原子吸收光譜法

1、第六章第六章 原子吸收光譜法原子吸收光譜法( Atomic Absorption Spectrometry, AAS )概概 述述原子吸收光譜法原子吸收光譜法：又稱原子吸收分光光度法又稱原子吸收分光光度法 根據(jù)物質(zhì)的基態(tài)原子蒸氣對(duì)同類原子的特征輻根據(jù)物質(zhì)的基態(tài)原子蒸氣對(duì)同類原子的特征輻射的吸收作用來(lái)進(jìn)行元素定量分析的方法。射的吸收作用來(lái)進(jìn)行元素定量分析的方法。原子吸收光譜分析的基本過(guò)程：原子吸收光譜分析的基本過(guò)程： 如欲測(cè)定試樣中某元素含量，用該元素的銳線光源發(fā)如欲測(cè)定試樣中某元素含量，用該元素的銳線光源發(fā)射出特征輻射，試樣在原子化器中被蒸發(fā)、解離為氣態(tài)基射出特征輻射，試樣在原子化器中被蒸發(fā)、

2、解離為氣態(tài)基態(tài)原子，當(dāng)元素的特征輻射通過(guò)該元素的氣態(tài)基態(tài)原子區(qū)態(tài)原子，當(dāng)元素的特征輻射通過(guò)該元素的氣態(tài)基態(tài)原子區(qū)時(shí)，元素的特征輻射因被氣態(tài)基態(tài)原子吸收而減弱，經(jīng)過(guò)時(shí)，元素的特征輻射因被氣態(tài)基態(tài)原子吸收而減弱，經(jīng)過(guò)色散系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)后，測(cè)得吸光度，根據(jù)吸光度與被測(cè)色散系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)后，測(cè)得吸光度，根據(jù)吸光度與被測(cè)定元素的濃度線性關(guān)系，從而進(jìn)行元素的定量分析。定元素的濃度線性關(guān)系，從而進(jìn)行元素的定量分析。AAS的特點(diǎn)的特點(diǎn)（1 1）檢出限低，靈敏度高）檢出限低，靈敏度高 火焰原子吸收法的檢出限可達(dá)到火焰原子吸收法的檢出限可達(dá)到ngmlngml-1 -1級(jí)，級(jí)，石墨爐原子吸收法的檢出限可達(dá)到石墨爐原

3、子吸收法的檢出限可達(dá)到1010-10-10-10-10-14-14g g。（2 2）準(zhǔn)確度好）準(zhǔn)確度好 火焰原子吸收法的相對(duì)誤差為小于火焰原子吸收法的相對(duì)誤差為小于1%1%，石墨，石墨爐原子吸收法的相對(duì)誤差一般約為爐原子吸收法的相對(duì)誤差一般約為3%-5%3%-5%。（3 3）選擇性好）選擇性好 多數(shù)情況下，共存元素對(duì)被測(cè)元素不產(chǎn)生干擾。多數(shù)情況下，共存元素對(duì)被測(cè)元素不產(chǎn)生干擾。（4 4）分析速度快）分析速度快 用用P-E5000P-E5000型自動(dòng)原子吸收儀在型自動(dòng)原子吸收儀在35min35min，能，能連續(xù)測(cè)定連續(xù)測(cè)定5050個(gè)試樣中的個(gè)試樣中的6 6中元素。中元素。（5 5）應(yīng)用范圍廣）應(yīng)

4、用范圍廣 可測(cè)定的元素多達(dá)可測(cè)定的元素多達(dá)7070余種，可以測(cè)定金屬、余種，可以測(cè)定金屬、非金屬和有機(jī)化合物。非金屬和有機(jī)化合物。（6）儀器簡(jiǎn)單，操作方便）儀器簡(jiǎn)單，操作方便 原子吸收光譜法的原子吸收光譜法的不足之處不足之處：多種元素同時(shí)測(cè)定尚：多種元素同時(shí)測(cè)定尚有困難，有相當(dāng)一些元素的測(cè)定靈敏度還不能令人滿意。有困難，有相當(dāng)一些元素的測(cè)定靈敏度還不能令人滿意。AAS的特點(diǎn)的特點(diǎn)AAS的基本原理的基本原理一、共振線一、共振線 1.1.原子的能級(jí)與躍遷原子的能級(jí)與躍遷 基態(tài)基態(tài)第一激發(fā)態(tài)第一激發(fā)態(tài), ,吸收一定頻率的輻射能量。產(chǎn)生的吸收吸收一定頻率的輻射能量。產(chǎn)生的吸收線叫共振吸收線（簡(jiǎn)稱共振線

5、）線叫共振吸收線（簡(jiǎn)稱共振線） 吸收光譜吸收光譜 激發(fā)態(tài)激發(fā)態(tài)基態(tài)，發(fā)射出一定頻率的輻射。所釋放的光線叫共基態(tài)，發(fā)射出一定頻率的輻射。所釋放的光線叫共振發(fā)射線（也簡(jiǎn)稱共振線）振發(fā)射線（也簡(jiǎn)稱共振線） 發(fā)射光譜發(fā)射光譜 2.2.元素的特征譜線元素的特征譜線 1 1）各種元素的原子結(jié)構(gòu)和外層電子排布不同）各種元素的原子結(jié)構(gòu)和外層電子排布不同 躍遷吸收能量不同躍遷吸收能量不同具有特征性具有特征性 2 2）各種元素的基態(tài)）各種元素的基態(tài)第一激發(fā)態(tài)第一激發(fā)態(tài) 最易發(fā)生、吸收最強(qiáng)、最靈敏線，最易發(fā)生、吸收最強(qiáng)、最靈敏線，特征譜線特征譜線 3 3）利用）利用特征譜線特征譜線( (共振線共振線) )可以進(jìn)行定

6、量分析?？梢赃M(jìn)行定量分析。二、原子吸收光譜輪廓與譜線變寬二、原子吸收光譜輪廓與譜線變寬 1. 1.吸收定律吸收定律Iv=I0exp( -Kvl )lKvv434. 0IIlgA0 I0、 Iv分別是頻率為分別是頻率為v的入射光和透過(guò)光的強(qiáng)的入射光和透過(guò)光的強(qiáng)度；度； Kv為原子蒸氣對(duì)頻率為為原子蒸氣對(duì)頻率為v的入射光的吸收的入射光的吸收系數(shù)；系數(shù)；l 為原子蒸氣的寬度。為原子蒸氣的寬度。AAS的基本原理的基本原理原子結(jié)構(gòu)較分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，理論上應(yīng)產(chǎn)生線狀原子結(jié)構(gòu)較分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，理論上應(yīng)產(chǎn)生線狀光譜吸收線。光譜吸收線。 實(shí)際上用特征吸收頻率左右范圍的輻射光照射實(shí)際上用特征吸收頻率左右范圍的輻射光照

7、射時(shí)，獲得一峰形吸收：具有一定寬度。時(shí)，獲得一峰形吸收：具有一定寬度。透射光強(qiáng)度透射光強(qiáng)度Iv 和吸收系數(shù)和吸收系數(shù)Kv與輻射頻率與輻射頻率v有關(guān)有關(guān). . 以以Iv與與v 作圖作圖, , 以以Kv與與 作圖：作圖： 2.2.吸收線的輪廓和變寬吸收線的輪廓和變寬AAS的基本原理的基本原理表征吸收線輪廓（峰）的參數(shù)：表征吸收線輪廓（峰）的參數(shù)：中心頻率中心頻率 O(峰值頻率峰值頻率) :最大吸收系數(shù)對(duì)應(yīng)的頻率最大吸收系數(shù)對(duì)應(yīng)的頻率中心波長(zhǎng)中心波長(zhǎng)(nm) : :最大吸收系數(shù)對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)最大吸收系數(shù)對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)半寬度半寬度 O(吸收線寬度吸收線寬度)：峰值吸收值一半處的頻率：峰值吸收值一半處的頻率 原

8、子吸收線的寬度約為原子吸收線的寬度約為10-3-10-2nm( (折合成波長(zhǎng)折合成波長(zhǎng)) )。AAS的基本原理的基本原理3.3.吸收峰變寬原因吸收峰變寬原因 自然變寬自然變寬( (N N或或N N):): 在無(wú)外界條件影響時(shí)，譜線的固有寬度稱為自在無(wú)外界條件影響時(shí)，譜線的固有寬度稱為自然寬度然寬度, ,它與原子發(fā)生能級(jí)間躍遷時(shí)激發(fā)態(tài)原子的它與原子發(fā)生能級(jí)間躍遷時(shí)激發(fā)態(tài)原子的平均壽命平均壽命( (10-8-10-5 s) )有關(guān)，壽命越長(zhǎng)，則譜線寬有關(guān)，壽命越長(zhǎng)，則譜線寬度就越窄，度就越窄，自然寬度造成的影響與其他因素相比自然寬度造成的影響與其他因素相比可以忽略不計(jì)?？梢院雎圆挥?jì)。AAS的基本原

9、理的基本原理rAT07D1016. 7或T為絕對(duì)溫度，為絕對(duì)溫度，Ar為相對(duì)原子質(zhì)量。為相對(duì)原子質(zhì)量。 溫度升高，原子的相對(duì)熱運(yùn)動(dòng)劇烈，熱寬溫度升高，原子的相對(duì)熱運(yùn)動(dòng)劇烈，熱寬度增大。即使在溫度較低時(shí)，也比自然寬度要度增大。即使在溫度較低時(shí)，也比自然寬度要嚴(yán)重，因此必須引起注意。嚴(yán)重，因此必須引起注意。多普勒變寬多普勒變寬( (D或或D):): 由于原子在空間作無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)所引起的譜由于原子在空間作無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)所引起的譜線變寬，因而又稱為線變寬，因而又稱為熱變寬熱變寬。AAS的基本原理的基本原理勞倫茲勞倫茲(Lorentz)變寬變寬(L或或L): 由于原子相互碰撞使能量發(fā)生稍微變化。待測(cè)由于原

10、子相互碰撞使能量發(fā)生稍微變化。待測(cè)原子和其他原子碰撞，通常原子和其他原子碰撞，通常L L為為1010-4-4-10-10-3-3，勞倫，勞倫茲變寬隨外界氣體壓力的升高而加劇，有稱為壓茲變寬隨外界氣體壓力的升高而加劇，有稱為壓力變寬，隨溫度的升高譜線變寬呈下降的趨勢(shì)。力變寬，隨溫度的升高譜線變寬呈下降的趨勢(shì)。AAS的基本原理的基本原理赫魯茲馬克赫魯茲馬克(Holtzmark)變寬變寬(R或或R): 同種原子碰撞，又稱為共振變寬，同種原子碰撞，又稱為共振變寬， R R隨著待測(cè)隨著待測(cè)元素原子密度升高而增大，在原子吸收法中，測(cè)定元素原子密度升高而增大，在原子吸收法中，測(cè)定元素的濃度較低，元素的濃度較

11、低，R R一般可以忽略不計(jì)一般可以忽略不計(jì) 。 自吸變寬：自吸變寬： 光源輻射共振線被光源周圍較冷的同種原子所吸光源輻射共振線被光源周圍較冷的同種原子所吸收的現(xiàn)象叫做自吸，自吸現(xiàn)象使譜線強(qiáng)度降低，同收的現(xiàn)象叫做自吸，自吸現(xiàn)象使譜線強(qiáng)度降低，同時(shí)導(dǎo)致譜線變寬。時(shí)導(dǎo)致譜線變寬。AAS的基本原理的基本原理 除上述的變寬原因之外，還有電場(chǎng)致寬、除上述的變寬原因之外，還有電場(chǎng)致寬、磁場(chǎng)致寬。但在通常原子吸收實(shí)驗(yàn)條件下，吸磁場(chǎng)致寬。但在通常原子吸收實(shí)驗(yàn)條件下，吸收線輪廓主要受多普勒變寬和勞倫茲變寬的影收線輪廓主要受多普勒變寬和勞倫茲變寬的影響。當(dāng)采用火焰原子化器時(shí)，勞倫茲變寬為主響。當(dāng)采用火焰原子化器時(shí)，

12、勞倫茲變寬為主要因素；當(dāng)采用無(wú)火焰原子化器時(shí)，多普勒變要因素；當(dāng)采用無(wú)火焰原子化器時(shí)，多普勒變寬占主要地位。寬占主要地位。 譜線變寬往往會(huì)導(dǎo)致原子吸收分析的靈敏譜線變寬往往會(huì)導(dǎo)致原子吸收分析的靈敏度下降。度下降。AAS的基本原理的基本原理三、基態(tài)原子數(shù)與原子化溫度三、基態(tài)原子數(shù)與原子化溫度 在原子化過(guò)程中，多數(shù)原子處于基態(tài)，有部分原子成為在原子化過(guò)程中，多數(shù)原子處于基態(tài)，有部分原子成為激發(fā)態(tài)原子。在處于一定條件的熱平衡狀態(tài)下，激發(fā)態(tài)原激發(fā)態(tài)原子。在處于一定條件的熱平衡狀態(tài)下，激發(fā)態(tài)原子數(shù)子數(shù)NNi i與基態(tài)原子數(shù)與基態(tài)原子數(shù)NN0 0之間的關(guān)系可用波耳茲曼方程表示之間的關(guān)系可用波耳茲曼方程表示

13、 gi和和gO分別為激發(fā)態(tài)和基態(tài)的統(tǒng)計(jì)權(quán)重，分別為激發(fā)態(tài)和基態(tài)的統(tǒng)計(jì)權(quán)重，Ei表示激發(fā)能。表示激發(fā)能。溫度越高，溫度越高，Ni/N0值越大。通常原子化火焰溫度低于值越大。通常原子化火焰溫度低于3000K，激發(fā)態(tài)原子數(shù)激發(fā)態(tài)原子數(shù)Ni與基態(tài)原子數(shù)與基態(tài)原子數(shù)No之比較小之比較小,1%. 可以用基可以用基態(tài)原子數(shù)代表待測(cè)元素的原子總數(shù)態(tài)原子數(shù)代表待測(cè)元素的原子總數(shù)NN。)exp(00kTEggNNiiiAAS的基本原理的基本原理例題例題計(jì)算計(jì)算2000K和和3000K時(shí)時(shí), , Na589.0nm的激發(fā)態(tài)的激發(fā)態(tài)與基態(tài)原子數(shù)之比各為多少？已知與基態(tài)原子數(shù)之比各為多少？已知gi/g0=2解：解：eV

14、107. 2nmcm10589.0nmscm103seV104.1361711015hcEi615001082. 9)2000KKeV108.6182.107eVexp(2)exp(kTEggNNiiiT=2000K：T=3000K：401078. 5NNi Ni/N0值小于值小于1%，基態(tài)占原子總數(shù)的，基態(tài)占原子總數(shù)的99%以上，可以以上，可以用用N0代表原子化器中原子總數(shù)代表原子化器中原子總數(shù)N。四、原子吸收法的測(cè)量四、原子吸收法的測(cè)量1. 1. 積分吸收測(cè)量法積分吸收測(cè)量法 測(cè)量氣態(tài)基態(tài)原子測(cè)量氣態(tài)基態(tài)原子吸收共振線的總能量吸收共振線的總能量稱為稱為積分吸收測(cè)量法積分吸收測(cè)量法。它相當(dāng)于

15、吸收線輪廓它相當(dāng)于吸收線輪廓下面所包圍的整個(gè)面下面所包圍的整個(gè)面積。積。AAS的基本原理的基本原理 19551955年澳大利亞物理學(xué)家沃爾士提出采用銳年澳大利亞物理學(xué)家沃爾士提出采用銳線光源，測(cè)量吸收線的峰值吸收。線光源，測(cè)量吸收線的峰值吸收。 所謂銳線光源：能發(fā)射出譜線半寬度很窄的所謂銳線光源：能發(fā)射出譜線半寬度很窄的(0.0005-0.002nm)(0.0005-0.002nm)輻射線的光源。峰值吸收是輻射線的光源。峰值吸收是采用測(cè)定吸收線中心的極大吸收系數(shù)采用測(cè)定吸收線中心的極大吸收系數(shù)K K0 0來(lái)代替積來(lái)代替積分吸收的方法來(lái)測(cè)定元素含量的。分吸收的方法來(lái)測(cè)定元素含量的。2.2.峰值峰

16、值吸收測(cè)量法吸收測(cè)量法AAS的基本原理的基本原理銳線光源的條件銳線光源的條件(1)(1)銳線光源輻射的發(fā)射線與原銳線光源輻射的發(fā)射線與原子吸收線的中心頻率完全一致；子吸收線的中心頻率完全一致；(2)(2)銳線光源發(fā)射線的半寬度銳線光源發(fā)射線的半寬度比吸收線的半寬度更窄，一般比吸收線的半寬度更窄，一般為吸收線半寬度的為吸收線半寬度的1/51/101/51/10。v0I發(fā)射線發(fā)射線吸收線吸收線AAS的基本原理的基本原理kNlvlKDvv2ln2434. 0434. 0IIlgA0 試樣經(jīng)原子化后獲得的原子蒸氣吸收銳線光源的輻試樣經(jīng)原子化后獲得的原子蒸氣吸收銳線光源的輻射并遵守朗伯射并遵守朗伯- -

17、比爾定律：比爾定律： 在一定溫度下，在一定溫度下， v vD D為常數(shù)，吸收厚度為常數(shù)，吸收厚度 l l一定，基態(tài)一定，基態(tài)原子數(shù)與被測(cè)定物質(zhì)中元素的濃度原子數(shù)與被測(cè)定物質(zhì)中元素的濃度c c成正比。成正比。原子吸收測(cè)量的基本關(guān)系式原子吸收測(cè)量的基本關(guān)系式 當(dāng)吸收厚度一定，在一定實(shí)驗(yàn)條件下，吸光當(dāng)吸收厚度一定，在一定實(shí)驗(yàn)條件下，吸光度與被測(cè)元素的含量成線性關(guān)系。度與被測(cè)元素的含量成線性關(guān)系。AAS的基本原理的基本原理一、光一、光 源源二、原子化系統(tǒng)二、原子化系統(tǒng)三、分光三、分光 系統(tǒng)系統(tǒng)四、檢測(cè)四、檢測(cè) 系統(tǒng)系統(tǒng)原子吸收光譜儀及主要部件原子吸收光譜儀及主要部件原子吸收光譜儀原子吸收光譜儀儀器流程

18、儀器流程 儀器主要由銳線光源、原子化器、分光系統(tǒng)、儀器主要由銳線光源、原子化器、分光系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)和電源同步調(diào)制系統(tǒng)五部分組成。檢測(cè)系統(tǒng)和電源同步調(diào)制系統(tǒng)五部分組成。一、光一、光 源源 提供待測(cè)元素的特征光譜。獲得較高的靈敏提供待測(cè)元素的特征光譜。獲得較高的靈敏度和準(zhǔn)確度。度和準(zhǔn)確度。（1 1）能發(fā)射待測(cè)元素的共振線；）能發(fā)射待測(cè)元素的共振線；（2 2）能發(fā)射銳線；）能發(fā)射銳線；（3 3）輻射光強(qiáng)度大，穩(wěn)定性好。）輻射光強(qiáng)度大，穩(wěn)定性好。1 1、作用：、作用：光源應(yīng)滿足如下要求：光源應(yīng)滿足如下要求：2.空心陰極燈( Hollow Cathode Lamp,HCL )，又稱元素?zé)簦菏⒋瓣?yáng)極陰極

19、云母屏蔽惰性氣體：氖或氬一、光一、光 源源空心陰極燈的原理空心陰極燈的原理 施加適當(dāng)電壓時(shí)，電子將從空心陰極內(nèi)壁流向陽(yáng)極施加適當(dāng)電壓時(shí)，電子將從空心陰極內(nèi)壁流向陽(yáng)極; ; 與充入的惰性氣體碰撞而使之電離，產(chǎn)生正電荷，其在電與充入的惰性氣體碰撞而使之電離，產(chǎn)生正電荷，其在電場(chǎng)作用下，向陰極內(nèi)壁猛烈轟擊場(chǎng)作用下，向陰極內(nèi)壁猛烈轟擊; ; 使陰極表面的金屬原子濺射出來(lái)，濺射出來(lái)的金屬原子再使陰極表面的金屬原子濺射出來(lái)，濺射出來(lái)的金屬原子再與電子、惰性氣體原子及離子發(fā)生撞碰而被激發(fā)，于是陰與電子、惰性氣體原子及離子發(fā)生撞碰而被激發(fā)，于是陰極內(nèi)輝光中便出現(xiàn)了陰極物質(zhì)和內(nèi)充惰性氣體的光譜。極內(nèi)輝光中便出現(xiàn)

20、了陰極物質(zhì)和內(nèi)充惰性氣體的光譜。 用不同待測(cè)元素作陰極材料，可制成相應(yīng)空心陰極燈。用不同待測(cè)元素作陰極材料，可制成相應(yīng)空心陰極燈。 空心陰極燈的輻射強(qiáng)度與燈的工作電流有關(guān)，增大電流可空心陰極燈的輻射強(qiáng)度與燈的工作電流有關(guān)，增大電流可以增加發(fā)光強(qiáng)度，但工作電流過(guò)大，會(huì)使輻射的銳線譜帶以增加發(fā)光強(qiáng)度，但工作電流過(guò)大，會(huì)使輻射的銳線譜帶變寬，縮短燈的使用壽命。變寬，縮短燈的使用壽命。 1. 1.優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)缺點(diǎn)：（1 1）輻射光強(qiáng)度大，穩(wěn)定，譜線窄，燈容易更換。）輻射光強(qiáng)度大，穩(wěn)定，譜線窄，燈容易更換。（2 2）每測(cè)一種元素需更換相應(yīng)的燈。）每測(cè)一種元素需更換相應(yīng)的燈。2. 2. 空心陰極燈的使用注意

21、事項(xiàng)：空心陰極燈的使用注意事項(xiàng)：(1)(1)空心陰極燈使用前應(yīng)預(yù)熱空心陰極燈使用前應(yīng)預(yù)熱2030min2030min，使燈的發(fā)光，使燈的發(fā)光強(qiáng)度達(dá)到穩(wěn)定；強(qiáng)度達(dá)到穩(wěn)定；(2) (2) 點(diǎn)燃后可從燈發(fā)射出光的顏色判斷燈的工作是否正常點(diǎn)燃后可從燈發(fā)射出光的顏色判斷燈的工作是否正常HCL的優(yōu)缺點(diǎn)及注意事項(xiàng)的優(yōu)缺點(diǎn)及注意事項(xiàng)(3)(3)元素?zé)糸L(zhǎng)期不用，應(yīng)定期元素?zé)糸L(zhǎng)期不用，應(yīng)定期( (每月或每隔二、三每月或每隔二、三) )點(diǎn)燃處理點(diǎn)燃處理1h1h(4)(4)使用元素?zé)魰r(shí)應(yīng)輕拿輕放，低熔點(diǎn)的燈用完后，要等冷使用元素?zé)魰r(shí)應(yīng)輕拿輕放，低熔點(diǎn)的燈用完后，要等冷卻后才能移動(dòng)。卻后才能移動(dòng)。HCL的優(yōu)缺點(diǎn)及注意事

22、項(xiàng)的優(yōu)缺點(diǎn)及注意事項(xiàng)motorizedmotorizedMirrorMirror固定固定4 4 燈位燈位 方法：方法：充氖氣的燈發(fā)射光的顏色是橙紅色；充氬氣的燈充氖氣的燈發(fā)射光的顏色是橙紅色；充氬氣的燈是淡紫色；當(dāng)燈內(nèi)有雜質(zhì)氣體時(shí)，發(fā)射光的顏色變淡，是淡紫色；當(dāng)燈內(nèi)有雜質(zhì)氣體時(shí)，發(fā)射光的顏色變淡， 如充氖氣的燈，顏色可變?yōu)榉奂t，發(fā)藍(lán)或發(fā)白。如充氖氣的燈，顏色可變?yōu)榉奂t，發(fā)藍(lán)或發(fā)白。二、原子化系統(tǒng)1. 1.作用作用： 將試樣蒸發(fā)并使待測(cè)元素轉(zhuǎn)變成基態(tài)原子蒸氣。將試樣蒸發(fā)并使待測(cè)元素轉(zhuǎn)變成基態(tài)原子蒸氣。2.2.原子化方法：原子化方法： 火焰原子化法火焰原子化法 非火焰原子化法非火焰原子化法電熱高溫

23、石墨管，激光。電熱高溫石墨管，激光。3.3.火焰原子化裝置火焰原子化裝置由四部分組成：由四部分組成： 霧化器霧化器 霧化室霧化室 供氣系統(tǒng)供氣系統(tǒng) 燃燒器燃燒器霧化器霧化器作用：將試液霧化作用：將試液霧化原理：采用同心型氣動(dòng)霧化器，以具有一定壓力的壓縮空原理：采用同心型氣動(dòng)霧化器，以具有一定壓力的壓縮空氣為助燃?xì)膺M(jìn)入霧化器，從進(jìn)樣毛細(xì)管周圍高速噴出，在氣為助燃?xì)膺M(jìn)入霧化器，從進(jìn)樣毛細(xì)管周圍高速噴出，在前端形成負(fù)壓，試樣沿毛細(xì)管吸入再噴出，被快速通入的前端形成負(fù)壓，試樣沿毛細(xì)管吸入再噴出，被快速通入的助燃?xì)夥稚⒊伸F粒，撞擊球則使霧粒進(jìn)一步霧化。助燃?xì)夥稚⒊伸F粒，撞擊球則使霧粒進(jìn)一步霧化。霧化器的

24、效率一般在霧化器的效率一般在10%10%左右，較低。效率與試樣的粘度、左右，較低。效率與試樣的粘度、 表面張力、密度、空氣的壓力、撞擊球相對(duì)位置等有關(guān)。表面張力、密度、空氣的壓力、撞擊球相對(duì)位置等有關(guān)。霧化室霧化室 又稱為預(yù)混室。它的作用：又稱為預(yù)混室。它的作用：使較大霧粒沉降、凝聚從廢液口排出；使較大霧粒沉降、凝聚從廢液口排出；使霧粒與燃?xì)?、助燃?xì)饩鶆蚧旌闲纬蓺馊苣z，使霧粒與燃?xì)?、助燃?xì)饩鶆蚧旌闲纬蓺馊苣z，再進(jìn)入火焰原子化；再進(jìn)入火焰原子化；起起“緩沖緩沖”穩(wěn)定混合氣氣壓作用，使燃燒器產(chǎn)穩(wěn)定混合氣氣壓作用，使燃燒器產(chǎn)生穩(wěn)定火焰。生穩(wěn)定火焰。燃燒器燃燒器作用：作用：使燃?xì)庠谥細(xì)獾淖饔孟滦纬苫?/p>

25、焰，使進(jìn)使燃?xì)庠谥細(xì)獾淖饔孟滦纬苫鹧?，使進(jìn)入火焰的試樣微粒原子化。入火焰的試樣微粒原子化。燃燒器是用不銹鋼材料制成的，耐高溫、耐腐蝕。燃燒器是用不銹鋼材料制成的，耐高溫、耐腐蝕。火焰類型：火焰類型： 化學(xué)計(jì)量火焰：化學(xué)計(jì)量火焰：溫度高，干擾少，穩(wěn)定，背景低，常用。溫度高，干擾少，穩(wěn)定，背景低，常用。 富燃火焰：富燃火焰：還原性火焰，燃燒不完全，測(cè)定較易形成難熔還原性火焰，燃燒不完全，測(cè)定較易形成難熔 氧化物的元素氧化物的元素MoMo、CrCr稀土等。稀土等。 貧燃火焰：貧燃火焰：火焰溫度低，氧化性氣氛，適用于堿金屬測(cè)定?；鹧鏈囟鹊?，氧化性氣氛，適用于堿金屬測(cè)定。 火焰原子化的過(guò)程包括：霧粒的

26、脫溶干燥、氣化解離火焰原子化的過(guò)程包括：霧粒的脫溶干燥、氣化解離成為基態(tài)原子蒸氣。成為基態(tài)原子蒸氣。MX(l)脫溶脫溶MX(s)氣化氣化MX(g)原子化原子化M0(g) + X0(g)M0(g)激發(fā)激發(fā)M*(g)電離電離M+(g) + e -火焰原子化器火焰原子化器 火焰原子化器操作簡(jiǎn)便，但霧化效率低，火焰原子化器操作簡(jiǎn)便，但霧化效率低，原子化效率也低。基態(tài)原子在火焰吸收區(qū)中停原子化效率也低?；鶓B(tài)原子在火焰吸收區(qū)中停留的時(shí)間約留的時(shí)間約1010-4-4s s，同時(shí)原子蒸氣在火焰中被大，同時(shí)原子蒸氣在火焰中被大量氣體稀釋，使其靈敏度較低。量氣體稀釋，使其靈敏度較低。火焰溫度的選擇：火焰溫度的選擇

27、： （a a）保證待測(cè)元素充分離解為基態(tài)原子的前提下，盡量采）保證待測(cè)元素充分離解為基態(tài)原子的前提下，盡量采 用低溫火焰；用低溫火焰； （b b）火焰溫度越高，產(chǎn)生的熱激發(fā)態(tài)原子越多；）火焰溫度越高，產(chǎn)生的熱激發(fā)態(tài)原子越多； （c c）火焰溫度取決于燃?xì)馀c助燃?xì)忸愋?，常用空氣）火焰溫度取決于燃?xì)馀c助燃?xì)忸愋?，常用空? -乙炔，乙炔， 最高溫度最高溫度2600K2600K能測(cè)能測(cè)3535種元素。種元素?；鹧嬖踊骰鹧嬖踊鞣腔鹧嬖踊鞣腔鹧嬖踊?又稱為電熱原子化器，其種類很多，如電熱高又稱為電熱原子化器，其種類很多，如電熱高溫石墨爐、石墨坩堝、石墨碳棒爐、鎳爐、高頻溫石墨爐、石墨坩堝

28、、石墨碳棒爐、鎳爐、高頻感應(yīng)加熱爐、空心陰極濺射等。其中應(yīng)用最廣泛感應(yīng)加熱爐、空心陰極濺射等。其中應(yīng)用最廣泛的是電熱高溫的是電熱高溫石墨爐石墨爐。石墨爐結(jié)構(gòu)。石墨爐結(jié)構(gòu)。石墨爐原子化器的結(jié)構(gòu)由三部分組成：石墨爐原子化器的結(jié)構(gòu)由三部分組成：爐體，石墨管，電、水、氣供應(yīng)系統(tǒng)。爐體，石墨管，電、水、氣供應(yīng)系統(tǒng)。 石墨管：石墨管：由致密石墨制成，管中央上方開有進(jìn)樣孔，試由致密石墨制成，管中央上方開有進(jìn)樣孔，試液用微量注射器或蠕動(dòng)泵自動(dòng)進(jìn)樣。液用微量注射器或蠕動(dòng)泵自動(dòng)進(jìn)樣。爐體：爐體： 由電極、石墨錐、水冷卻套管、載氣和保護(hù)氣氣路、由電極、石墨錐、水冷卻套管、載氣和保護(hù)氣氣路、石英窗等組成。石墨錐具有固

29、定石墨管和導(dǎo)電作用；冷卻水石英窗等組成。石墨錐具有固定石墨管和導(dǎo)電作用；冷卻水使?fàn)t體降溫；外氣路中使?fàn)t體降溫；外氣路中ArAr氣體沿石墨管外壁流動(dòng)，冷卻保護(hù)氣體沿石墨管外壁流動(dòng)，冷卻保護(hù)石墨管防止其被氧化；內(nèi)氣路中石墨管防止其被氧化；內(nèi)氣路中ArAr氣體由石墨管兩端流入，氣體由石墨管兩端流入，從中心進(jìn)樣孔流出，用來(lái)保護(hù)原子不被氧化，同時(shí)排除干燥從中心進(jìn)樣孔流出，用來(lái)保護(hù)原子不被氧化，同時(shí)排除干燥和灰化過(guò)程中產(chǎn)生的蒸汽。和灰化過(guò)程中產(chǎn)生的蒸汽。加熱電源：加熱電源：惰性氣體保護(hù)下，用惰性氣體保護(hù)下，用10-25V低電壓、低電壓、400-600A大電流的交流電，通過(guò)電極和石墨錐向石墨管供電，使石墨大

30、電流的交流電，通過(guò)電極和石墨錐向石墨管供電，使石墨管迅速升溫，將試樣原子化，最高溫度可達(dá)管迅速升溫，將試樣原子化，最高溫度可達(dá)3000K以上。以上。石墨爐原子化器石墨爐原子化器原子化過(guò)程原子化過(guò)程干燥：干燥：石墨爐以小電流工作，溫度控制在稍高于溶劑的沸點(diǎn)石墨爐以小電流工作，溫度控制在稍高于溶劑的沸點(diǎn) 趕掉溶劑，以避免在灰化、原子化時(shí)試樣飛濺。趕掉溶劑，以避免在灰化、原子化時(shí)試樣飛濺。 如：水溶液的干燥溫度：如：水溶液的干燥溫度：105-110。灰化：灰化：除去易揮發(fā)的基體和有機(jī)物，以減少分子吸收。除去易揮發(fā)的基體和有機(jī)物，以減少分子吸收。 灰化溫度：灰化溫度： 500-800，灰化時(shí)間：，灰化

31、時(shí)間：10-20s。原子化：原子化：石墨爐繼續(xù)升溫至待測(cè)元素的原子化溫度，試石墨爐繼續(xù)升溫至待測(cè)元素的原子化溫度，試樣樣 氣化后解離成基態(tài)原子蒸氣。氣化后解離成基態(tài)原子蒸氣。 原子化溫度：原子化溫度： 1800-3000，時(shí)間：，時(shí)間：5-8s。 也可以通過(guò)作圖的方法找到最佳原子化溫度和時(shí)間。也可以通過(guò)作圖的方法找到最佳原子化溫度和時(shí)間。 凈化：凈化：在高溫下除去留在石墨爐中的基體殘留物，稱之為在高溫下除去留在石墨爐中的基體殘留物，稱之為 空燒或清洗?？諢蚯逑?。 除殘溫度：除殘溫度： 2500-32002500-3200，時(shí)間：，時(shí)間： 3- 5s3- 5s。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：試樣組成不均勻性的影

32、響較大，測(cè)定精密試樣組成不均勻性的影響較大，測(cè)定精密度一般在度一般在2%-5%，共存化合物的干擾比火焰原子，共存化合物的干擾比火焰原子化法大，測(cè)定速度慢，操作不夠簡(jiǎn)便，裝置復(fù)雜?；ù?，測(cè)定速度慢，操作不夠簡(jiǎn)便，裝置復(fù)雜。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：原子化程度高，試樣用量少原子化程度高，試樣用量少（0.5-10L），）， 可測(cè)固體及粘稠試樣，靈敏度高，絕對(duì)檢測(cè)可測(cè)固體及粘稠試樣，靈敏度高，絕對(duì)檢測(cè) 下限下限1010-13 -13 g g，比火焰法高比火焰法高10001000倍。倍。石墨爐原子化器的特點(diǎn)石墨爐原子化器的特點(diǎn)三、分光系統(tǒng)作用：作用：使銳線光源輻射的共振線能正確通過(guò)或聚焦于原使銳線光源輻射的共振線能

33、正確通過(guò)或聚焦于原子化區(qū)，并把透過(guò)光聚焦于單色器的入射狹縫。子化區(qū)，并把透過(guò)光聚焦于單色器的入射狹縫。外光路外光路內(nèi)光路內(nèi)光路 內(nèi)光路即單色器，它包括入射狹縫、光柵、凹面反射內(nèi)光路即單色器，它包括入射狹縫、光柵、凹面反射 鏡和出射狹縫。鏡和出射狹縫。 空心陰極燈輻射出的元素特征線的半寬度雖然很窄，空心陰極燈輻射出的元素特征線的半寬度雖然很窄，但陰極材料的不純及惰性氣體本身的輻射導(dǎo)致元素共振但陰極材料的不純及惰性氣體本身的輻射導(dǎo)致元素共振線附近可能存在干擾譜線，需要單色器線附近可能存在干擾譜線，需要單色器將待測(cè)元素的共將待測(cè)元素的共振線與鄰近線分開。振線與鄰近線分開。又稱為照明系統(tǒng)，它是由銳線光

34、源和兩個(gè)透鏡組成的。又稱為照明系統(tǒng)，它是由銳線光源和兩個(gè)透鏡組成的。（2 2）分辨率：）分辨率：儀器分開相鄰兩條譜線的能力。用該兩條儀器分開相鄰兩條譜線的能力。用該兩條 譜線的平均波長(zhǎng)與其波長(zhǎng)差的比值譜線的平均波長(zhǎng)與其波長(zhǎng)差的比值 / / 表示；表示； 2.2.單色器性能參數(shù)單色器性能參數(shù)（1 1）線色散率（）線色散率（D D）：）：兩條譜線間的距離與波長(zhǎng)差的比兩條譜線間的距離與波長(zhǎng)差的比值值 X X/ / 。實(shí)際工作中常用其倒數(shù)。實(shí)際工作中常用其倒數(shù) / / X X；（3 3）通帶寬度（）通帶寬度（WW）：）：指通過(guò)單色器出射狹縫的光的波指通過(guò)單色器出射狹縫的光的波長(zhǎng)長(zhǎng) 范圍。當(dāng)?shù)咕€色散率（

35、范圍。當(dāng)?shù)咕€色散率（D D）一定時(shí)，可通過(guò)選擇狹縫）一定時(shí)，可通過(guò)選擇狹縫 寬度（寬度（S S）來(lái)確定：）來(lái)確定： W=DW=D S S 由于原子吸收分光光度計(jì)的倒線色散率是固定的，增大光由于原子吸收分光光度計(jì)的倒線色散率是固定的，增大光譜通帶即增大狹縫寬度，出射光的強(qiáng)度增大，但儀器的分辨譜通帶即增大狹縫寬度，出射光的強(qiáng)度增大，但儀器的分辨率降低。因此根據(jù)譜線的強(qiáng)度和儀器的分辨率選擇光譜通帶。率降低。因此根據(jù)譜線的強(qiáng)度和儀器的分辨率選擇光譜通帶。單色器 1. 1.單色器的作用單色器的作用 ：將待測(cè)元素的共振線與鄰近線分開。：將待測(cè)元素的共振線與鄰近線分開。四、檢測(cè)系統(tǒng)四、檢測(cè)系統(tǒng)包括光電倍增管

36、、檢波放大器和讀出裝置。包括光電倍增管、檢波放大器和讀出裝置。作用：作用：將待測(cè)光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)過(guò)檢波放大、將待測(cè)光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)過(guò)檢波放大、 數(shù)據(jù)處理后顯示結(jié)果。數(shù)據(jù)處理后顯示結(jié)果。原子吸收分光光度計(jì)的類型原子吸收分光光度計(jì)的類型（1 1）按光束數(shù)分類）按光束數(shù)分類單光束分光光度計(jì)單光束分光光度計(jì)雙光束分光光度計(jì)雙光束分光光度計(jì)（2 2）按波道數(shù)分類）按波道數(shù)分類單道分光光度計(jì)單道分光光度計(jì)雙道分光光度計(jì)雙道分光光度計(jì)多道分光光度計(jì)：多元素分析多道分光光度計(jì)：多元素分析AAS的干擾及其抑制的干擾及其抑制干擾效應(yīng)按其性質(zhì)和產(chǎn)生的原因可分為四類：干擾效應(yīng)按其性質(zhì)和產(chǎn)生的原因可分為四類

37、：物理干擾、化學(xué)干擾、電離干擾、光譜干擾物理干擾、化學(xué)干擾、電離干擾、光譜干擾一、物理干擾及其抑制一、物理干擾及其抑制 試樣在轉(zhuǎn)移、蒸發(fā)過(guò)程中物理因素變化引起的干擾效應(yīng)，試樣在轉(zhuǎn)移、蒸發(fā)過(guò)程中物理因素變化引起的干擾效應(yīng)，主要影響試樣噴入火焰的速度、進(jìn)樣量、霧化效率、原子化主要影響試樣噴入火焰的速度、進(jìn)樣量、霧化效率、原子化效率、霧滴大小等。效率、霧滴大小等。屬于物理干擾的因素有：溶液的粘度、屬于物理干擾的因素有：溶液的粘度、表面張力、密度、溶劑的蒸汽壓和霧化氣體的壓力等。表面張力、密度、溶劑的蒸汽壓和霧化氣體的壓力等。（1 1）配制與待測(cè)試樣溶液相似組成的標(biāo)準(zhǔn)溶液，并在相同）配制與待測(cè)試樣溶液

38、相似組成的標(biāo)準(zhǔn)溶液，并在相同 條件下進(jìn)行測(cè)定。條件下進(jìn)行測(cè)定。（2 2）盡可能避免使用粘度大的硫酸、磷酸來(lái)處理試樣；當(dāng)）盡可能避免使用粘度大的硫酸、磷酸來(lái)處理試樣；當(dāng) 試樣濃度較高時(shí)，適當(dāng)稀釋試液也可以抑制物理干擾。試樣濃度較高時(shí)，適當(dāng)稀釋試液也可以抑制物理干擾。二、化學(xué)干擾及其抑制二、化學(xué)干擾及其抑制 待測(cè)元素與其它組分之間的化學(xué)作用，生成了難揮發(fā)或待測(cè)元素與其它組分之間的化學(xué)作用，生成了難揮發(fā)或難解離的化合物，使基態(tài)原子數(shù)目減少所引起的干擾效難解離的化合物，使基態(tài)原子數(shù)目減少所引起的干擾效應(yīng)。主要影響到待測(cè)元素的原子化效率，是主要干擾源。應(yīng)。主要影響到待測(cè)元素的原子化效率，是主要干擾源。A

39、AS的干擾及其抑制的干擾及其抑制1 1、化學(xué)干擾的類型、化學(xué)干擾的類型（1 1）待測(cè)元素與其共存物質(zhì)作用生成難揮發(fā)的化合物，致）待測(cè)元素與其共存物質(zhì)作用生成難揮發(fā)的化合物，致 使參與吸收的基態(tài)原子減少。使參與吸收的基態(tài)原子減少。 例：例：a a、鋁、硅、硼、鈦、鈹在火焰中易生成難熔化合物、鋁、硅、硼、鈦、鈹在火焰中易生成難熔化合物 b b、硫酸鹽、硅酸鹽與鋁生成難揮發(fā)物。、硫酸鹽、硅酸鹽與鋁生成難揮發(fā)物。（2 2）待測(cè)離子發(fā)生電離反應(yīng)，生成離子，不產(chǎn)生吸收，總）待測(cè)離子發(fā)生電離反應(yīng)，生成離子，不產(chǎn)生吸收，總 吸收強(qiáng)度減弱，電離電位吸收強(qiáng)度減弱，電離電位6eV6eV的元素易發(fā)生電離，火焰的元素易

40、發(fā)生電離，火焰 溫度越高，干擾越嚴(yán)重溫度越高，干擾越嚴(yán)重，（如堿及堿土元素），（如堿及堿土元素）。2 2、消除和抑制化學(xué)干擾的方法、消除和抑制化學(xué)干擾的方法（1 1）提高火焰溫度）提高火焰溫度 適當(dāng)提高火焰溫度使難揮發(fā)、難解離的化合物較完全適當(dāng)提高火焰溫度使難揮發(fā)、難解離的化合物較完全基態(tài)原子化。采用基態(tài)原子化。采用NN2 2O-CO-C2 2H H2 2火焰，可提高原子化效率火焰，可提高原子化效率。AAS的干擾及其抑制的干擾及其抑制（2 2）加入釋放劑）加入釋放劑 與干擾元素生成更穩(wěn)定或更難揮發(fā)的化合物，使待測(cè)與干擾元素生成更穩(wěn)定或更難揮發(fā)的化合物，使待測(cè)元素釋放出來(lái)。元素釋放出來(lái)。 例：火

41、焰原子吸收法測(cè)定鈣，磷酸鹽的存在會(huì)生成難揮發(fā)例：火焰原子吸收法測(cè)定鈣，磷酸鹽的存在會(huì)生成難揮發(fā)的的CaCa2 2P P2 2OO7 7，此時(shí)可以加入，此時(shí)可以加入LaClLaCl3 3，則，則LaLa3+3+與與POPO4 43-3-生成熱更生成熱更穩(wěn)定的穩(wěn)定的LaPOLaPO4 4，抑制了磷酸根對(duì)鈣測(cè)定的干擾。，抑制了磷酸根對(duì)鈣測(cè)定的干擾。常用的釋放劑：常用的釋放劑：LaClLaCl3 3、Sr(NOSr(NO3 3) )2 2等。等。（3 3）加入保護(hù)劑）加入保護(hù)劑 待測(cè)元素或干擾元素形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，防止待測(cè)元待測(cè)元素或干擾元素形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，防止待測(cè)元素與干擾物質(zhì)生成難揮發(fā)化合物。素

42、與干擾物質(zhì)生成難揮發(fā)化合物。 例：火焰原子吸收法測(cè)定鈣，磷酸鹽的存在會(huì)生成難揮發(fā)例：火焰原子吸收法測(cè)定鈣，磷酸鹽的存在會(huì)生成難揮發(fā)的的CaCa2 2P P2 2OO7 7，加入，加入EDTAEDTA，生成，生成EDTA-CaEDTA-Ca絡(luò)合物，該絡(luò)合物絡(luò)合物，該絡(luò)合物在火焰中易于原子化，避免磷酸根與鈣作用。在火焰中易于原子化，避免磷酸根與鈣作用。常用的保護(hù)劑：常用的保護(hù)劑：EDTAEDTA、8-8-羥基喹林、乙二醇等。羥基喹林、乙二醇等。AAS的干擾及其抑制的干擾及其抑制2 2、消除和抑制化學(xué)干擾的方法、消除和抑制化學(xué)干擾的方法（4 4）加入基體改進(jìn)劑）加入基體改進(jìn)劑 石墨爐原子吸收光譜分析

43、中，加入某些化學(xué)試劑于試液石墨爐原子吸收光譜分析中，加入某些化學(xué)試劑于試液或石墨管中，改變基體或被測(cè)元素的熱穩(wěn)定性，避免化學(xué)干或石墨管中，改變基體或被測(cè)元素的熱穩(wěn)定性，避免化學(xué)干擾，這些化學(xué)試劑稱為基體改進(jìn)劑。擾，這些化學(xué)試劑稱為基體改進(jìn)劑。 例：測(cè)定海水中例：測(cè)定海水中CuCu、FeFe、MnMn，加入基體改進(jìn)劑，加入基體改進(jìn)劑NHNH4 4NONO3 3，使使NaClNaCl基體轉(zhuǎn)變成易揮發(fā)的基體轉(zhuǎn)變成易揮發(fā)的NHNH4 4ClCl和和NaNONaNO3 3，使其在原子，使其在原子化之前低于化之前低于500500的灰化階段除去。的灰化階段除去。（5 5）化學(xué)分離法）化學(xué)分離法 用化學(xué)方法將

44、待測(cè)元素與干擾元素分離。用化學(xué)方法將待測(cè)元素與干擾元素分離。 常用的化學(xué)分離法：萃取法、離子交換法、沉淀法。常用的化學(xué)分離法：萃取法、離子交換法、沉淀法。AAS的干擾及其抑制的干擾及其抑制2 2、消除和抑制化學(xué)干擾的方法、消除和抑制化學(xué)干擾的方法三、電離干擾及其抑制三、電離干擾及其抑制 某些易電離元素在火焰中產(chǎn)生電離，使基態(tài)原子數(shù)減少，某些易電離元素在火焰中產(chǎn)生電離，使基態(tài)原子數(shù)減少，降低了元素測(cè)定的靈敏度，這種干擾稱為電離干擾。電離降低了元素測(cè)定的靈敏度，這種干擾稱為電離干擾。電離干擾的程度與火焰溫度及元素種類有關(guān)。干擾的程度與火焰溫度及元素種類有關(guān)。消除和抑制電離干擾的方法消除和抑制電離干

45、擾的方法 采用低溫火焰或在試液中加入過(guò)量的更易電離的化合物采用低溫火焰或在試液中加入過(guò)量的更易電離的化合物( (消電離劑消電離劑) )，能夠有效地抑制待測(cè)元素的電離。在火焰溫，能夠有效地抑制待測(cè)元素的電離。在火焰溫度下，消電離劑首先電離，產(chǎn)生大量的電子，抑制了被測(cè)度下，消電離劑首先電離，產(chǎn)生大量的電子，抑制了被測(cè)元素的電離。元素的電離。例：測(cè)定鈣時(shí)存在電離干擾，加入一定量消電離劑例：測(cè)定鈣時(shí)存在電離干擾，加入一定量消電離劑KClKCl可以抑制鈣的電離干擾可以抑制鈣的電離干擾常用的消電離劑：常用的消電離劑：CsClCsCl、KClKCl、NaClNaCl等等AAS的干擾及其抑制的干擾及其抑制四、

46、光譜干擾及其抑制四、光譜干擾及其抑制 光譜干擾主要分為譜線干擾和背景干擾兩種。主要光譜干擾主要分為譜線干擾和背景干擾兩種。主要來(lái)源于光源和原子化器。來(lái)源于光源和原子化器。1. 譜線干擾和抑制譜線干擾和抑制發(fā)射線的鄰近線的干擾：發(fā)射線的鄰近線的干擾：指空心陰極燈的元素、雜質(zhì)或指空心陰極燈的元素、雜質(zhì)或載氣元素的發(fā)射線與待測(cè)元素共振線的重疊干擾。載氣元素的發(fā)射線與待測(cè)元素共振線的重疊干擾。吸收線重疊的干擾：吸收線重疊的干擾：指試樣中共存元素吸收線與待測(cè)元指試樣中共存元素吸收線與待測(cè)元素共振線的重疊干擾。素共振線的重疊干擾。譜線干擾的抑制：譜線干擾的抑制：減小單色器的光譜通帶寬度，提減小單色器的光譜

47、通帶寬度，提高儀器的分辨率，使元素的共振線與干擾譜線完全分開。高儀器的分辨率，使元素的共振線與干擾譜線完全分開。或選擇其它吸收線等方法抑制譜線干擾?；蜻x擇其它吸收線等方法抑制譜線干擾。AAS的干擾及其抑制的干擾及其抑制2. 2. 背景干擾和抑制背景干擾和抑制 背景干擾主要是指原子化過(guò)程中產(chǎn)生的背景干擾主要是指原子化過(guò)程中產(chǎn)生的分子吸收分子吸收和固體微粒產(chǎn)生的和固體微粒產(chǎn)生的光散射光散射干擾效應(yīng)。干擾效應(yīng)。 分子吸收干擾分子吸收干擾主要來(lái)源于在原子化過(guò)程中生成的主要來(lái)源于在原子化過(guò)程中生成的氣體分子、單氧化物、單氫氧化物、鹽類分子對(duì)元?dú)怏w分子、單氧化物、單氫氧化物、鹽類分子對(duì)元素共振線的吸收。其

48、產(chǎn)生的背景干擾比較嚴(yán)重。素共振線的吸收。其產(chǎn)生的背景干擾比較嚴(yán)重。 光散射干擾光散射干擾是固體微粒對(duì)共振線的散射造成的是固體微粒對(duì)共振線的散射造成的假吸收，當(dāng)吸收線在短波且基體濃度很高時(shí)，光假吸收，當(dāng)吸收線在短波且基體濃度很高時(shí)，光散射干擾較嚴(yán)重。散射干擾較嚴(yán)重。AAS的干擾及其抑制的干擾及其抑制(2)(2)光譜背景的校正光譜背景的校正用鄰近非共振線校正背景用鄰近非共振線校正背景 用分析線測(cè)量原子吸收與背景吸收的總吸光度，在分析用分析線測(cè)量原子吸收與背景吸收的總吸光度，在分析線鄰近選一條非共振線，此時(shí)測(cè)出的是背景吸收，兩次測(cè)線鄰近選一條非共振線，此時(shí)測(cè)出的是背景吸收，兩次測(cè)量值之差即為校正背景

49、后的吸光度。這種校正方法準(zhǔn)確度量值之差即為校正背景后的吸光度。這種校正方法準(zhǔn)確度較差，只適用于分析線附近背景分布比較均勻的情況。較差，只適用于分析線附近背景分布比較均勻的情況?；鹧妫夯鹧妫焊淖兓鹧骖愋汀⑷贾?、調(diào)節(jié)火焰觀測(cè)區(qū)高度。改變火焰類型、燃助比、調(diào)節(jié)火焰觀測(cè)區(qū)高度。石墨爐：石墨爐：選用適當(dāng)?shù)幕w改進(jìn)劑。選用適當(dāng)?shù)幕w改進(jìn)劑。(1)(1)光譜背景干擾的抑制光譜背景干擾的抑制AAS的干擾及其抑制的干擾及其抑制2. 2. 背景干擾和抑制背景干擾和抑制用塞曼效應(yīng)校正背景用塞曼效應(yīng)校正背景 塞曼效應(yīng)校正背景是基于磁場(chǎng)將吸收線分裂為具有不同偏塞曼效應(yīng)校正背景是基于磁場(chǎng)將吸收線分裂為具有不同偏振方向的

50、組分，利用這些分裂的偏振成分來(lái)區(qū)別被測(cè)元素和振方向的組分，利用這些分裂的偏振成分來(lái)區(qū)別被測(cè)元素和背景吸收。塞曼效應(yīng)校正背景的準(zhǔn)確度高，但儀器價(jià)格較貴。背景吸收。塞曼效應(yīng)校正背景的準(zhǔn)確度高，但儀器價(jià)格較貴。 用銳線光源測(cè)定分析線的原子吸收和背景吸收的總吸用銳線光源測(cè)定分析線的原子吸收和背景吸收的總吸光度再用氘燈光度再用氘燈( (紫外區(qū)紫外區(qū)) )或碘鎢燈或碘鎢燈( (可見區(qū)可見區(qū)) )在同一波長(zhǎng)測(cè)定在同一波長(zhǎng)測(cè)定背景吸收，計(jì)算兩次測(cè)定吸光度之差，即為校正背景后背景吸收，計(jì)算兩次測(cè)定吸光度之差，即為校正背景后的吸光度。由于空心陰極燈與氘燈兩種光源放電性質(zhì)不的吸光度。由于空心陰極燈與氘燈兩種光源放電

51、性質(zhì)不同，能量分布不同，會(huì)導(dǎo)致背景校正不足或過(guò)度。同，能量分布不同，會(huì)導(dǎo)致背景校正不足或過(guò)度。用連續(xù)光源校正背景用連續(xù)光源校正背景AAS的干擾及其抑制的干擾及其抑制(2)(2)光譜背景的校正光譜背景的校正AAS的定量分析的定量分析一、定量分析方法一、定量分析方法（一）標(biāo)準(zhǔn)曲線法（一）標(biāo)準(zhǔn)曲線法 配制一系列濃度不同的標(biāo)準(zhǔn)溶液，在相同測(cè)定條件配制一系列濃度不同的標(biāo)準(zhǔn)溶液，在相同測(cè)定條件下，測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)系列溶液和待測(cè)試樣溶液的吸光度，繪制下，測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)系列溶液和待測(cè)試樣溶液的吸光度，繪制A-cA-c標(biāo)準(zhǔn)曲線，由待測(cè)溶液的吸光度值在標(biāo)準(zhǔn)曲線上得到標(biāo)準(zhǔn)曲線，由待測(cè)溶液的吸光度值在標(biāo)準(zhǔn)曲線上得到其含量其含量。（

52、二）標(biāo)準(zhǔn)加入法（二）標(biāo)準(zhǔn)加入法 當(dāng)試樣組成復(fù)雜，待測(cè)元素含量很低時(shí)，應(yīng)采用標(biāo)當(dāng)試樣組成復(fù)雜，待測(cè)元素含量很低時(shí)，應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)加入法進(jìn)行定量分析。準(zhǔn)加入法進(jìn)行定量分析。 取若干份體積相同的試液（取若干份體積相同的試液（c cX X），依次按比例加入），依次按比例加入不同量的待測(cè)物的標(biāo)準(zhǔn)溶液（不同量的待測(cè)物的標(biāo)準(zhǔn)溶液（c cOO）: :濃度依次為：濃度依次為： cX ，cX+cO ，cX+2cO ，cX+3cO ，cX+4cO 分別測(cè)得吸光度為：分別測(cè)得吸光度為： A AX X ， A A1 1 ， A A2 2 ， A A3 3 ， A A4 4 直線外推法：以直線外推法：以A A對(duì)濃度對(duì)濃度c

53、c做圖得一做圖得一直線，圖中直線，圖中c cX X點(diǎn)即點(diǎn)即待測(cè)溶液濃度。待測(cè)溶液濃度。AAS的定量分析的定量分析（二）標(biāo)準(zhǔn)加入法（二）標(biāo)準(zhǔn)加入法（一）靈敏度（一）靈敏度 1. 1.靈敏度靈敏度（S） 指在一定濃度時(shí)，測(cè)定值（吸指在一定濃度時(shí)，測(cè)定值（吸光度）的增量光度）的增量(A)與相應(yīng)的待測(cè)元素濃度與相應(yīng)的待測(cè)元素濃度( (或質(zhì)量或質(zhì)量) )的增量的增量(c或或m)的比值：的比值： Sc=A/c 或或 Sm=A/m二、靈敏度和檢出限二、靈敏度和檢出限習(xí)慣上用特征濃度和特征質(zhì)量表征靈敏度習(xí)慣上用特征濃度和特征質(zhì)量表征靈敏度AAS的定量分析的定量分析3 3特征質(zhì)量特征質(zhì)量能產(chǎn)生能產(chǎn)生1%1%吸收

54、或產(chǎn)生吸收或產(chǎn)生0.00440.0044吸光度時(shí)吸光度時(shí)所對(duì)應(yīng)的被測(cè)元素的質(zhì)量定義為元素的特征質(zhì)量。所對(duì)應(yīng)的被測(cè)元素的質(zhì)量定義為元素的特征質(zhì)量。 mmc c=0.0044 =0.0044 s s V V/ /A A 單位單位: g /1%: g /1% s s為試液的質(zhì)量濃度為試液的質(zhì)量濃度( (gg mLmL-1 -1 ) )，V V為試液進(jìn)樣體積為試液進(jìn)樣體積(mL)(mL)，A A為試液的吸光度。為試液的吸光度。用于石墨爐原子吸收法中表示靈敏度。用于石墨爐原子吸收法中表示靈敏度。2 2特征濃度特征濃度能產(chǎn)生能產(chǎn)生1%1%吸收或產(chǎn)生吸收或產(chǎn)生0.00440.0044吸光度時(shí)吸光度時(shí)所對(duì)應(yīng)的被測(cè)元素的質(zhì)量濃度定義為元素的特征濃度。所對(duì)應(yīng)的被測(cè)元素的質(zhì)量濃度定義為元素的特征濃度。 c cc c=0.0044 =0.0044 s s / /A A 單位單位: g: g mLmL-1 -1 /1% /1% s s為試液的質(zhì)量濃度為試液的質(zhì)量濃度( (gg mLmL-1 -1 ) )，A A為試液的吸光度。為試液的吸光度。 用于火焰原子吸