1、原子吸收光譜的 簡介與應(yīng)用原子吸收光譜簡介原子吸收光譜（Atomic Absorption Spectroscopy，AAS)，即原子吸收光譜法，是基于氣態(tài)的基態(tài)原子外層電子對紫外光和可見光范圍的相對應(yīng)原子共振輻射線的吸收強度來定量被測元素含量為基礎(chǔ)的分析方法，是一種測量特定氣態(tài)原子對光輻射的吸收的方法。該法主要適用樣品中微量及痕量組分分析。原子吸收法的特點1.靈敏度高靈敏度高火焰原子吸收可測定濃度ppmppb級的金屬。非火焰原子吸收法可直接測定水中的ppb級甚至更低的金屬濃度，是目前最靈敏的分析方法之一。2.原子吸收譜線簡單原子吸收譜線簡單、選擇性好、干擾少、選擇性好、干擾少多數(shù)情況下可不經(jīng)

2、分離除去共存成分，即可直接測定；即使干擾也比較容易消除。3.操作簡單、快速操作簡單、快速例如自動進樣的火焰原子吸收法，每小時可測定數(shù)百個樣品，即使手工操作每小時也可以測定數(shù)十個樣品。原子吸收法的特點4.測量精密度好測量精密度好火焰原子吸收法的精密度可達1-2%，非火焰法的精密度一般能達到5-10%，這對于痕量和超痕量的成分分析來說已經(jīng)相當(dāng)滿意了。5.測定元素多測定元素多采用空氣-乙炔火焰和N2O-乙炔火焰，可測定近70個元素。若利用某些化學(xué)反應(yīng)，還可測定一些非金屬元素和無機化合物，例如Cl-、Br-、CN-、S2-、SO42- 、 NO3- 、 CS2等。但是原子吸收光譜不是萬能的。例如測定每

3、個元素都需要換上該元素的空心陰極燈，要做多元素的同時分析就不方便了。原子吸收進行定量分析的基礎(chǔ)在一定條件下，吸光度和溶液中待測成分的濃度是成正比的： A=KC A吸光度 K吸收系數(shù) C溶液濃度儀器的基本結(jié)構(gòu)原子吸收分光光度計光源原子化器單色器檢測系統(tǒng)光源原子吸收的各種優(yōu)點都直接或間接的與共振線極窄的半寬度有關(guān)，也就是說待測元素在一個極窄的光譜區(qū)內(nèi)產(chǎn)生吸收。如果光源發(fā)射的帶測元素的譜線比吸收線窄，這種優(yōu)點將更為突出。原子吸收用到的光源包括空心陰極燈、無極放電燈以及其他一些光源?？招年帢O燈空心陰極燈（HCL） Hollow Cathode Lamp 是一個內(nèi)度充有惰性氣體（氖氣或氬氣）的玻璃圓筒，

4、在幾百帕的壓力下，陰極和陽極直接燒結(jié)在圓筒內(nèi)。陰極一般是一個空心圓筒，它可以用待測元素的金屬制成或填充。陽極是一根粗導(dǎo)線，通常是鎢或鎳。原子化器在原子吸收光譜分析中，只有自由原子才能參與吸收，而我們要測定的元素通常以化合物形式存在，為此，必須先把試樣原子化，將被測元素轉(zhuǎn)化為基態(tài)原子，也就是化成基態(tài)原子蒸氣。所以，原子化系統(tǒng)是影響原子吸收光譜分析靈敏度的主要部件。產(chǎn)生基態(tài)原子蒸氣的方法有火焰法和非火焰法兩種；自然，作為原子化器有火焰原子化器和非火焰原子化器兩種，它們有不同的靈敏度?；鹧嬖游盏奶攸c：優(yōu)點：進入火焰的微粒均勻而且細微，在火焰中可瞬時原子化，形成的火焰穩(wěn)定性好，有效吸收光程長。缺點

5、：試樣利用效率低，一般為10%，試液濃度高時，是樣在霧化器室壁有沉淀，產(chǎn)生記憶效應(yīng)。單色器單色器的作用是將所需的共振吸收線分離出來，由于原子吸收分光光度計采用銳線光源，吸收值測量采用瓦爾時提出的峰值吸收系數(shù)測定方法，吸收光譜本身比較簡單，因此，對單色器分辨率的要求不是很高。單色器中的關(guān)鍵部件是色散元件，現(xiàn)多用光柵，刻痕數(shù)6002800條/毫米。為了阻止來自原子吸收池的所有輻射不加選擇地都進入檢測器，單色器通常配置在原子化器以后的光路中。檢測系統(tǒng)檢測系統(tǒng)主要由檢測器、放大鏡、對數(shù)變換器、指示儀表所組成。檢測器多為光電倍增管和穩(wěn)定度達-0.01%的負高壓電源組成，工作波段大部在190900nm之間

6、?，F(xiàn)代一些高級原子吸收分光光度計還設(shè)有標度擴展、背景自動校正、自動取樣等裝置，并用微機控制。干擾及其抑制 雖說原子吸收分光光度法的干擾較小，但在某些情況下干擾問題仍然不能忽視。原子吸收測定中的干擾效應(yīng)應(yīng)該主要有電離干擾、物理干擾、光學(xué)干擾和化學(xué)干擾四類。1.1.電離干擾電離干擾 電離干擾是由于原子而引起的干擾效應(yīng)，其結(jié)果使火焰中待測元素的基態(tài)原子數(shù)減小，測定結(jié)果偏低，電離度隨火焰中被測元素濃度增大而減小，因此，有電離干擾存在時，校正曲線彎向縱坐標軸，加入易電離元素，增加火焰中自由電子濃度，可以有效地抑制電離干擾效應(yīng)。常用的消電離劑是堿金屬元素。2.2.物理干擾物理干擾 物理干擾就是樣品在轉(zhuǎn)移，

7、蒸發(fā)和原子化的過程中由于物理特性的變化引起吸光度下降的效應(yīng)。在火焰原子化法中試劑的粘度改變影響進樣速度表面張力影響形成霧珠的大小溶劑的蒸汽壓影響蒸發(fā)速度和凝聚損失物化氣體壓力、取樣管的直接喝長度影響取樣量的對少，等等。3.光學(xué)干擾光學(xué)干擾主要指光譜線干擾和背景干擾分子吸收、光散射、折射。 （1）光譜線干擾）光譜線干擾：是指原子光譜對分析線的干擾，可以用減小狹縫的方法來抑制這種干擾。干擾元素共振吸收線的重疊會導(dǎo)致結(jié)果偏高，波長差小于0.03nm時大多顯示嚴重干擾。可另選波長或者用化學(xué)方法分離干擾元素來解決。 （2）背景干擾）背景干擾：是一種非原子性吸收，是指原子化過程中生成的分子氣體、氧化物、鹽

8、類等這類分子對輻射吸收而引起的干擾?；鹧鏆怏w燃燒時，也會出現(xiàn)分子干擾。在用磷酸、硫酸處理樣品時，在波長小于250nm處有酸分子吸收干擾。消除辦法是，火焰氣體的分子吸收用零點扣除的辦法解決；堿金屬鹽的分子吸收可以通過高溫解離，其他鹽和酸的分子吸收可在標準溶液中加入相同濃度的鹽或酸來解決。4.化學(xué)干擾化學(xué)干擾是指在溶液中或者氣相中由于被測元素與其他組分之間的化學(xué)作用而引起的干擾效應(yīng)，它主要影響被測元素的化合離解和它的原子化，它是原子吸收分析的主要干擾來源 常用的有效方法是加入釋放劑和保護劑釋放劑釋放劑與干擾組分形成更穩(wěn)定或更難揮發(fā)的化合物，從而使被測物元素能從干擾組分形成的化合物中釋放出來。保護劑

9、保護劑的作用是它與被測元素形成穩(wěn)定的化合物，組織了被測定元素和干擾元素之間的結(jié)合，而保護劑與被測元素形成穩(wěn)定的化合物在原子化條件下易于分解和原子化。例如加入EDTA，它與被測元素鈣、鎂形成絡(luò)合物從而抑制了磷酸根對鈣鎂的干擾。提高火焰溫度可以抑制或者避免某些化學(xué)干擾，例如在高溫氧化亞氮-乙炔火焰中，磷比鈣量大200倍，也不干擾鈣的測定，而在空氣-乙炔火焰中，化學(xué)干擾是很顯著的?；瘜W(xué)分離不僅能消除干擾，而且能使被測元素得到富集，提高靈敏度，單化學(xué)分離手續(xù)比較復(fù)雜。消除化學(xué)干擾的方法主要是情況而異消除化學(xué)干擾的方法主要是情況而異樣品處理樣品要注意代表性，要防止污染，主要污染源是水、樣品要注意代表性，

10、要防止污染，主要污染源是水、容器、試劑和大氣。容器、試劑和大氣。要避免被測元素的損失，一般來說，作為貯備液，配置濃度應(yīng)較大（例如1000ppm以上），濃度小于1ppm的溶液不宜作為貯備液，無機溶液放在聚乙烯容器內(nèi)，并維持一定酸度。有機溶液的在貯備液中，應(yīng)避免與塑料、膠木瓶蓋等直接接觸。樣品的消解：樣品的消解：使水樣中的無機結(jié)合態(tài)的和有機結(jié)合態(tài)的金屬以及懸浮顆粒物中的金屬化合物轉(zhuǎn)變?yōu)橛坞x態(tài)的離子，以便于進行原子吸收測定。消解用的酸作為基體應(yīng)不影響嗣后的原子吸收測定。對于火焰原子吸法，一般以稀HCl或者稀HNO3介質(zhì)為佳，HClO4次之，而不用H2SO4（應(yīng)有分子吸收）和H3PO4（因有化學(xué)干擾）。檢出限檢出限在一定程度上更能反映整個儀器的性能，可作為儀器性能好壞的一項綜合性能指標，檢出限為某特定分析方法在給定為某特定分析方