元素。非吸收线干扰非吸收线干扰 指原子化过程中生成的气体分子、氧化物、盐类等对共指原子化过程中生成的气体分子、氧化物、盐类等对共振线的吸收及微小固体颗粒使光产生散射而引起的干扰。振线的吸收及微小固体颗粒使光产生散射而引起的干扰。消除办法消除办法：仪器调零吸收、邻近非共振线校正、连续光：仪器调零吸收、邻近非共振线校正、连续光源背景校正、塞曼效应背景校正等。源背景校正、塞曼效应背景校正
35、等。4.4.化学干扰化学干扰 是在溶液或气相中由于被测元素与其他共存组分之是在溶液或气相中由于被测元素与其他共存组分之间发生化学反应而生成难挥发或难离解的化合物而间发生化学反应而生成难挥发或难离解的化合物而产生的干扰。化学干扰是原子吸收分析的主要干扰产生的干扰。化学干扰是原子吸收分析的主要干扰源。源。抑制方法：抑制方法：加入释放剂、加入保护剂、适当提高火加入释放剂、加入保护剂、适当提高火焰温度焰温度。三、灵敏度和检出限三、灵敏度和检出限 1.1.灵敏度灵敏度（sensitivity;Ssensitivity;S）S=dAS=dA/dc/dc。表示当表示当被测元素浓度或含量改变一个单位时，吸光度
36、的变被测元素浓度或含量改变一个单位时，吸光度的变化量。化量。特征浓度特征浓度：在火焰原子吸收法中，采用相对灵敏度即在火焰原子吸收法中，采用相对灵敏度即特征浓度。其定义为产生特征浓度。其定义为产生11吸收（吸光度为吸收（吸光度为0.00440.0044）时所对应的被测元素的浓度（时所对应的被测元素的浓度（gg/ml/ml）。）。C C0 0=C=CX X0.0044/A 0.0044/A（g/mlg/ml）C CX X表示待测元素的浓度；表示待测元素的浓度；A A为多次测量的吸光度值。为多次测量的吸光度值。特征质量：特征质量：在石墨炉原子吸收法中，采用绝对灵敏度即在石墨炉原子吸收法中，采用绝对灵
37、敏度即特征质量。其定义为产生特征质量。其定义为产生11吸收（吸光度为吸收（吸光度为0.00440.0044）时所对应的被测元素的质量（时所对应的被测元素的质量（ugug或或g g）。）。s sm m=0.0044m=0.0044mx x/A/A（g g或或g g）式中式中s sm m为分析物质量，为分析物质量，A A为多次测量的吸光度值。为多次测量的吸光度值。2.2.检出限检出限（detection limit,Ddetection limit,D）指在一定置信度下被检出的最小浓度或量。指在一定置信度下被检出的最小浓度或量。一般以给出信号为空白溶液信号的标准差一般以给出信号为空白溶液信号的标准
38、差（）的三倍时所对应的待测元素的浓度或质量）的三倍时所对应的待测元素的浓度或质量来表示。来表示。D DC C=C=CX X3 3/A(/A(g/mlg/ml)或或 D DM M=m=mx x/A=C/A=CX X V3V3/A(/A(g g或或g g）四、定量分析方法四、定量分析方法 原子吸收分光光度法常用的定量分析方法：原子吸收分光光度法常用的定量分析方法：1 1、校正曲线法、校正曲线法 2 2、标准加入法、标准加入法 3 3、内标法、内标法 1.1.校正曲线法校正曲线法 配置一组浓度配置一组浓度C C合适的对照品溶液，分别测合适的对照品溶液，分别测定吸光度定吸光度A A，绘制，绘制A-CA
39、-C校正曲线。在相同条件下，测校正曲线。在相同条件下，测定被测试样的吸光度，由校正曲线求的被测元素的定被测试样的吸光度，由校正曲线求的被测元素的浓度或含量。浓度或含量。使用校正曲线法应注意使用校正曲线法应注意:（1 1）对照品溶液的组成应尽可能接近实际试样的）对照品溶液的组成应尽可能接近实际试样的组成。组成。（2 2）所配试样的浓度应在校正曲线的范围内，并）所配试样的浓度应在校正曲线的范围内，并使产生的吸光度在使产生的吸光度在0.20.70.20.7之间。之间。（3 3）所有操作条件在整个分析过程中保持不变。）所有操作条件在整个分析过程中保持不变。（4 4）每次测定前应用对照品溶液对吸光度进行
40、检）每次测定前应用对照品溶液对吸光度进行检查和校正。查和校正。2.2.标准加入法标准加入法 取数份等量试样，其中一份不加被测元素的对取数份等量试样，其中一份不加被测元素的对照品，其余各加不同量的对照品溶液，使其浓照品，其余各加不同量的对照品溶液，使其浓度分别为度分别为C CX X+0,C+0,CX X+C+CS S,C CX X+2C+2CS S,C,CX X+nC+nCS S。相同。相同条件下分别测得吸光度为条件下分别测得吸光度为A A0 0,A,A1 1,A,A2 2,A,An n。以以A A对加入量对加入量C C作图。纵坐标的截距是试样中待作图。纵坐标的截距是试样中待测元素产生的吸光度，
41、将直线外推至与横坐标测元素产生的吸光度，将直线外推至与横坐标相交，此时浓度相交，此时浓度C CX X即为试样中被测元素的浓度。即为试样中被测元素的浓度。使用标准加入法应注意使用标准加入法应注意:试样中被测元素的浓度应在试样中被测元素的浓度应在A-CA-CS S校正曲校正曲线的线性范围内；线的线性范围内；外推法的测量点不得少于四个；外推法的测量点不得少于四个；该方法只是消除分析中的基本干扰，而不该方法只是消除分析中的基本干扰，而不能消除其他干扰，如分子吸收、背景吸收等；能消除其他干扰，如分子吸收、背景吸收等；对斜率太小的曲线，容易引起较大的误差。对斜率太小的曲线，容易引起较大的误差。3 3、内标
42、法、内标法 在对照品溶液和试样溶液中分别加入一定量的试在对照品溶液和试样溶液中分别加入一定量的试样中不存在的第二元素作为内标，同时测定这两样中不存在的第二元素作为内标，同时测定这两种溶液的吸光度比值种溶液的吸光度比值A AS S/A/A内内,A,AX X/A/A内内。绘制。绘制A AS S/A/A内内-C-C校正曲线。根据校正曲线求校正曲线。根据校正曲线求A AX X/A/A内内。使用内标法应注意使用内标法应注意:内标元素应与被测元素在原子化过程中具有内标元素应与被测元素在原子化过程中具有相似的特性；相似的特性；内标法的应用需要使用双波道型原子吸收分内标法的应用需要使用双波道型原子吸收分光光度计；光光度计；该方法可消除在原子化过程中由于实验条件该方法可消除在原子化过程中由于实验条件变化而引起的误差。变化而引起的误差。
