1、第六原子吸收光谱法优选第六原子吸收光谱法6.1 6.1 基本原理基本原理一、原子光谱的产生一、原子光谱的产生 基态原子吸收其共振辐射，外层电子由基基态原子吸收其共振辐射，外层电子由基态跃迁至激发态而产生原子吸收光谱。原子吸态跃迁至激发态而产生原子吸收光谱。原子吸收光谱位于光谱的紫外区和可见区。收光谱位于光谱的紫外区和可见区。AEI0IIhvhvhv基态原子激发态原子*二、基态原子数与激发态原子数的关系二、基态原子数与激发态原子数的关系 根据热力学的原理，在一定温度下根据热力学的原理，在一定温度下达到热平衡时，基态与激发态的原子数的达到热平衡时，基态与激发态的原子数的比例遵循比例遵循Boltzm
2、an分布定律。分布定律。Ni/N0=gi/g0 exp(Ei/kT)激发态激发态与基态与基态原子数原子数激发能激发能Boltzman常数常数热力学热力学温度温度统计权重统计权重表示能级表示能级的简并度的简并度*温度越高，温度越高，Ni/N0值越大，即激发态原子数随值越大，即激发态原子数随温度升高而增加，而且按指数关系变化；温度升高而增加，而且按指数关系变化；但是，即使在高温下，但是，即使在高温下，Ni/N0值也很低，即值也很低，即蒸气中基态原子数近似地等于总原子数。蒸气中基态原子数近似地等于总原子数。如如 Na 589.0 nm线，线，gi/g0=2,Ei=2.104 eV K=2000时时,
3、Ni/N0=0.99 105 K=3000时时,Ni/N0=5.83 104在相同的温度条件下，激发能越小，吸收线波在相同的温度条件下，激发能越小，吸收线波长越长，长越长，Ni/N0值越大。值越大。*三三、原子吸收光谱轮廓原子吸收光谱轮廓 原子光谱是线状光谱原子光谱是线状光谱为什么原子光谱为线光谱，而分子光谱为连续光谱？为什么原子光谱为线光谱，而分子光谱为连续光谱？*原子和离原子和离子只存在子只存在电子能级电子能级分子还振分子还振动能级和动能级和转动能级转动能级*原子吸收光谱并不是严格意义上的线状原子吸收光谱并不是严格意义上的线状光谱，也有一定的宽度。光谱，也有一定的宽度。吸收强度对频率作图，
4、所得曲线为吸收吸收强度对频率作图，所得曲线为吸收线轮廓。原子吸收线轮廓以原子吸收谱线的线轮廓。原子吸收线轮廓以原子吸收谱线的中中心频率心频率（或（或中心波长中心波长）和）和半宽度半宽度 表征。表征。中心频率由原子能级决定。中心频率由原子能级决定。半宽度是中心频率位置，吸收系数极大值半宽度是中心频率位置，吸收系数极大值一半处，谱线轮廓上两点之间频率或波长的距一半处，谱线轮廓上两点之间频率或波长的距离。离。*谱线具有一定的宽度，主要有两方面谱线具有一定的宽度，主要有两方面的因素的因素由原子性质所决定的，例如，自然宽度；由原子性质所决定的，例如，自然宽度；外界影响所引起的，例如，热变宽、碰撞外界影响
5、所引起的，例如，热变宽、碰撞变宽等。变宽等。*在实际分析过程中，当实验条件一定时，N正比于待测元素的浓度。0044m/AS（pg或ng）由原子性质所决定的，例如，自然宽度；原子吸收光谱并不是严格意义上的线状光谱，也有一定的宽度。根据热力学的原理，在一定温度下达到热平衡时，基态与激发态的原子数的比例遵循Boltzman分布定律。消除的方法是:加入过量消电离剂，所谓的消电离剂，是电离电位较低的元素，加入时,产生大量电子，抑制被测元素电离。由于辐射原子与其它粒子（分子、原子、离子和电子等）间的相互作用而产生的谱线变宽，统称为压力变宽。四、原子吸收光谱的测量化学计量火焰，富燃火焰，贫燃火焰。操作简单及
6、低的干扰水平等。单色器由入射和出射狭缝、反射镜和色散元件组成。在实际分析过程中，当实验条件一定时，N正比于待测元素的浓度。（3）加入保护剂DTA、8羟基喹啉等，即有强的络合作用，又易于被破坏掉。（3）加入保护剂DTA、8羟基喹啉等，即有强的络合作用，又易于被破坏掉。如粘度、表面张力或溶液的密度等的变化，影响样品的雾化和气溶胶到达火焰传送等引起原子吸收强度的变化而引起的干扰。半宽度是中心频率位置，吸收系数极大值一半处，谱线轮廓上两点之间频率或波长的距离。0 nm线，gi/g0=2,Ei=2.空心阴极灯发射的共振线被灯内同种基态原子所吸收产生自吸现象，从而使谱线变宽。物理干扰是指试液与标准溶液 物
7、理性质有差异而产生的干扰。阳极:钨棒装有钛、锆、钽金属作成的阳极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2000 3000的高温使试样经过干燥、蒸发和原子化。原子化器的基本要求以一定光强的单色光I0通过原子蒸气，然后测出被吸收后的光强I，吸收过程符合朗伯比耳定律一般通过减小狭缝宽度与灯电流或另选谱线消除非吸收线干扰。阴极:钨棒作成圆筒形，筒内熔入被测元素即使完全吸收，也只能吸收10I=I0eK N L灵敏度校正曲线灵敏度、分析灵敏度；非火焰原子化器常用的是石墨炉原子化器。吸光度A可用下式表示根据热力学的原理，在一定温度下达到热平衡时，基态与激发态的原子数的比例遵循Boltzman
8、分布定律。（3）原子化器内直流发射干扰单色器由入射和出射狭缝、反射镜和色散元件组成。四、原子吸收光谱的测量阳极:钨棒装有钛、锆、钽金属作成的阳极交点至坐标原点的距离Cx即是被测元素经稀释后的浓度。相对灵敏度（特征浓度）0044/S=0.1、自然宽度、自然宽度 没有外界影响，谱线仍有一定的宽度称没有外界影响，谱线仍有一定的宽度称为自然宽度。它与激发态原子的平均寿命有关，为自然宽度。它与激发态原子的平均寿命有关，平均寿命越长，谱线宽度越窄，通常为平均寿命越长，谱线宽度越窄，通常为105nm数量级。数量级。2、多普勒变宽、多普勒变宽 原子处于无规则的热运动状态，热运动与原子处于无规则的热运动状态，热
9、运动与观测器两者间形成相对位移运动，从而发生多观测器两者间形成相对位移运动，从而发生多普勒效应，使谱线变宽。这种谱线的所谓多普普勒效应，使谱线变宽。这种谱线的所谓多普勒变宽，是由于热运动产生的，所以又称为热勒变宽，是由于热运动产生的，所以又称为热变宽，一般可达变宽，一般可达103nm，是谱线变宽的主要因，是谱线变宽的主要因素。素。*3、压力变宽、压力变宽 由于辐射原子与其它粒子（分子、原子、由于辐射原子与其它粒子（分子、原子、离子和电子等）间的相互作用而产生的谱线变离子和电子等）间的相互作用而产生的谱线变宽，统称为压力变宽。压力变宽通常随压力增宽，统称为压力变宽。压力变宽通常随压力增大而增大。
10、大而增大。同种粒子碰撞同种粒子碰撞引起的变宽叫引起的变宽叫Holtzmark（赫尔兹马克）变宽；凡是由（赫尔兹马克）变宽；凡是由异种粒子异种粒子引起的引起的变宽叫变宽叫Lorentz（罗伦兹）变宽。（罗伦兹）变宽。此外，在外电场或磁场作用下，能引起此外，在外电场或磁场作用下，能引起能级的分裂，从而导致谱线变宽，这种变宽称能级的分裂，从而导致谱线变宽，这种变宽称为场致变宽。为场致变宽。*4、自吸变宽、自吸变宽 由自吸现象而引起的谱线变宽称为由自吸现象而引起的谱线变宽称为自吸自吸变宽变宽。空心阴极灯发射的共振线被灯内同种基。空心阴极灯发射的共振线被灯内同种基态原子所吸收产生自吸现象，从而使谱线变宽
11、。态原子所吸收产生自吸现象，从而使谱线变宽。*溅射出的被测元素原子大量聚集在空心阴极内,与其它粒子碰撞而被激发,发射出相应元素的特征谱线。富燃火焰指燃气大于化学元素计量的火焰。溅射出的被测元素原子大量聚集在空心阴极内,与其它粒子碰撞而被激发,发射出相应元素的特征谱线。Ca2+2e Ca阳极:钨棒装有钛、锆、钽金属作成的阳极外界影响所引起的，例如，热变宽、碰撞变宽等。式中K为吸收系数，N为自由原子总数（基态原子数），L为吸收层厚度。空心阴极灯发射的共振线被灯内同种基态原子所吸收产生自吸现象，从而使谱线变宽。光源发射线的中心频率与吸收线的中心频率一致，而且发射线的半宽度比吸收线的半宽度小得多时，则
12、发射线光源叫做锐线光源。统计权重表示能级的简并度0 nm线，gi/g0=2,Ei=2.相对灵敏度（特征浓度）若试样溶液的浓度高，还可采用稀释法。为什么原子光谱为线光谱，而分子光谱为连续光谱？在原子吸收光度法中，习惯于用1%吸收灵敏度。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2000 3000的高温使试样经过干燥、蒸发和原子化。（3）原子化器内直流发射干扰0044/A （g.0044m/AS（pg或ng）原子化器的基本要求基态原子吸收其共振辐射，外层电子由基态跃迁至激发态而产生原子吸收光谱。这种谱线的所谓多普勒变宽，是由于热运动产生的，所以又称为热变宽，一般可达103nm，是谱线变
13、宽的主要因素。1、分析线，查手册，随空心阴极灯确定。四、原子吸收光谱的测量四、原子吸收光谱的测量 1、积分吸收、积分吸收 与原子蒸气中吸收辐射的原子数成正比。与原子蒸气中吸收辐射的原子数成正比。谱线宽度谱线宽度10-3 nm，需要分，需要分辨率非常高的色散仪器。辨率非常高的色散仪器。若色散仪器分辨率为若色散仪器分辨率为0.01nm（500.000-500.010），），而吸收宽度为而吸收宽度为10-3nm（500.000-500.001），即使完全吸收，也只能吸收即使完全吸收，也只能吸收10*2、峰值吸收、峰值吸收 采用发射线半采用发射线半宽度比吸收线半宽宽度比吸收线半宽度小得多的锐线光度小得
14、多的锐线光源，并且发射线的源，并且发射线的中心与吸收线中心中心与吸收线中心频率一致。频率一致。这样就不需要这样就不需要用高分辨率的单色用高分辨率的单色器，而只要将其与器，而只要将其与其它谱线分离，就其它谱线分离，就能测出峰值吸收系能测出峰值吸收系数。数。*3、锐线光源锐线光源 光源发射线的中心频率与吸收线的中心频率一致，光源发射线的中心频率与吸收线的中心频率一致，而且发射线的半宽度比吸收线的半宽度小得多时，则而且发射线的半宽度比吸收线的半宽度小得多时，则发射线光源叫做锐线光源。发射线光源叫做锐线光源。如空心阴极灯。如空心阴极灯。半宽度很小半宽度很小中心频率一致中心频率一致*4、实际测量、实际测
15、量 以一定光强的单色光以一定光强的单色光I0通过原子蒸气，然通过原子蒸气，然后测出被吸收后的光强后测出被吸收后的光强I，吸收过程符合朗伯比，吸收过程符合朗伯比耳定律耳定律 I=I0eK N L 式中式中K为吸收系数，为吸收系数，N为自由原子总数（基为自由原子总数（基态原子数），态原子数），L为吸收层厚度。为吸收层厚度。吸光度吸光度A可用下式表示可用下式表示 A=lgI0/I=2.303 K N L 在实际分析过程中，当实验条件一定时，在实际分析过程中，当实验条件一定时，N正比于待测元素的浓度。正比于待测元素的浓度。*6.2 仪器装置仪器装置 原子吸收光谱仪又称原子吸收分光光度计，由原子吸收光谱
16、仪又称原子吸收分光光度计，由光源、原子化器、单色器和检测器等四部分组成。光源、原子化器、单色器和检测器等四部分组成。单道单光束单道单光束单道双光束单道双光束*检测显检测显示系统示系统光源光源原子化器原子化器单色器单色器原子化系统原子化系统雾化器雾化器样品液样品液废液废液切光器切光器助燃气助燃气燃气燃气*一、光源（空心阴极灯）一、光源（空心阴极灯）1、构造、构造 阴极阴极:钨棒作成圆筒形，筒内熔入被测钨棒作成圆筒形，筒内熔入被测元素元素 阳极阳极:钨棒装有钛、钨棒装有钛、锆、锆、钽金属作成的钽金属作成的阳极阳极 管内充气氩或氖称载气极间加压管内充气氩或氖称载气极间加压500300伏，要求稳流电源
17、供电。伏，要求稳流电源供电。2、锐线光产生原理、锐线光产生原理 溅射出的被测元素溅射出的被测元素原子大量聚集在空心阴原子大量聚集在空心阴极内极内,与其它粒子碰撞与其它粒子碰撞而被激发而被激发,发射出相应发射出相应元素的特征谱线。元素的特征谱线。*3 3、对光源的要求、对光源的要求v辐射强度大辐射强度大v稳定性高稳定性高v锐线性锐线性v背景小背景小v要用被测元素做阴极材料要用被测元素做阴极材料*二、原子化器二、原子化器 原子化器的功能是提供能量，使试原子化器的功能是提供能量，使试样干燥、蒸发和原子化。入射光束在这样干燥、蒸发和原子化。入射光束在这里被基态原子吸收，因此也可把它视为里被基态原子吸收
18、，因此也可把它视为“吸收池吸收池”。原子化器的基本要求原子化器的基本要求足够高的原子化效率；足够高的原子化效率；良好的稳定性和重现性；良好的稳定性和重现性；操作简单及低的干扰水平等。操作简单及低的干扰水平等。火焰原子化器和非火焰原子化器。火焰原子化器和非火焰原子化器。*1、火焰原子化器、火焰原子化器 构造三部分喷雾器，雾化器，燃烧器构造三部分喷雾器，雾化器，燃烧器喷雾器：喷雾器：不锈钢不锈钢 聚四氟乙烯聚四氟乙烯雾化室：雾化室：不锈钢不锈钢燃烧器：燃烧器：单缝单缝 三缝三缝*火焰的基本特性火焰的基本特性 ()燃烧速度，是指火焰由着火点向可燃燃烧速度，是指火焰由着火点向可燃混凝气其他点传播的速度
19、，供气速度过混凝气其他点传播的速度，供气速度过大，导致吹灭，供气速度不足将会引起大，导致吹灭，供气速度不足将会引起回火。回火。（）火焰温度。）火焰温度。（）火焰的燃气与助燃气比例。）火焰的燃气与助燃气比例。可将火焰分为三类可将火焰分为三类 化学计量火焰，富燃火焰，贫燃火焰。化学计量火焰，富燃火焰，贫燃火焰。*化学计量火焰由于燃气与助燃气之比与化化学计量火焰由于燃气与助燃气之比与化学计量反应关系相近，又称为中性火焰学计量反应关系相近，又称为中性火焰 ，这类火焰这类火焰,温度高、稳定、干扰小背景温度高、稳定、干扰小背景低，适合于许多元素的测定。低，适合于许多元素的测定。富燃火焰指燃气大于化学元素计
20、量的火焰。富燃火焰指燃气大于化学元素计量的火焰。其特点是燃烧不完全，温度略低于化学其特点是燃烧不完全，温度略低于化学火焰，具有还原性，适合于易形成难解火焰，具有还原性，适合于易形成难解离氧化物的元素测定；干扰较多，背景离氧化物的元素测定；干扰较多，背景高。高。贫燃火焰指助燃气大于化学计量的火焰，贫燃火焰指助燃气大于化学计量的火焰，它的温度较低，有较强的氧化性，有利它的温度较低，有较强的氧化性，有利于测定易解离，易电离元素于测定易解离，易电离元素,如碱金属。如碱金属。*常用火焰常用火焰 乙炔乙炔空气火焰空气火焰 是原子吸收测定中最常用的是原子吸收测定中最常用的火焰，该火焰燃烧稳定，重现性好，噪声
21、低，火焰，该火焰燃烧稳定，重现性好，噪声低，温度高温度高(2500K)，对大多数元素有足够高的灵，对大多数元素有足够高的灵敏度，但它在短波紫外区有较大的吸收。敏度，但它在短波紫外区有较大的吸收。氢氢空气火焰空气火焰 是氧化性火焰，燃烧速度较是氧化性火焰，燃烧速度较乙炔空气乙炔空气 火焰高，但温度较低火焰高，但温度较低(2300K)，优，优点是背景发射较弱，透射性能好。点是背景发射较弱，透射性能好。乙炔乙炔一氧化二氮火焰一氧化二氮火焰 的优点是火焰温度的优点是火焰温度高高(3000K)，而燃烧速度并不快，适用于难原，而燃烧速度并不快，适用于难原子化元素的测定，用它可测定子化元素的测定，用它可测定
22、70多种元素。多种元素。*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石墨炉原子非火焰原子化器常用的是石墨炉原子化器。将试样注入石墨管中间位置，用化器。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大电流通过石墨管以产生高达2000 3000的高温使试样经过干燥、蒸发和的高温使试样经过干燥、蒸发和原子化。原子化。优点绝对灵敏度高，检出限达优点绝对灵敏度高，检出限达10121014g 原子化效率高。原子化效率高。缺点基体效应，背景大，化学干扰多，缺点基体效应，背景大，化学干扰多，重现性比火焰差。重现性比火焰差。*0044）信号时所对应的被测元素的浓度。根据热力学的原理，在一
23、定温度下达到热平衡时，基态与激发态的原子数的比例遵循Boltzman分布定律。1、分析线，查手册，随空心阴极灯确定。阴极:钨棒作成圆筒形，筒内熔入被测元素绝对灵敏度（特征质量）如工作电压过高、照射的光过强或光照时间过长，都会引起疲劳效应。C0=CX0.原子处于无规则的热运动状态，热运动与观测器两者间形成相对位移运动，从而发生多普勒效应，使谱线变宽。原子化器的功能是提供能量，使试样干燥、蒸发和原子化。（3）原子化器内直流发射干扰基态原子吸收其共振辐射，外层电子由基态跃迁至激发态而产生原子吸收光谱。火焰原子化器和非火焰原子化器。（3）加入保护剂DTA、8羟基喹啉等，即有强的络合作用，又易于被破坏掉
24、。外界影响所引起的，例如，热变宽、碰撞变宽等。优点绝对灵敏度高，检出限达10121014g 原子化效率高。谱线宽度10-3 nm，需要分辨率非常高的色散仪器。由原子性质所决定的，例如，自然宽度；在原子吸收光度法中，习惯于用1%吸收灵敏度。*3、低温原子化器、低温原子化器 低温原子化法又称化学原子化法，其原低温原子化法又称化学原子化法，其原子化温度为室温至摄氏数百度。常用的有子化温度为室温至摄氏数百度。常用的有汞低温原子化法及氢化法。汞低温原子化法及氢化法。（1）汞低温原子化法）汞低温原子化法 汞在室温下，有一定的蒸气压，沸点为汞在室温下，有一定的蒸气压，沸点为357 C。只要对试样进行化学预处
25、理还原。只要对试样进行化学预处理还原出汞原子，由载气（出汞原子，由载气（Ar或或N2）将汞蒸气送）将汞蒸气送入吸收池内测定。入吸收池内测定。*（2）氢化物原子化法）氢化物原子化法 适用于适用于Ge、Sn、Pb、As、Sb、Bi、Se和和Te等元素。等元素。在一定的酸度下，将被测元素还原成极易挥发与分解在一定的酸度下，将被测元素还原成极易挥发与分解的氢化物，如的氢化物，如AsH3、SnH4、BiH3等。这些氢化物经等。这些氢化物经载气送入石英管后，进行原子化与测定。载气送入石英管后，进行原子化与测定。*三、单色器三、单色器 单色器由入射和出射狭缝、反射镜和色散单色器由入射和出射狭缝、反射镜和色散
26、元件组成。色散元件一般为光栅。单色器可将元件组成。色散元件一般为光栅。单色器可将被测元素的共振吸收线与邻近谱线分开。被测元素的共振吸收线与邻近谱线分开。四、检测器四、检测器 原子吸收光谱法中检测器通常使用光电倍原子吸收光谱法中检测器通常使用光电倍增管。光电倍增管的工作电源应有较高的稳定增管。光电倍增管的工作电源应有较高的稳定性。如工作电压过高、照射的光过强或光照时性。如工作电压过高、照射的光过强或光照时间过长，都会引起疲劳效应。间过长，都会引起疲劳效应。*6.3 6.3 干扰及其消除方法干扰及其消除方法一、物理干扰一、物理干扰 物理干扰是指试液与标准溶液物理干扰是指试液与标准溶液 物理性质有差
27、异而产生的干扰。如粘度、物理性质有差异而产生的干扰。如粘度、表面张力或溶液的密度等的变化，影响表面张力或溶液的密度等的变化，影响样品的雾化和气溶胶到达火焰传送等引样品的雾化和气溶胶到达火焰传送等引起原子吸收强度的变化而引起的干扰。起原子吸收强度的变化而引起的干扰。消除办法配制与被测试样组成相消除办法配制与被测试样组成相近的标准溶液或采用标准加入法。若试近的标准溶液或采用标准加入法。若试样溶液的浓度高，还可采用稀释法。样溶液的浓度高，还可采用稀释法。*二、化学干扰二、化学干扰 化学干扰化学干扰是由于是由于被测元素原子与共存组被测元素原子与共存组分分 发生化学反应生成稳定的化合物发生化学反应生成稳
28、定的化合物，影响，影响被测元素的原子化，而引起的干扰。被测元素的原子化，而引起的干扰。化学干扰具有选择性，对试样中各种元化学干扰具有选择性，对试样中各种元素的影响各不相同。素的影响各不相同。*消除化学干扰的方法消除化学干扰的方法（1）选择合适的原子化方法）选择合适的原子化方法 提高原子提高原子化温度，化学干扰会减小，在高温火焰化温度，化学干扰会减小，在高温火焰中中PO43 不干扰钙的测定。不干扰钙的测定。（2）加入释放剂）加入释放剂 镧、锶盐镧、锶盐 （广泛应用）（广泛应用）（3）加入保护剂）加入保护剂DTA、8羟基喹啉等，羟基喹啉等，即有强的络合作用，又易于被破坏掉。即有强的络合作用，又易于
29、被破坏掉。（4）加基体改进剂）加基体改进剂（5）分离法）分离法*三、电离干扰三、电离干扰 在高温下原子会电离使基态原子数在高温下原子会电离使基态原子数减少，减少，吸收下降，称电离干扰。吸收下降，称电离干扰。消除的方法是消除的方法是:加入过量消电离剂，加入过量消电离剂，所谓的消电离剂，是电离电位较低的元所谓的消电离剂，是电离电位较低的元素，加入时素，加入时,产生大量电子，抑制被测元产生大量电子，抑制被测元素电离。素电离。K K+e Ca2+2e Ca*四、光谱干扰四、光谱干扰谱线干扰谱线干扰（1 1）吸收线重叠）吸收线重叠 共存元素吸收线与被测元素分析共存元素吸收线与被测元素分析线波长很接近时，
30、两谱线重叠或部分重线波长很接近时，两谱线重叠或部分重叠，会使结果偏高。叠，会使结果偏高。（2 2）光谱通带内存在的非吸收线）光谱通带内存在的非吸收线 非吸收线可能是被测元素的其它非吸收线可能是被测元素的其它共振线与非共振线，也可能是光源中杂共振线与非共振线，也可能是光源中杂质的谱线。一般通过减小狭缝宽度与灯质的谱线。一般通过减小狭缝宽度与灯电流或另选谱线消除非吸收线干扰。电流或另选谱线消除非吸收线干扰。（3 3）原子化器内直流发射干扰）原子化器内直流发射干扰*若试样溶液的浓度高，还可采用稀释法。优选第六原子吸收光谱法分子吸收与光散射是形成光谱背景的主要因素。统计权重表示能级的简并度采用发射线半
31、宽度比吸收线半宽度小得多的锐线光源，并且发射线的中心与吸收线中心频率一致。0044）信号时所对应的被测元素的浓度。半宽度是中心频率位置，吸收系数极大值一半处，谱线轮廓上两点之间频率或波长的距离。外界影响所引起的，例如，热变宽、碰撞变宽等。绘制吸光度对浓度的校准曲线，再将该曲线外推至与浓度轴相交。相对灵敏度（特征浓度）1、分析线，查手册，随空心阴极灯确定。0044m/AS（pg或ng）低温原子化法又称化学原子化法，其原子化温度为室温至摄氏数百度。1、分析线，查手册，随空心阴极灯确定。溅射出的被测元素原子大量聚集在空心阴极内,与其它粒子碰撞而被激发,发射出相应元素的特征谱线。检出限的定义为以特定的
32、分析方法，以适当的置信水平被检出的最低浓度或最小量。由原子性质所决定的，例如，自然宽度；CX表示待测元素的浓度；背景干扰背景干扰 背景干扰也是一种光谱干扰。分背景干扰也是一种光谱干扰。分子吸收与光散射是形成光谱背景的主要子吸收与光散射是形成光谱背景的主要因素。因素。分子吸收是指在原子化过程中生分子吸收是指在原子化过程中生成的分子对辐射的吸收。分子吸收是带成的分子对辐射的吸收。分子吸收是带状光谱，会在一定的波长范围内形成干状光谱，会在一定的波长范围内形成干扰。扰。校正方法校正方法 用邻近非共振线校正背景用邻近非共振线校正背景 连续光源校正背景连续光源校正背景 Zeaman Zeaman 效应校正
33、背景效应校正背景 自吸效应校正背景自吸效应校正背景*6.4 分析方法分析方法一、一、测量条件选择测量条件选择1、分析线，查手册，随空心阴极灯确定。、分析线，查手册，随空心阴极灯确定。2、狭缝宽度、狭缝宽度 W=DS没有干扰情况下，尽量没有干扰情况下，尽量增加增加W，增强辐射能。，增强辐射能。3、灯电流，按灯制造说明书要求使用。、灯电流，按灯制造说明书要求使用。4、原子化条件。、原子化条件。5、进样量（主要指非火焰方法）。、进样量（主要指非火焰方法）。*二、分析方法二、分析方法1.校准曲线法校准曲线法 标准溶液与试样测定完全相同的条件标准溶液与试样测定完全相同的条件下，按浓度由低到高的顺序测定吸
34、光度值。下，按浓度由低到高的顺序测定吸光度值。绘制吸光度对浓度的校准曲线，根绘制吸光度对浓度的校准曲线，根据试样的吸光度直接求出被测元素的含量。据试样的吸光度直接求出被测元素的含量。*2.标准加入法标准加入法 分别取几份相同量的被测试液，分别分别取几份相同量的被测试液，分别加入浓度为加入浓度为0，Cs、2Cs、3Cs 的标准溶的标准溶液然后分别测定它们的吸光度。液然后分别测定它们的吸光度。绘制吸光度对浓度的校准曲线，再绘制吸光度对浓度的校准曲线，再将该曲线外推至与浓度轴相交。交点至将该曲线外推至与浓度轴相交。交点至坐标原点的距离坐标原点的距离Cx即是被测元素经稀释即是被测元素经稀释后的浓度。后
35、的浓度。*待测样品待测样品+C1标液待测样品+C2标液待测样品+C3标液待测样品浓度*空心阴极灯发射的共振线被灯内同种基态原子所吸收产生自吸现象，从而使谱线变宽。但是，即使在高温下，Ni/N0值也很低，即蒸气中基态原子数近似地等于总原子数。采用发射线半宽度比吸收线半宽度小得多的锐线光源，并且发射线的中心与吸收线中心频率一致。0044）信号时所对应的被测元素的浓度。特征浓度或特征质量越小，灵敏度越高。良好的稳定性和重现性；原子吸收光谱位于光谱的紫外区和可见区。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2000 3000的高温使试样经过干燥、蒸发和原子化。（3）原子化器内直流发射干扰原
36、子吸收线轮廓以原子吸收谱线的中心频率（或中心波长）和半宽度 表征。单色器由入射和出射狭缝、反射镜和色散元件组成。适用于Ge、Sn、Pb、As、Sb、Bi、Se和Te等元素。若试样溶液的浓度高，还可采用稀释法。0044/A （g.石墨炉原子吸收法常用绝对量表示，特征质量的计算公式为（3）原子化器内直流发射干扰根据热力学的原理，在一定温度下达到热平衡时，基态与激发态的原子数的比例遵循Boltzman分布定律。阳极:钨棒装有钛、锆、钽金属作成的阳极原子化器的功能是提供能量，使试样干燥、蒸发和原子化。采用发射线半宽度比吸收线半宽度小得多的锐线光源，并且发射线的中心与吸收线中心频率一致。Ni/N0=gi
37、/g0 exp(Ei/kT)一般通过减小狭缝宽度与灯电流或另选谱线消除非吸收线干扰。对分析方法的评判对分析方法的评判灵敏度校正曲线灵敏度、分析灵灵敏度校正曲线灵敏度、分析灵敏度；敏度；检出限检出限3(RSN)blank；精密度绝对偏差、精密度绝对偏差、RSD（相对偏（相对偏差）差）线性范围线性范围选择性选择性误差误差*6.5 灵敏度与检出限灵敏度与检出限一、灵敏度一、灵敏度 灵敏度灵敏度S的定义的定义是分析标准函数是分析标准函数 X=f（c）的一次导数）的一次导数S=dx/dc。在实际的测量在实际的测量中，灵敏度中，灵敏度S等于标等于标准曲线的斜率。准曲线的斜率。048121604008001
38、2001600Ac*1.相对灵敏度（特征浓度）相对灵敏度（特征浓度）在原子吸收光度法中，习惯于用在原子吸收光度法中，习惯于用1%吸收吸收灵敏度。特征浓度灵敏度。特征浓度 定义为能产生定义为能产生1%吸收吸收（即吸光度值为（即吸光度值为0.0044）信号时所对应的被）信号时所对应的被测元素的浓度。测元素的浓度。C0=CX0.0044/A （g.cm3）CX表示待测元素的浓度；表示待测元素的浓度；A为多次测量的吸光度值。为多次测量的吸光度值。*2.绝对灵敏度（特征质量）绝对灵敏度（特征质量）石墨炉原子吸收法常用绝对量表示，特石墨炉原子吸收法常用绝对量表示，特征质量的计算公式为征质量的计算公式为 m
39、0=0.0044/S=0.0044m/A S（pg或或ng）式中式中m为分析物质量，单位为为分析物质量，单位为pg或或ng，A S为峰面积积分吸光度。为峰面积积分吸光度。特征浓度或特征质量越小，灵敏度越高。特征浓度或特征质量越小，灵敏度越高。*CX表示待测元素的浓度；良好的稳定性和重现性；用邻近非共振线校正背景原子和离子只存在电子能级以一定光强的单色光I0通过原子蒸气，然后测出被吸收后的光强I，吸收过程符合朗伯比耳定律统计权重表示能级的简并度（1）选择合适的原子化方法 提高原子化温度，化学干扰会减小，在高温火焰中PO43 不干扰钙的测定。非火焰原子化器常用的是石墨炉原子化器。单色器由入射和出射
40、狭缝、反射镜和色散元件组成。阳极:钨棒装有钛、锆、钽金属作成的阳极汞在室温下，有一定的蒸气压，沸点为357 C。由自吸现象而引起的谱线变宽称为自吸变宽。原子和离子只存在电子能级在高温下原子会电离使基态原子数减少，吸收下降，称电离干扰。原子化器的功能是提供能量，使试样干燥、蒸发和原子化。特征浓度 定义为能产生1%吸收（即吸光度值为0.（2）加入释放剂 镧、锶盐 （广泛应用）由于辐射原子与其它粒子（分子、原子、离子和电子等）间的相互作用而产生的谱线变宽，统称为压力变宽。（1）选择合适的原子化方法 提高原子化温度，化学干扰会减小，在高温火焰中PO43 不干扰钙的测定。0044/A （g.富燃火焰指燃
41、气大于化学元素计量的火焰。Ca2+2e Ca若色散仪器分辨率为0.非火焰原子化器常用的是石墨炉原子化器。非火焰原子化器常用的是石墨炉原子化器。特征浓度或特征质量越小，灵敏度越高。阴极:钨棒作成圆筒形，筒内熔入被测元素非火焰原子化器常用的是石墨炉原子化器。单色器由入射和出射狭缝、反射镜和色散元件组成。式中K为吸收系数，N为自由原子总数（基态原子数），L为吸收层厚度。空心阴极灯发射的共振线被灯内同种基态原子所吸收产生自吸现象，从而使谱线变宽。这样就不需要用高分辨率的单色器，而只要将其与其它谱线分离，就能测出峰值吸收系数。0044/A （g.原子吸收光谱并不是严格意义上的线状光谱，也有一定的宽度。非
42、吸收线可能是被测元素的其它共振线与非共振线，也可能是光源中杂质的谱线。2、狭缝宽度 W=DS没有干扰情况下，尽量增加W，增强辐射能。一、原子光谱的产生半宽度是中心频率位置，吸收系数极大值一半处，谱线轮廓上两点之间频率或波长的距离。原子吸收线轮廓以原子吸收谱线的中心频率（或中心波长）和半宽度 表征。特征浓度 定义为能产生1%吸收（即吸光度值为0.同种粒子碰撞引起的变宽叫Holtzmark（赫尔兹马克）变宽；其特点是燃烧不完全，温度略低于化学火焰，具有还原性，适合于易形成难解离氧化物的元素测定；阴极:钨棒作成圆筒形，筒内熔入被测元素基态原子吸收其共振辐射，外层电子由基态跃迁至激发态而产生原子吸收光
43、谱。在实际分析过程中，当实验条件一定时，N正比于待测元素的浓度。原子光谱是线状光谱即使完全吸收，也只能吸收10原子吸收光谱法中检测器通常使用光电倍增管。Ca2+2e Ca若试样溶液的浓度高，还可采用稀释法。石墨炉原子吸收法常用绝对量表示，特征质量的计算公式为Ca2+2e Ca这些氢化物经载气送入石英管后，进行原子化与测定。半宽度是中心频率位置，吸收系数极大值一半处，谱线轮廓上两点之间频率或波长的距离。乙炔空气火焰 是原子吸收测定中最常用的火焰，该火焰燃烧稳定，重现性好，噪声低，温度高(2500K)，对大多数元素有足够高的灵敏度，但它在短波紫外区有较大的吸收。非火焰原子化器常用的是石墨炉原子化器。特征浓度或特征质量越小，灵敏度越高。适用于Ge、Sn、Pb、As、Sb、Bi、Se和Te等元素。0044m/AS（pg或ng）()燃烧速度，是指火焰由着火点向可燃混凝气其他点传播的速度，供气速度过大，导致吹灭，供气速度不足将会引起回火。二、检出限（二、检出限（D.L.）检出限的定义为以特定的分析方法，检出限的定义为以特定的分析方法，以适当的置信水平被检出的最低浓度或以适当的置信水平被检出的最低浓度或最小量。最小量。一般定义为能给出信号强度等于一般定义为能给出信号强度等于2倍倍噪声信号强度标注偏差时所对应的元素噪声信号强度标注偏差时所对应的元素浓度或质量。其计算式为浓度或质量。其计算式为 *
