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) ) 原子吸收光譜儀主要由哪幾部分組成，各個(gè)部分的作用是什么？火焰原子化和石墨爐原子化法的異同？AAS分析中的幾種主要干擾及其消除方法。標(biāo)準(zhǔn)曲線法與標(biāo)準(zhǔn)加入法要要 求求原子吸收光譜法是基于原子吸收光譜法是基于蒸汽相中蒸汽相中待測(cè)元素的待測(cè)元素的基態(tài)基態(tài)原子原子對(duì)其對(duì)其共振輻射共振輻射的的吸收強(qiáng)度吸收強(qiáng)度來(lái)測(cè)定試樣中該元來(lái)測(cè)定試樣中該元素含量的一種儀器分析方法。素含量的一種儀器分析方法。一、概述一、概述定義定義1802年發(fā)現(xiàn)原子蒸氣對(duì)其共振輻射吸收的現(xiàn)象年發(fā)現(xiàn)原子蒸氣對(duì)其共振輻射吸收的現(xiàn)

2、象1955年澳大利亞物理學(xué)家年澳大利亞物理學(xué)家 Walsh A（瓦爾西）瓦爾西）發(fā)發(fā)表了著名論文：原子吸收光譜法在分析化學(xué)中表了著名論文：原子吸收光譜法在分析化學(xué)中的應(yīng)用的應(yīng)用 Walsh被公認(rèn)為原子吸收光譜分析奠基人被公認(rèn)為原子吸收光譜分析奠基人1959年俄羅斯年俄羅斯Lvov開(kāi)創(chuàng)了石墨爐電熱原子吸收光開(kāi)創(chuàng)了石墨爐電熱原子吸收光譜法譜法GFAAS1961年美國(guó)年美國(guó)Perkin-Elmer公司推出了世界上第一公司推出了世界上第一臺(tái)臺(tái)FAAS商品化儀器，商品化儀器，1970年第一臺(tái)年第一臺(tái)GFAAS發(fā)展歷程發(fā)展歷程一、概述一、概述AAS在中國(guó)的發(fā)展在中國(guó)的發(fā)展l1963年年 黃本立，張展霞向國(guó)

3、內(nèi)學(xué)者介紹黃本立，張展霞向國(guó)內(nèi)學(xué)者介紹AASl1970年，北京科學(xué)儀器廠生產(chǎn)了國(guó)內(nèi)首臺(tái)年，北京科學(xué)儀器廠生產(chǎn)了國(guó)內(nèi)首臺(tái)FAASl1972年，北京有色金屬研究總院舉辦了全國(guó)冶年，北京有色金屬研究總院舉辦了全國(guó)冶金系統(tǒng)金系統(tǒng)AAS講習(xí)班講習(xí)班l(xiāng)1973年，山東濟(jì)南召開(kāi)了全國(guó)地質(zhì)系統(tǒng)年，山東濟(jì)南召開(kāi)了全國(guó)地質(zhì)系統(tǒng)AAS經(jīng)經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)驗(yàn)交流會(huì)l1975年以前，起步期年以前，起步期l19751985年，普遍推廣年，普遍推廣l20世紀(jì)世紀(jì)80年代中期以后，大發(fā)展時(shí)期年代中期以后，大發(fā)展時(shí)期痕量和超痕量元素分析的有效方法：痕量和超痕量元素分析的有效方法：石墨爐原子吸收光譜法（石墨爐原子吸收光譜法（GFAAS）

4、等離子體質(zhì)譜（等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）中子活化法（中子活化法（NAA） 在地質(zhì)、冶金、機(jī)械、化工、農(nóng)業(yè)、食品、在地質(zhì)、冶金、機(jī)械、化工、農(nóng)業(yè)、食品、輕工、生物醫(yī)藥、環(huán)境保護(hù)、材料科學(xué)等各個(gè)輕工、生物醫(yī)藥、環(huán)境保護(hù)、材料科學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用 一、概述一、概述特點(diǎn)：特點(diǎn)：(1) 檢出限低，檢出限低，10-1310-14 g(GFAAS);ppb (FAAS)(2) 精密度高，精密度高，3%5%(GFAAS)；1%(FAAS)(3) 選擇性高，一般情況下共存元素不干擾；選擇性高，一般情況下共存元素不干擾；(4) 應(yīng)用應(yīng)用范圍范圍廣，可測(cè)定廣，可測(cè)定70多個(gè)元素；多個(gè)元素；(

5、5) 用樣量小，用樣量小，1020L(GFAAS); (6)儀器相對(duì)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便儀器相對(duì)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便局限性：難熔元素、非金屬元素測(cè)定困難、局限性：難熔元素、非金屬元素測(cè)定困難、 單元素分析技術(shù)（最新儀器已克服此局限）單元素分析技術(shù)（最新儀器已克服此局限）一、概述一、概述1.1.元素的特征譜線元素的特征譜線（1 1）各種元素的）各種元素的原子結(jié)構(gòu)和外層電子排布原子結(jié)構(gòu)和外層電子排布不同不同 基態(tài)基態(tài)第一激發(fā)態(tài)第一激發(fā)態(tài)躍遷吸收能量躍遷吸收能量不同不同特征性特征性（2 2）各種元素的）各種元素的基態(tài)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)，最易發(fā)生，吸收最強(qiáng)，最靈敏線最靈敏線特征譜線特征譜

6、線。（3 3）利用原子蒸氣對(duì)特征譜線的吸收可以進(jìn)行定）利用原子蒸氣對(duì)特征譜線的吸收可以進(jìn)行定量分析量分析二、基本原理二、基本原理2.2.原子吸收光譜的產(chǎn)生原子吸收光譜的產(chǎn)生二、基本原理二、基本原理 熱力學(xué)平衡時(shí)，兩者符合熱力學(xué)平衡時(shí)，兩者符合BoltzmannBoltzmann分布分布定律：定律： 上式中上式中g(shù)j和和g0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，激發(fā)態(tài)原子數(shù)激發(fā)態(tài)原子數(shù)Nj與基態(tài)原子數(shù)與基態(tài)原子數(shù)N0之比較小之比較小, 1%. kThikTEkTEiEeggeggieggiNNi000003.3.基態(tài)原子數(shù)與激發(fā)態(tài)原子數(shù)的關(guān)系基態(tài)原子數(shù)與激發(fā)態(tài)原子數(shù)的關(guān)系原

7、子吸收光譜是利用待測(cè)元素的原子吸收光譜是利用待測(cè)元素的原子蒸氣原子蒸氣中中基態(tài)基態(tài)原子原子與與共振線吸收共振線吸收之間的關(guān)系來(lái)測(cè)定的。之間的關(guān)系來(lái)測(cè)定的。原子化過(guò)程原子化過(guò)程（火焰、熱加熱等方式）：原子蒸氣（火焰、熱加熱等方式）：原子蒸氣中同時(shí)存在中同時(shí)存在基態(tài)原子與激發(fā)態(tài)原子基態(tài)原子與激發(fā)態(tài)原子?；鶓B(tài)原子數(shù)代表待測(cè)元素的原子總數(shù)基態(tài)原子數(shù)代表待測(cè)元素的原子總數(shù) 原子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，理論上應(yīng)產(chǎn)生原子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，理論上應(yīng)產(chǎn)生線狀光譜線狀光譜吸收線。吸收線。 實(shí)際上用特征吸收頻率輻射光照射時(shí)，獲得一峰實(shí)際上用特征吸收頻率輻射光照射時(shí)，獲得一峰形吸收形吸收( (具有一定寬度具有一定寬度) )。 由：由：Iv

8、=I0e-Kvl，透射光強(qiáng)度，透射光強(qiáng)度I Iv v和吸收系數(shù)和吸收系數(shù)Kv及輻及輻射頻率射頻率v有關(guān)。有關(guān)。4.4.原子吸收光譜的輪廓原子吸收光譜的輪廓原子吸收線半寬度約原子吸收線半寬度約0.001-0.005 nm分子吸收帶的半寬度約分子吸收帶的半寬度約50 nm（1）自然寬度）自然寬度 與激發(fā)態(tài)原子平均壽命有關(guān)，平均壽命越長(zhǎng)，譜與激發(fā)態(tài)原子平均壽命有關(guān)，平均壽命越長(zhǎng)，譜線自然寬度越窄。（線自然寬度越窄。（10-5 nm級(jí)）級(jí)）（2）熱變寬（）熱變寬（10-3 nm級(jí)，主要因素）級(jí)，主要因素）多普勒效應(yīng)：一個(gè)運(yùn)動(dòng)的原子發(fā)出的光，如果運(yùn)多普勒效應(yīng)：一個(gè)運(yùn)動(dòng)的原子發(fā)出的光，如果運(yùn)動(dòng)方向離開(kāi)觀察

9、者（接受器），則在觀察者看來(lái)動(dòng)方向離開(kāi)觀察者（接受器），則在觀察者看來(lái)，其頻率較靜止原子所發(fā)的頻率低，如果運(yùn)動(dòng)方，其頻率較靜止原子所發(fā)的頻率低，如果運(yùn)動(dòng)方向朝向觀察者（接受器），則在觀察者看來(lái)，其向朝向觀察者（接受器），則在觀察者看來(lái)，其頻率較靜止原子所發(fā)的頻率低，頻率較靜止原子所發(fā)的頻率低，rATVV07D10162. 76.4吸收峰變寬原因：吸收峰變寬原因：熱變寬（多普勒變寬）熱變寬（多普勒變寬）（3 3）壓力變寬（）壓力變寬（10-3nm級(jí)）級(jí)）原子原子相互碰撞相互碰撞使激發(fā)態(tài)原子平均壽命縮短而引起使激發(fā)態(tài)原子平均壽命縮短而引起譜線變寬譜線變寬。 勞倫茲（勞倫茲（Lorentz）變寬變寬

10、：待測(cè)原子和其他原子待測(cè)原子和其他原子碰碰撞，隨原子區(qū)撞，隨原子區(qū)壓力和溫度壓力和溫度增加而增大增加而增大赫魯茲馬克（赫魯茲馬克（Holtsmark）變寬（共振變寬）：變寬（共振變寬）：同種原子同種原子碰撞。濃度高時(shí)起作用，碰撞。濃度高時(shí)起作用，AAS中可忽略中可忽略壓力變寬壓力變寬（5 5）場(chǎng)致變寬）場(chǎng)致變寬 影響較??；影響較?。?（4）自吸變寬）自吸變寬 光源空心陰極燈發(fā)射的共振線被燈內(nèi)同種基態(tài)光源空心陰極燈發(fā)射的共振線被燈內(nèi)同種基態(tài)原子所吸收產(chǎn)生自吸現(xiàn)象。燈電流越大，自吸現(xiàn)原子所吸收產(chǎn)生自吸現(xiàn)象。燈電流越大，自吸現(xiàn)象越嚴(yán)重。象越嚴(yán)重。綜上所述綜上所述, 在在AAS分析條件下，吸收線寬分析

11、條件下，吸收線寬度主要受度主要受Doppler和和Lorentz變寬變寬控制?？刂?。（1 1）積分吸收積分吸收( (吸收曲線的面積與吸光原子數(shù)的關(guān)系吸收曲線的面積與吸光原子數(shù)的關(guān)系 )4.4.原子吸收光譜的測(cè)量原子吸收光譜的測(cè)量 如將公式左邊求出，即譜線下所圍面積（積分吸收）。即可得單位體積原子蒸氣中吸收輻射的基態(tài)原子數(shù)N0。這是一種絕對(duì)測(cè)量方法，分光裝置難以實(shí)現(xiàn)。 (=10-3nm，若取600nm，單色器分辨率R=/=6105 )原子吸收現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)100多年后，AAS才用于分析化學(xué)！理論上：積分吸收與原子蒸氣中吸收輻射的原子數(shù)成正比f(wàn)NmcevKv02d 6.6（2 2）峰值吸收峰值吸收（吸收

12、曲線峰值與吸光原子數(shù)的關(guān)系）若僅考慮原子熱運(yùn)動(dòng)，譜線變寬主要受多普勒效應(yīng)影響，則若僅考慮原子熱運(yùn)動(dòng)，譜線變寬主要受多普勒效應(yīng)影響，則測(cè)定峰值系數(shù)測(cè)定峰值系數(shù)K0值，必須用銳線光源代替連續(xù)光源！值，必須用銳線光源代替連續(xù)光源！結(jié)合式6.6fNmceK02D02ln26.9200ln2)-2(-expDKkv6.7 1955年，年，Walsh提出以提出以銳線光源銳線光源為激發(fā)光源，用測(cè)量為激發(fā)光源，用測(cè)量峰值吸收系數(shù)峰值吸收系數(shù)代替吸收系數(shù)積分值。代替吸收系數(shù)積分值。銳線光源銳線光源 在原子吸收分析中需要使用銳線光源，測(cè)量譜線的峰在原子吸收分析中需要使用銳線光源，測(cè)量譜線的峰值吸收，銳線光源需要滿

13、足的條件：值吸收，銳線光源需要滿足的條件： （1）光源的發(fā)射線與吸收線的）光源的發(fā)射線與吸收線的0一致一致。 （2）發(fā)射線的）發(fā)射線的1/2小于小于吸收線的吸收線的 1/2。提供提供銳線光源的方法：銳線光源的方法： 空心陰極燈空心陰極燈IIA0lg eeIIII0000d;delII0K-0de將將 I=I0e-Kvl 代入上式：代入上式：eelIIA0K-000dedlg則：則： 采 用 銳 線 光 源 進(jìn) 行 測(cè) 量 ， 則ea ，由圖可見(jiàn)，在輻射線寬度范圍內(nèi)，K可近似認(rèn)為不變，并近似等于峰值時(shí)的吸收系數(shù)K0（3）原子吸收定量的基本關(guān)系式原子吸收定量的基本關(guān)系式 峰值吸收峰值吸收 在原子吸

14、收中，譜線變寬主要受多普勒效應(yīng)影響，則：在原子吸收中，譜線變寬主要受多普勒效應(yīng)影響，則：eelIIA0K-000dedlgfNmceK02D02ln2002D2ln2434. 0kNflNmceA 上式的前提條件：上式的前提條件：（1 1） ea ；（2）輻射線與吸收線的中心頻率一致。輻射線與吸收線的中心頻率一致。lKAlKlK0-434. 0elge1lg0(6.12)cN00kNAckckA(原子吸收定量的基本關(guān)系式）原子吸收定量的基本關(guān)系式） 在原子吸收測(cè)定條件下，基態(tài)原子數(shù)N0近似等于原子總數(shù)N。一定實(shí)驗(yàn)條件下，待測(cè)元素濃度c與原子蒸氣中原子總數(shù)保持一定比例關(guān)系：三、原子吸收分光光度計(jì)

15、三、原子吸收分光光度計(jì)原子吸收儀器（原子吸收儀器（2）原子吸收儀器（原子吸收儀器（3）原子吸收儀器（原子吸收儀器（4）三、原子吸收分光光度計(jì)三、原子吸收分光光度計(jì)三、原子吸收分光光度計(jì)三、原子吸收分光光度計(jì)一、光源一、光源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；（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。2.空心陰極燈：3.空心陰極燈的原理空心陰極燈的原理3.3.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)，擊穿惰性氣體; 產(chǎn)生正電荷，其在電場(chǎng)作用下，向陰極內(nèi)壁

16、猛烈轟擊; 使陰極表面的金屬原子濺射出來(lái)，濺射出來(lái)的金屬原子再發(fā)生碰撞而被激發(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。 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)。 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。）輻射光強(qiáng)度大，穩(wěn)定，譜線窄。（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。3.空心陰極燈的原理空心陰極燈的原理3.空心陰極燈的原理空心陰極燈的原理二、原子化系統(tǒng)二、原子化系統(tǒng)1.1.作用及原子化方法作用及原子化方法火焰原子化器火焰原子化器2.2.火焰原子化裝置火焰原子化裝置 霧化器和燃燒器。霧

17、化器和燃燒器。 主要缺點(diǎn)：霧化效率低。主要缺點(diǎn)：霧化效率低。 （1）霧化器）霧化器（2 2）燃燒器）燃燒器 試樣霧滴在火焰中，經(jīng)蒸發(fā)，干燥，離解（還原）試樣霧滴在火焰中，經(jīng)蒸發(fā)，干燥，離解（還原）等過(guò)程產(chǎn)生大量基態(tài)原子。等過(guò)程產(chǎn)生大量基態(tài)原子。 （b）火焰溫度取決于火焰溫度取決于燃?xì)馀c助燃?xì)忸愋腿細(xì)馀c助燃?xì)忸愋停Ｓ每諝?，常用空?乙炔乙炔火焰，最高溫度火焰，最高溫度2600K，能測(cè)，能測(cè)35種元素。種元素。火焰溫度的選擇：火焰溫度的選擇：（a）保證待測(cè)元素充分離解為基態(tài)原子的前提下，盡量保證待測(cè)元素充分離解為基態(tài)原子的前提下，盡量采用采用低溫火焰低溫火焰； 火焰類型：火焰類型： 化學(xué)計(jì)量火焰

18、：溫度高，干擾少，穩(wěn)定，背景低化學(xué)計(jì)量火焰：溫度高，干擾少，穩(wěn)定，背景低 富燃火焰：富燃火焰：還原性火焰還原性火焰，燃燒不完全，測(cè)定較，燃燒不完全，測(cè)定較易形成難易形成難熔氧化物的元素熔氧化物的元素（MoMo、CrCr稀土等）稀土等）。貧燃火焰：火焰貧燃火焰：火焰溫度低溫度低，氧化性氧化性氣氛，適用于氣氛，適用于堿金屬等易堿金屬等易電離元素電離元素測(cè)定。測(cè)定?；鹧娣N類及對(duì)光的吸收：火焰種類及對(duì)光的吸收： 例：例：AsAs的共振線的共振線193193.7.7nmnm采用空氣采用空氣- -乙炔火焰時(shí)，火焰產(chǎn)乙炔火焰時(shí)，火焰產(chǎn)生吸收，而選氫火焰則較好；生吸收，而選氫火焰則較好； 選擇火焰時(shí)，還應(yīng)考慮

19、選擇火焰時(shí)，還應(yīng)考慮火焰本身對(duì)光的吸收火焰本身對(duì)光的吸收。根據(jù)待。根據(jù)待測(cè)元素的共振線，選擇不同的火焰，可避開(kāi)干擾：測(cè)元素的共振線，選擇不同的火焰，可避開(kāi)干擾：空氣空氣-乙炔火焰：乙炔火焰：最常用最常用；可測(cè)；可測(cè)定定30多種元素；多種元素；N2O-乙炔火焰：乙炔火焰：火焰溫度高火焰溫度高，可測(cè)定的增加到可測(cè)定的增加到70多種多種。3.3.石墨爐原子化裝置石墨爐原子化裝置（1）結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)-外氣路外氣路中中Ar氣體沿石墨管外壁流動(dòng)，冷卻保氣體沿石墨管外壁流動(dòng)，冷卻保護(hù)石墨管；護(hù)石墨管；內(nèi)氣路內(nèi)氣路中中Ar氣體由管兩端流向管中心，從中氣體由管兩端流向管中心，從中心孔流出，用來(lái)保護(hù)原子不被氧化，同時(shí)排

20、除干燥和灰化心孔流出，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。過(guò)程中產(chǎn)生的蒸汽。循環(huán)水循環(huán)水用來(lái)冷卻石墨管。用來(lái)冷卻石墨管。（2）原子化過(guò)程）原子化過(guò)程原子化過(guò)程分為原子化過(guò)程分為干燥干燥、灰化灰化（去除基體）、（去除基體）、原子化原子化、凈化凈化（去除殘?jiān)ㄈコ龤堅(jiān)?四個(gè)階段。四個(gè)階段。石墨爐原子化器石墨爐原子化器（3）優(yōu)缺點(diǎn)）優(yōu)缺點(diǎn)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（1-100L），），可測(cè)固可測(cè)固體及粘稠試樣，靈敏度高，檢出限體及粘稠試樣，靈敏度高，檢出限10-12 g/L。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：精密度差，測(cè)定速度慢，裝置復(fù)雜，操作要求高。精密度

21、差，測(cè)定速度慢，裝置復(fù)雜，操作要求高。4.4.其他原子化方法其他原子化方法（1）低溫原子化方法）低溫原子化方法主要是氫化物原子化方法，原子化溫度主要是氫化物原子化方法，原子化溫度700900C ；主要應(yīng)用于：主要應(yīng)用于：As、Sb、Bi、Sn、Ge、Se、Pb、Te等元素等元素 特點(diǎn)：特點(diǎn)：原子化溫度低原子化溫度低 ； 靈敏度高（對(duì)砷、硒可達(dá)靈敏度高（對(duì)砷、硒可達(dá)10-9g）；）； 基體干擾和化學(xué)干擾??；基體干擾和化學(xué)干擾??； 原理：原理：AsCl3 +4NaBH4 + HCl +8H2O = AsH3 +4NaCl +4HBO2+13H2（2 2）汞低溫原子化法）汞低溫原子化法 主要應(yīng)用于：

22、主要應(yīng)用于：各種試樣中各種試樣中Hg元素元素的測(cè)定；的測(cè)定； 原理：原理：將試樣中的將試樣中的汞離子汞離子用用SnCl2或鹽酸羥胺完全或鹽酸羥胺完全還原還原為為金屬汞金屬汞后，用氣流將汞蒸氣帶入具有石英窗的氣體測(cè)量后，用氣流將汞蒸氣帶入具有石英窗的氣體測(cè)量管中進(jìn)行吸光度測(cè)量。管中進(jìn)行吸光度測(cè)量。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：低溫測(cè)量；低溫測(cè)量； 靈敏度、準(zhǔn)確度較高（靈敏度、準(zhǔn)確度較高（10-8g汞汞）；）；三、單色器三、單色器 1.1.作用作用 將待測(cè)元素的共振線與鄰近線分開(kāi)。將待測(cè)元素的共振線與鄰近線分開(kāi)。 2. 組件組件 色散元件（棱鏡、光柵），凹凸鏡、狹縫等色散元件（棱鏡、光柵），凹凸鏡、狹縫等四、檢測(cè)

23、系統(tǒng)四、檢測(cè)系統(tǒng)主要由檢測(cè)器、放大器、對(duì)數(shù)變換器、顯示記錄裝置組成主要由檢測(cè)器、放大器、對(duì)數(shù)變換器、顯示記錄裝置組成l光譜干擾光譜干擾l物理干擾物理干擾l化學(xué)干擾化學(xué)干擾l背景干擾背景干擾五、干擾及其消除方法五、干擾及其消除方法2.2.光譜通帶內(nèi)存在的非吸收線光譜通帶內(nèi)存在的非吸收線 如：如：Cr 357.9nm Cr 357.9nm 受受Ar 357.7nmAr 357.7nm的干擾的干擾 減小燈電流或狹縫寬度，或者另選吸收線減小燈電流或狹縫寬度，或者另選吸收線 待測(cè)元素的共振線與干擾物質(zhì)譜線分離不完全，這類干擾待測(cè)元素的共振線與干擾物質(zhì)譜線分離不完全，這類干擾主要來(lái)自光源和原子化裝置，主要

24、有以下幾種：主要來(lái)自光源和原子化裝置，主要有以下幾種：1. 吸收線重疊吸收線重疊 如：如：Ge 422.66nm與與Ca 422.67nm重疊重疊 另選吸收線另選吸收線1）光譜干擾）光譜干擾 試樣在轉(zhuǎn)移、蒸發(fā)過(guò)程中試樣在轉(zhuǎn)移、蒸發(fā)過(guò)程中物理因物理因素素變化引起的干擾效應(yīng)，主要影響試變化引起的干擾效應(yīng)，主要影響試樣樣噴入火焰的速度噴入火焰的速度、霧化效率霧化效率、霧滴霧滴大小大小等。等。 控制試液與標(biāo)準(zhǔn)溶液的組成盡量一致的方法控制試液與標(biāo)準(zhǔn)溶液的組成盡量一致的方法 (基體匹配基體匹配）解決辦法：解決辦法：標(biāo)準(zhǔn)加入法標(biāo)準(zhǔn)加入法2）物理干擾）物理干擾（1 1）生成難揮發(fā)的化合物，使參與吸收的基態(tài)原子

25、減少）生成難揮發(fā)的化合物，使參與吸收的基態(tài)原子減少 例：例：a a、鈷、硅、硼、鈦、鈹在火焰中易生成難熔化合物鈷、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。待測(cè)元素與其它組分之間的待測(cè)元素與其它組分之間的化學(xué)作用化學(xué)作用所引起的干擾效應(yīng)所引起的干擾效應(yīng),主要影響到待測(cè)元素的主要影響到待測(cè)元素的原子化效率原子化效率（主要干擾源）。（主要干擾源）。1. 1. 化學(xué)干擾的類型化學(xué)干擾的類型（2）待測(cè)離子發(fā)生電離反應(yīng)，生成離子，不產(chǎn)生吸收，）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，電離電位總吸收強(qiáng)度減弱，電離電位

26、6eV的元素易發(fā)生電離，火的元素易發(fā)生電離，火焰溫度越高，干擾越嚴(yán)重，（如堿及堿土元素）。焰溫度越高，干擾越嚴(yán)重，（如堿及堿土元素）。3）化學(xué)干擾）化學(xué)干擾 2.2.化學(xué)干擾的抑制化學(xué)干擾的抑制 （1）合適的原子化方法）合適的原子化方法提高原子化溫度提高原子化溫度（5）基體改進(jìn)劑）基體改進(jìn)劑GFAAS法，在試樣中加入基體改進(jìn)劑法，在試樣中加入基體改進(jìn)劑，使其在干燥或灰化階段與試樣發(fā)生化學(xué)變化，從而改變，使其在干燥或灰化階段與試樣發(fā)生化學(xué)變化，從而改變基體或待測(cè)元素的揮發(fā)性，以消除干擾?；w或待測(cè)元素的揮發(fā)性，以消除干擾。（4）電離緩沖劑）電離緩沖劑加入大量易電離的一種緩沖劑以抑制加入大量易電離

27、的一種緩沖劑以抑制待測(cè)元素的電離。待測(cè)元素的電離。 例：加入足量的銫鹽，抑制例：加入足量的銫鹽，抑制K、Na的電離。的電離。 （3）保護(hù)劑）保護(hù)劑與待測(cè)元素形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，防止干擾與待測(cè)元素形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，防止干擾物質(zhì)與其作用。物質(zhì)與其作用。 例：加入例：加入EDTA生成生成EDTA-Ca，避免磷酸根與鈣作用。避免磷酸根與鈣作用。 （2）釋放劑）釋放劑與干擾元素生成更穩(wěn)定化合物使待測(cè)元素與干擾元素生成更穩(wěn)定化合物使待測(cè)元素釋放出來(lái)。釋放出來(lái)。 例：鍶和鑭可有效消除磷酸根對(duì)鈣的干擾。例：鍶和鑭可有效消除磷酸根對(duì)鈣的干擾。 1. 1.分子吸收與光散射分子吸收與光散射 分子吸收：原子化過(guò)程中，存

28、在或生成的分子對(duì)特分子吸收：原子化過(guò)程中，存在或生成的分子對(duì)特征輻射產(chǎn)生的吸收。征輻射產(chǎn)生的吸收。分子光譜是帶狀光譜分子光譜是帶狀光譜，勢(shì)必在一定，勢(shì)必在一定波長(zhǎng)范圍內(nèi)產(chǎn)生干擾。波長(zhǎng)范圍內(nèi)產(chǎn)生干擾。 背景干擾主要指原子化過(guò)程中所產(chǎn)生的背景干擾主要指原子化過(guò)程中所產(chǎn)生的光譜干擾光譜干擾，主要有，主要有分子吸收分子吸收干擾和干擾和散射散射干擾，干擾嚴(yán)重時(shí)，不能進(jìn)行測(cè)定。干擾，干擾嚴(yán)重時(shí)，不能進(jìn)行測(cè)定。 光散射：原子化過(guò)程中，存在或生成的微粒使光產(chǎn)生的光散射：原子化過(guò)程中，存在或生成的微粒使光產(chǎn)生的散射現(xiàn)象。散射現(xiàn)象。 產(chǎn)生正偏差，石墨爐原子化法比火焰法產(chǎn)生的干擾嚴(yán)重產(chǎn)生正偏差，石墨爐原子化法比火焰

29、法產(chǎn)生的干擾嚴(yán)重4）背景干擾）背景干擾2.2.背景干擾校正方法背景干擾校正方法(1) (1) 連續(xù)光源背景校正連續(xù)光源背景校正 旋轉(zhuǎn)斬光器交替使氘燈提供的連續(xù)光譜和空心陰極旋轉(zhuǎn)斬光器交替使氘燈提供的連續(xù)光譜和空心陰極燈提供的共振線通過(guò)火焰；燈提供的共振線通過(guò)火焰； 連續(xù)光譜通過(guò)時(shí)：測(cè)定的為背景吸收連續(xù)光譜通過(guò)時(shí)：測(cè)定的為背景吸收(此時(shí)的共振線此時(shí)的共振線吸收相對(duì)于總吸收可忽略吸收相對(duì)于總吸收可忽略)；共振線通過(guò)時(shí)，測(cè)定總吸收；共振線通過(guò)時(shí)，測(cè)定總吸收；差值為有效吸收；差值為有效吸收；（2）塞曼）塞曼(Zeeman)效應(yīng)背景校正法效應(yīng)背景校正法優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：校正能力強(qiáng)（可校正背景校正能力強(qiáng)（可校正

30、背景A A1.21.22.02.0）；）； 可校正波長(zhǎng)范圍寬：可校正波長(zhǎng)范圍寬：190 190 900 900 nmnm；Zeeman效應(yīng)：在磁場(chǎng)作用下簡(jiǎn)并的譜線發(fā)生裂分的現(xiàn)象效應(yīng)：在磁場(chǎng)作用下簡(jiǎn)并的譜線發(fā)生裂分的現(xiàn)象校正原理：原子化器加磁場(chǎng)后，隨旋轉(zhuǎn)偏振器的轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)校正原理：原子化器加磁場(chǎng)后，隨旋轉(zhuǎn)偏振器的轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)平行磁場(chǎng)的偏振光通過(guò)火焰時(shí)，產(chǎn)生總吸收；當(dāng)垂直磁場(chǎng)平行磁場(chǎng)的偏振光通過(guò)火焰時(shí)，產(chǎn)生總吸收；當(dāng)垂直磁場(chǎng)的偏振光通過(guò)火焰時(shí)，只產(chǎn)生背景吸收；的偏振光通過(guò)火焰時(shí)，只產(chǎn)生背景吸收；六、分析方法及應(yīng)用六、分析方法及應(yīng)用特征參數(shù)特征參數(shù)測(cè)定條件的選擇測(cè)定條件的選擇定量分析方法定量分析方法分析應(yīng)

31、用分析應(yīng)用1、特征參數(shù)特征參數(shù)特征濃度：特征濃度： 產(chǎn)生產(chǎn)生1%的吸收或的吸收或0.0044吸光度值時(shí)溶液中待吸光度值時(shí)溶液中待測(cè)元素的質(zhì)量濃度或質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)元素的質(zhì)量濃度或質(zhì)量分?jǐn)?shù) C0 = CX0.0044 / A （ g/mL）特征質(zhì)量：產(chǎn)生特征質(zhì)量：產(chǎn)生1%的吸收或的吸收或0.0044吸光度值時(shí)溶液中待吸光度值時(shí)溶液中待測(cè)元素的質(zhì)量測(cè)元素的質(zhì)量, 在石墨爐原子化法中應(yīng)用較為普遍。在石墨爐原子化法中應(yīng)用較為普遍。 m0 = 0.0044mx/A（pg或或ng）2 2、檢出限、檢出限(2)石墨爐法石墨爐法 mDL=3S0/S S0：空白溶液多次測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)偏差空白溶液多次測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)偏差 S：待

32、測(cè)元素的靈敏度，即工作曲線的斜率。待測(cè)元素的靈敏度，即工作曲線的斜率。 在適當(dāng)置信度下，能檢測(cè)出的待測(cè)元素的最小濃度或在適當(dāng)置信度下，能檢測(cè)出的待測(cè)元素的最小濃度或最小量。最小量。 (1)火焰法火焰法 cDL=3S0/S 單位：?jiǎn)挝唬篻 mL-13 3、測(cè)定條件的選擇、測(cè)定條件的選擇1 1分析線分析線 一般選待測(cè)元素的共振線作為分析線，測(cè)量高濃度時(shí)，也可選次靈敏線2 2通帶（可調(diào)節(jié)狹縫寬度改變）通帶（可調(diào)節(jié)狹縫寬度改變） 無(wú)鄰近干擾線（如測(cè)堿及堿土金屬）時(shí)，選較大的通帶，反之（如測(cè)過(guò)渡及稀土金屬），宜選較小通帶。3 3空心陰極燈電流空心陰極燈電流 在保證有穩(wěn)定和足夠的輻射光通量的情況下，盡量選較低的電流。*3 3