第七章--原子吸收光譜法

1、 - 2 -原子蒸氣對其原子共振輻原子蒸氣對其原子共振輻射吸收的現象。射吸收的現象。u1802年，已經發(fā)現了原子吸收現象，但在年，已經發(fā)現了原子吸收現象，但在1955年以前，一直未用于分析化學，為什么？年以前，一直未用于分析化學，為什么？ - 3 -u1955年，澳大利亞物理學家年，澳大利亞物理學家 Walsh（沃爾什）沃爾什）發(fā)表了著名論文發(fā)表了著名論文， 奠定了原子吸收光譜法的基礎。奠定了原子吸收光譜法的基礎。u1960年以后，得到迅速發(fā)展，成為測定微量或年以后，得到迅速發(fā)展，成為測定微量或痕量金屬元素的可靠分析方法。痕量金屬元素的可靠分析方法。 - 4 -10-10 10-14 g。1%

2、5%。一般情況下共存元素不干擾。一般情況下共存元素不干擾?？蓽y定可測定70多個元素（各種樣多個元素（各種樣品中）品中）。難熔元素、非金屬元素測定困難難熔元素、非金屬元素測定困難，不能同時多元素不能同時多元素分析。分析。 - 5 -利用物質對輻射的吸收進行分析。利用物質對輻射的吸收進行分析。紫外可見為溶液中分子或離紫外可見為溶液中分子或離子寬帶吸收，帶寬為幾納米至幾十納米；原子寬帶吸收，帶寬為幾納米至幾十納米；原子吸收測的是氣態(tài)基態(tài)原子的吸收，窄帶吸子吸收測的是氣態(tài)基態(tài)原子的吸收，窄帶吸收，吸收帶寬僅為收，吸收帶寬僅為10-3 nm。 - 6 -u確定待測元素。確定待測元素。u選擇該元素相應銳線

3、光源，發(fā)射出特征譜線選擇該元素相應銳線光源，發(fā)射出特征譜線。u試樣在原子化器中被蒸發(fā)、解離成氣態(tài)基態(tài)試樣在原子化器中被蒸發(fā)、解離成氣態(tài)基態(tài)原子。原子。u特征譜線穿過氣態(tài)基態(tài)原子，被吸收而減弱特征譜線穿過氣態(tài)基態(tài)原子，被吸收而減弱，經色散系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)后，測定吸光度。，經色散系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)后，測定吸光度。u根據吸光度與濃度間線性關系，定量分析。根據吸光度與濃度間線性關系，定量分析。 - 7 -u原子吸收光譜分析法的特點。原子吸收光譜分析法的特點。 - 9 -原子吸收一定頻率的輻射能量原子吸收一定頻率的輻射能量，產生，產生（簡稱共振線），原子吸收（簡稱共振線），原子吸收光譜。光譜。原子發(fā)射出一定頻

4、率的輻射，原子發(fā)射出一定頻率的輻射，產生共振發(fā)射線（也簡稱共振線），原子發(fā)射產生共振發(fā)射線（也簡稱共振線），原子發(fā)射光譜。光譜。 - 10 -從從基態(tài)基態(tài) 激發(fā)態(tài)躍遷吸收能量不同，所產生的激發(fā)態(tài)躍遷吸收能量不同，所產生的共振吸收線具有特征性和選擇性。共振吸收線具有特征性和選擇性。u各種元素的基態(tài)各種元素的基態(tài) 第一激發(fā)態(tài)躍遷最易發(fā)生第一激發(fā)態(tài)躍遷最易發(fā)生，吸收最強，是最靈敏線，是各種元素的特征，吸收最強，是最靈敏線，是各種元素的特征譜線。譜線。u利用利用對該原子特征譜線的吸收可對該原子特征譜線的吸收可以進行定量分析以進行定量分析 - 11 - 當強度為當強度為I0的單色光通過吸收厚度為的單色光

5、通過吸收厚度為l的基態(tài)原的基態(tài)原子蒸氣時，入射光的強度因基態(tài)原子的吸收而減弱子蒸氣時，入射光的強度因基態(tài)原子的吸收而減弱，被透過光的強度，被透過光的強度I服從服從：lKIIAlKII434. 0lg)exp(00式中，式中，是基態(tài)原子對頻率為的單色光是基態(tài)原子對頻率為的單色光的吸收系數。的吸收系數。 - 12 -u原子結構較分子結構簡單，不存在振動能級和原子結構較分子結構簡單，不存在振動能級和轉動能級，只有電子能級，轉動能級，只有電子能級，u理論和實驗證明：理論和實驗證明：無論是原子發(fā)射線還是原子無論是原子發(fā)射線還是原子吸收線，都不是一條嚴格的幾何線，都具有一吸收線，都不是一條嚴格的幾何線，都

6、具有一定的形狀，即定的形狀，即。 - 13 -u當用特征吸收頻率輻射光照射氣態(tài)基態(tài)原子時，當用特征吸收頻率輻射光照射氣態(tài)基態(tài)原子時，獲得的是獲得的是(具有一定寬度具有一定寬度)。 - 14 -譜線強度譜線強度I或吸收系數或吸收系數K與頻率與頻率的的吸收曲線，以吸收線的中心頻率吸收曲線，以吸收線的中心頻率0和半寬度和半寬度來來表示。表示。半寬度簡稱為吸收線寬度，約為半寬度簡稱為吸收線寬度，約為10-3-10-2 nm。 - 15 -用用N 或或N表示。表示。，平均壽命越短、能級寬度越寬，譜線自然寬度，平均壽命越短、能級寬度越寬，譜線自然寬度越大，不同譜線具有不同的自然寬度。越大，不同譜線具有不同

7、的自然寬度。u對大多數元素而言，共振線自然寬度一般為對大多數元素而言，共振線自然寬度一般為10-6-10-5 nm，和其它變寬寬度相比，和其它變寬寬度相比，。 - 16 -：用用D 或或D表示。表示。u溫度升高，原子相對熱運動劇烈，熱變寬增大。溫度升高，原子相對熱運動劇烈，熱變寬增大。u熱變寬寬度一般為熱變寬寬度一般為10-4-10-3 nm，是，是。rATV07D10162. 7 - 17 -前者為赫爾茲馬克變寬，用前者為赫爾茲馬克變寬，用R 表示表示、后者為后者為洛倫茲變寬洛倫茲變寬，用，用L表示。表示。u通常通常L為為10-4-10-3 nm，是，是。 - 18 -u赫爾茲馬克變寬赫爾茲

8、馬克變寬R 隨待測元素原子密度升高而隨待測元素原子密度升高而增大，在原子吸收法中，測定元素的含量較低，增大，在原子吸收法中，測定元素的含量較低， R一般可忽略不計。一般可忽略不計。壓力升高，粒子間壓力升高，粒子間相互碰撞加劇，碰撞變寬越嚴重，因此碰撞變寬相互碰撞加劇，碰撞變寬越嚴重，因此碰撞變寬又稱又稱。 - 19 -u光源空心陰極燈內，光源空心陰極燈內，導致光源發(fā)射線變寬。，導致光源發(fā)射線變寬。u燈電流越大，自吸變寬越嚴重，燈電流越大，自吸變寬越嚴重， - 20 -u外界電場、帶電粒子、離子形成的電場及磁場的外界電場、帶電粒子、離子形成的電場及磁場的作用使譜線變寬的現象。作用使譜線變寬的現象

9、。u影響較小。影響較小。 - 21 -主要受多普勒變寬（熱變寬）和主要受多普勒變寬（熱變寬）和L洛侖茲變寬影響。洛侖茲變寬影響。主要受多普勒變寬（熱變主要受多普勒變寬（熱變寬）和自吸變寬影響。寬）和自吸變寬影響。 - 22 -u原子吸收光譜是利用待測元素氣態(tài)基態(tài)原子對同原子吸收光譜是利用待測元素氣態(tài)基態(tài)原子對同種原子的特征輻射的吸收來測定的。種原子的特征輻射的吸收來測定的。，而原子化過程中試樣原，而原子化過程中試樣原子不可能全部處于基態(tài)，部分原子處于激發(fā)態(tài)。子不可能全部處于基態(tài)，部分原子處于激發(fā)態(tài)。 - 23 -激發(fā)態(tài)原子數激發(fā)態(tài)原子數Ni和和基態(tài)原子數基態(tài)原子數N0之間的關系可以用之間的關系

10、可以用表表示：示：kTEggNNiiiexp00 式中，式中，gi和和g0分別為激發(fā)態(tài)和基態(tài)的統(tǒng)計權重分別為激發(fā)態(tài)和基態(tài)的統(tǒng)計權重，Ei為激發(fā)能。為激發(fā)能。 - 24 -kTEggNNiiiexp00u溫度越高，溫度越高，Ni/N0值愈大；在相同溫度下，激發(fā)能值愈大；在相同溫度下，激發(fā)能Ei小的元素其小的元素其Ni/N0值愈大。值愈大。u原子吸收光譜法中，原子化溫度一般為原子吸收光譜法中，原子化溫度一般為2000-3000 K，大多數元素，大多數元素Ni/N0值小于值小于0.01，即，即Ni可忽可忽略不計，略不計，。u由于基態(tài)原子數總是占原子總數由于基態(tài)原子數總是占原子總數99%以上，且基以上

11、，且基本上保持恒定，本上保持恒定， - 25 - - 26 -，如鎢絲燈或氘燈。，如鎢絲燈或氘燈。u分光后，光譜通帶分光后，光譜通帶0.2 nm，而原子吸收線半寬，而原子吸收線半寬度：度：10-3 nm。u光源發(fā)出的光照射到基態(tài)原子時，吸收光的強光源發(fā)出的光照射到基態(tài)原子時，吸收光的強度變化非常小，僅為度變化非常小，僅為0.5%左右，左右，。 - 27 - - 28 - 定義：測量氣態(tài)基態(tài)原子吸收共振線的總能量定義：測量氣態(tài)基態(tài)原子吸收共振線的總能量的方法。的方法。即吸收系數對頻率即吸收系數對頻率的積分稱為積分吸收。的積分稱為積分吸收。 - 29 -fNmcevKv02d 根據光吸收定律和愛因

12、斯坦輻射量子理論，譜根據光吸收定律和愛因斯坦輻射量子理論，譜線的積分吸收與基態(tài)原子密度的關系由下式表達：線的積分吸收與基態(tài)原子密度的關系由下式表達：kNNfmcevKv2d由于由于N0N ，如果能求得積，如果能求得積分吸收，便可求得待測元素的濃度。分吸收，便可求得待測元素的濃度。 - 30 -kNvKvdu將公式左邊求出，即譜線下所圍面積（積分吸將公式左邊求出，即譜線下所圍面積（積分吸收），即可得到待測元素的原子總數（基態(tài)原收），即可得到待測元素的原子總數（基態(tài)原子總數），這是一種子總數），這是一種。 - 31 -u由于吸收線半寬度僅為由于吸收線半寬度僅為10-3 nm，目前的分光裝置難，目前

13、的分光裝置難以實現。以實現。 (=10-3 nm ，若，若取取600 nm，單色器，單色器分辨率分辨率R = / =6105 )。 - 32 - 1955年，澳大利亞物理學家沃爾什提出：年，澳大利亞物理學家沃爾什提出：。 - 33 -，一般為吸，一般為吸收線半寬度的收線半寬度的1/5 1/10。原子吸收分析中，銳線光源需要滿足的條件：原子吸收分析中，銳線光源需要滿足的條件：提供銳線光源的方法：提供銳線光源的方法：！ - 34 -，在此條件下，用峰值吸收測量法就可代替積分，在此條件下，用峰值吸收測量法就可代替積分吸收測量法。吸收測量法。u測定吸收前后發(fā)射線強測定吸收前后發(fā)射線強度的變化，就可以求

14、出度的變化，就可以求出被測元素的含量。被測元素的含量。 - 35 - 發(fā)射線半寬度遠小于吸收線，發(fā)射線半寬度遠小于吸收線，。lKIIAlKII434. 0lg)exp(00 - 36 - 在原子化器中，吸收線的變寬以多普勒變寬在原子化器中，吸收線的變寬以多普勒變寬D為主，為主，則：，則：dKK2ln2D0kNdKkNK2ln2D0 - 37 -當使用銳線光源時，可用當使用銳線光源時，可用K0代替代替Kv，則：則：bKbKIIA00434. 0434. 0lgNklAD2ln2434. 0KcA 在一定條件下在一定條件下，峰值吸收測量的吸光度與濃度成線性關系。，峰值吸收測量的吸光度與濃度成線性關

15、系。 - 38 -u吸收峰變寬的原因。吸收峰變寬的原因。u基態(tài)原子數與原子化溫度的關系?；鶓B(tài)原子數與原子化溫度的關系。u銳線光源的條件。銳線光源的條件。u積分吸收與峰值吸收。積分吸收與峰值吸收。 - 40 - - 41 - - 42 - - 43 - - 44 - - 45 -u采用銳線光源。采用銳線光源。u單色器在火焰與檢測器之間。單色器在火焰與檢測器之間。u具有原子化系統(tǒng)。具有原子化系統(tǒng)。 - 46 - 提供待測元素的特征光譜，發(fā)射譜線寬度很提供待測元素的特征光譜，發(fā)射譜線寬度很窄的元素共振線，獲得較高的靈敏度和準確度。窄的元素共振線，獲得較高的靈敏度和準確度。 - 47 -u能發(fā)射待測元

16、素的共振線。能發(fā)射待測元素的共振線。u能發(fā)射銳線。能發(fā)射銳線。u輻射光強度大。輻射光強度大。u穩(wěn)定性好。穩(wěn)定性好。 - 48 -u由由和一個和一個組成：陰極空心圓組成：陰極空心圓筒內襯入被測金屬元素純金屬、合金或化合物。筒內襯入被測金屬元素純金屬、合金或化合物。u兩電極密封于充有兩電極密封于充有的帶有的帶有的的玻璃殼內，電場作用下惰性氣體發(fā)光。玻璃殼內，電場作用下惰性氣體發(fā)光。 - 49 -u電場作用下，空心陰極產生電場作用下，空心陰極產生u陰極發(fā)射電子奔向陽極，與惰性氣體碰撞，惰性陰極發(fā)射電子奔向陽極，與惰性氣體碰撞，惰性氣體電離產生正電荷，在電場作用下向陰極內壁氣體電離產生正電荷，在電場作

17、用下向陰極內壁猛烈轟擊，陰極內襯金屬物質發(fā)生猛烈轟擊，陰極內襯金屬物質發(fā)生u濺射出來金屬原子再與電子、惰性氣體原子及離濺射出來金屬原子再與電子、惰性氣體原子及離子發(fā)生子發(fā)生，金屬原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，金屬原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，于是發(fā)射出金屬元素，于是發(fā)射出金屬元素 - 50 -u不同待測元素作陰極材料可制成相應空心陰極不同待測元素作陰極材料可制成相應空心陰極燈。燈。u空心陰極燈的輻射強度與燈的工作電流有關?？招年帢O燈的輻射強度與燈的工作電流有關。u輻射光強度大、穩(wěn)定，譜線窄。輻射光強度大、穩(wěn)定，譜線窄。u缺點：每次只能測定一個缺點：每次只能測定一個元素，每測一種元素需更元素，每測一種元素需

18、更換相應的空心陰極燈。換相應的空心陰極燈。 - 51 - 原子受到輻射躍遷到激發(fā)原子受到輻射躍遷到激發(fā)態(tài)后，處于不穩(wěn)定狀態(tài)，將再躍遷態(tài)后，處于不穩(wěn)定狀態(tài)，將再躍遷回回基態(tài)，故基態(tài)，故。 產生的輻射對測量將產生一定干擾。產生的輻射對測量將產生一定干擾。 - 52 -u早期陰極燈采用直流供電，不能消除原子發(fā)射的早期陰極燈采用直流供電，不能消除原子發(fā)射的干擾。干擾。u目前采用調制光源：將光源與檢波放大器電源同目前采用調制光源：將光源與檢波放大器電源同步調制，采用方波脈沖供電。步調制，采用方波脈沖供電。u方波脈沖供電平均燈電流很小，但銳線輻射很強方波脈沖供電平均燈電流很小，但銳線輻射很強，提高了信噪比

19、，延長了燈壽命。，提高了信噪比，延長了燈壽命。 - 53 - 將試樣蒸發(fā)，并使待測定元素轉化為基將試樣蒸發(fā)，并使待測定元素轉化為基態(tài)原子蒸氣。態(tài)原子蒸氣。操作簡單，分析時間短，對大操作簡單，分析時間短，對大多數元素有較高的靈敏度，應用廣泛。多數元素有較高的靈敏度，應用廣泛。原子化效率要遠遠高于火焰原子化效率要遠遠高于火焰原子化法，靈敏度很高，但儀器裝置復雜、昂原子化法，靈敏度很高，但儀器裝置復雜、昂貴，分析速度較慢。貴，分析速度較慢。 - 54 - - 55 -u霧化器霧化器u霧化室霧化室u供氣系統(tǒng)供氣系統(tǒng)u燃燒器燃燒器 - 56 - - 57 -將試液霧化。將試液霧化。普遍采用同心型氣動霧化

20、器。普遍采用同心型氣動霧化器。壓縮空氣或其它助燃氣從霧化器的壓縮空氣或其它助燃氣從霧化器的環(huán)形間隙高速噴出，噴霧口產生負壓，通過毛環(huán)形間隙高速噴出，噴霧口產生負壓，通過毛細管吸入試液，由霧化噴管噴出，同時被高速細管吸入試液，由霧化噴管噴出，同時被高速氣流分散成霧粒，撞擊球使霧粒進一步霧化。氣流分散成霧粒，撞擊球使霧粒進一步霧化。 - 58 -一般在一般在10%左右，與試液的物理性左右，與試液的物理性質（粘度、張力、密度等）有關，也與助燃氣質（粘度、張力、密度等）有關，也與助燃氣壓力、毛細管孔徑及撞擊球相對位置有關。壓力、毛細管孔徑及撞擊球相對位置有關。u提高助燃氣流速，可使霧粒變細，但同時增大

21、提高助燃氣流速，可使霧粒變細，但同時增大溶液提升量，降低了霧化效率。溶液提升量，降低了霧化效率。 - 59 -u使大霧粒沉降、凝聚，從廢液口排出。使大霧粒沉降、凝聚，從廢液口排出。u使霧粒與燃氣、助燃氣均勻混合，形成氣溶膠使霧粒與燃氣、助燃氣均勻混合，形成氣溶膠，再進入火焰原子化。，再進入火焰原子化。u緩沖作用，穩(wěn)定混合氣氣壓，使燃燒器產生穩(wěn)緩沖作用，穩(wěn)定混合氣氣壓，使燃燒器產生穩(wěn)定火焰。定火焰。 - 60 -產生火焰，使進入火焰的試樣氣溶膠蒸發(fā)產生火焰，使進入火焰的試樣氣溶膠蒸發(fā)和原子化。和原子化。耐腐蝕、耐高溫，不銹鋼材料制成。耐腐蝕、耐高溫，不銹鋼材料制成?？梢陨舷抡{節(jié)，以選擇適宜的火焰

22、可以上下調節(jié)，以選擇適宜的火焰原子化區(qū)域。原子化區(qū)域。可旋轉一定角度，改變吸收光程?？尚D一定角度，改變吸收光程。 - 61 - 燃氣和助燃氣混合后，在燃燒器縫口點燃形燃氣和助燃氣混合后，在燃燒器縫口點燃形成成。試樣霧滴在火焰中蒸發(fā)、干燥、離解，。試樣霧滴在火焰中蒸發(fā)、干燥、離解，產生大量基態(tài)原子。產生大量基態(tài)原子。 根據燃氣和助燃氣的不同，火焰有不同的類型。根據燃氣和助燃氣的不同，火焰有不同的類型。最常用火焰，最高溫度約最常用火焰，最高溫度約2600 K，能測，能測35種元素。種元素。溫度高，可測定元素溫度高，可測定元素70多種。多種。 - 62 - - 63 -u火焰溫度取決于燃氣與助燃氣

23、類型。火焰溫度取決于燃氣與助燃氣類型。u火焰溫度越高，產生的激發(fā)態(tài)原子越多。火焰溫度越高，產生的激發(fā)態(tài)原子越多。保證待測元素充分離解為基態(tài)原子的保證待測元素充分離解為基態(tài)原子的前提下，盡量采用低溫火焰。前提下，盡量采用低溫火焰。 - 64 -溫度高，干擾少，穩(wěn)定，背景溫度高，干擾少，穩(wěn)定，背景低，常用。低，常用。還原性火焰，燃燒不完全，測定較還原性火焰，燃燒不完全，測定較易形成難熔氧化物的元素易形成難熔氧化物的元素Mo、Cr稀土等。稀土等。溫度低，氧化性氣氛，適用于堿金溫度低，氧化性氣氛，適用于堿金屬測定。屬測定。 - 65 - - 66 - 利用利用等方法等方法使試樣中待測定元素原子化，目前

24、應用最廣泛的是使試樣中待測定元素原子化，目前應用最廣泛的是 - 67 - 主要由主要由、和和三三部分組成。部分組成。 - 68 -電加熱，提供試樣蒸發(fā)、灰化、原子化電加熱，提供試樣蒸發(fā)、灰化、原子化所需的溫度條件。所需的溫度條件。惰性氣體保護下，惰性氣體保護下，向石墨管供電。石墨向石墨管供電。石墨管作為一個電阻發(fā)熱體迅速升溫，使石墨管中管作為一個電阻發(fā)熱體迅速升溫，使石墨管中樣品原子化，最高溫度可達樣品原子化，最高溫度可達3000 K3000 K以上。以上。 - 69 - 致密石墨制成，管中央有進樣孔，可通過微致密石墨制成，管中央有進樣孔，可通過微量進樣器或自動進樣器進樣。量進樣器或自動進樣器

25、進樣。 - 70 -通電。通電。固定石墨管和導電作用。固定石墨管和導電作用。使爐體降溫。使爐體降溫。石墨管兩端流入，進樣孔流出，石墨管兩端流入，進樣孔流出，除去干燥和灰化過程產生的基體蒸氣。除去干燥和灰化過程產生的基體蒸氣。防止高溫下石墨管被氧化。防止高溫下石墨管被氧化。 - 71 - - 72 - 為改善加熱性能，石墨爐原子化器大都采用為改善加熱性能，石墨爐原子化器大都采用，而不采用階梯式升溫，將試樣干燥、，而不采用階梯式升溫，將試樣干燥、灰化、原子化、除殘四個過程分步進行灰化、原子化、除殘四個過程分步進行 - 73 -通?？刂粕愿哂谌軇┑姆悬c，如常用水通常控制稍高于溶劑的沸點，如常用水溶液

26、樣品干燥溫度為溶液樣品干燥溫度為105-110 。10-20 s。脫溶劑，避免在灰化、原子化時試樣飛脫溶劑，避免在灰化、原子化時試樣飛濺。濺。 - 74 -500-800 。10-20 s。除去易揮發(fā)的基體和有機物，減少分除去易揮發(fā)的基體和有機物，減少分子吸收。子吸收。 - 75 -1800-3000 5-8 s。升溫至待測元素原子化溫度，試樣氣化升溫至待測元素原子化溫度，試樣氣化后解離成基態(tài)原子蒸氣。后解離成基態(tài)原子蒸氣。繪制吸收繪制吸收-原子化溫度原子化溫度關系曲線及吸收關系曲線及吸收-原子化時間曲線，取最佳值。原子化時間曲線，取最佳值。u注意：原子化過程中，應停止載氣通過，延長注意：原子

27、化過程中，應停止載氣通過，延長基態(tài)原子石墨管中停留時間，提高靈敏度。基態(tài)原子石墨管中停留時間，提高靈敏度。 - 76 -2500-3200 。3-5 s。高溫除去石墨管中基體殘留物，消除記高溫除去石墨管中基體殘留物，消除記憶效應，為下一次樣品測定做準備。憶效應，為下一次樣品測定做準備。 - 77 -液體幾微升，固體幾毫克。液體幾微升，固體幾毫克。幾乎幾乎100%。約約0.1 s。精密度較差，操作復雜，儀器昂貴。精密度較差，操作復雜，儀器昂貴。 - 78 - ：原子化溫度原子化溫度為為700900 。 。u酸性介質中，待測元素與強還原劑硼氫化鈉反酸性介質中，待測元素與強還原劑硼氫化鈉反應生成氣態(tài)

28、氫化物，送入原子化器中檢測。應生成氣態(tài)氫化物，送入原子化器中檢測。2332483HXHHNaClBOHOHHClNaBHnXm - 79 -As、 Se、Pb、Bi、Sn、Sb、Ge、Ti等等元素。元素。原子化溫度低原子化溫度低 ，靈敏度高（對砷、硒可，靈敏度高（對砷、硒可達達10-9g），基體干擾和化學干擾小），基體干擾和化學干擾小 。 - 80 -將試樣中的汞離子用將試樣中的汞離子用SnCl2或鹽酸羥胺完或鹽酸羥胺完全還原為金屬汞后，用氣流將汞蒸氣帶入具有石全還原為金屬汞后，用氣流將汞蒸氣帶入具有石英窗的氣體測量管中進行吸光度測量。英窗的氣體測量管中進行吸光度測量。各種試樣中各種試樣中Hg

29、元素的測量。元素的測量。；靈敏度、準確度較高（可達；靈敏度、準確度較高（可達10-8 g汞）汞）。 - 81 -分為兩個部分，即分為兩個部分，即銳線光源和兩個透鏡。銳線光源和兩個透鏡。 是使銳線光源輻射的共振發(fā)射線能準確是使銳線光源輻射的共振發(fā)射線能準確地通過或聚焦于原子化區(qū)，并把透過光聚焦于單色地通過或聚焦于原子化區(qū)，并把透過光聚焦于單色器的入射狹縫。器的入射狹縫。 - 82 -入射狹縫、光柵、凹面反射鏡和出射狹入射狹縫、光柵、凹面反射鏡和出射狹縫，均密閉在一個防塵、防潮金屬暗箱內。縫，均密閉在一個防塵、防潮金屬暗箱內。空心陰極燈陰極材料的不純及惰性空心陰極燈陰極材料的不純及惰性氣體本身也有

30、輻射，雖然元素特征譜線半寬度很氣體本身也有輻射，雖然元素特征譜線半寬度很窄，其附近還有可能存在干擾譜線，需通過單色窄，其附近還有可能存在干擾譜線，需通過單色器將吸收線與干擾譜線分開。器將吸收線與干擾譜線分開。 - 83 -置于原子化器后面，目的是防止置于原子化器后面，目的是防止原子化時產生的輻射干擾進入檢測器，避免強原子化時產生的輻射干擾進入檢測器，避免強烈輻射引起光電倍增管疲勞。烈輻射引起光電倍增管疲勞。由于原子吸收光譜比較簡單，且原子吸收法由于原子吸收光譜比較簡單，且原子吸收法采用銳線光源和峰值測量技術，采用銳線光源和峰值測量技術，。 倒線色散率為倒線色散率為2.0 nm/mm，理論分辨率

31、為，理論分辨率為30000的單色器就可滿足要求！的單色器就可滿足要求！ - 84 -取光。取光。一般情況下入射、出射狹縫寬度相等，一般情況下入射、出射狹縫寬度相等，在在0.01-2 mm之間，在實際工作中，往往通過選之間，在實際工作中，往往通過選擇合適的擇合適的來選用狹縫寬度。來選用狹縫寬度。 - 85 -光譜通帶增大（光柵倒線色散率光譜通帶增大（光柵倒線色散率不變），出射光強度增大，但儀器分辨率下降。不變），出射光強度增大，但儀器分辨率下降。光譜通帶減小，出射光強度下降光譜通帶減小，出射光強度下降，但儀器分辨率提高。，但儀器分辨率提高。 單色器出射光束波長區(qū)間的寬度。單色器出射光束波長區(qū)間的

32、寬度。 - 86 -選用選用0.5-4 nm光譜通帶。光譜通帶。需需選用小于選用小于0.2 nm光譜通帶，否則干擾線進入檢測光譜通帶，否則干擾線進入檢測器，吸光值偏低，工作曲線向濃度軸彎曲。器，吸光值偏低，工作曲線向濃度軸彎曲。 - 87 -光電倍增管、檢波放大器和讀出裝置。光電倍增管、檢波放大器和讀出裝置。 將待測光信號轉成電信號，經過檢波放將待測光信號轉成電信號，經過檢波放大、數據處理后顯示結果。大、數據處理后顯示結果。 - 88 -具有很高的光電轉換效率、信噪比具有很高的光電轉換效率、信噪比及靈敏度，增益在及靈敏度，增益在106倍以上，要求電壓非常穩(wěn)倍以上，要求電壓非常穩(wěn)定定(0.01-

33、0.05%)。采用與空心陰極燈同頻率的脈沖或采用與空心陰極燈同頻率的脈沖或方波調制電源，僅放大調頻信號，避免火焰發(fā)射方波調制電源，僅放大調頻信號，避免火焰發(fā)射產生的直流信號的干擾。產生的直流信號的干擾。計算機。計算機。 - 89 - 原子蒸氣有一個產生和原子蒸氣有一個產生和消失的過程，吸收信號消失的過程，吸收信號呈峰形。呈峰形。 采用采用可可提高測量方法的準確度提高測量方法的準確度！ - 90 -u采用一個單色器，外光路只一束光，儀器采用一個單色器，外光路只一束光，儀器結構簡單。結構簡單。，滿，滿足一般分析要求。足一般分析要求。 - 91 - - 92 -u銳線光源的要求。銳線光源的要求。u火

34、焰、石墨爐原子化法各自的優(yōu)缺點。火焰、石墨爐原子化法各自的優(yōu)缺點。u火焰原子化溫度的選擇及空氣火焰原子化溫度的選擇及空氣-乙炔焰的類型乙炔焰的類型及各自特點。及各自特點。u石墨爐原子化的操作步驟及各自作用。石墨爐原子化的操作步驟及各自作用。u光譜通帶的概念、計算方法及選擇原則。光譜通帶的概念、計算方法及選擇原則。u原子吸收分光光度計的類型及各自特點。原子吸收分光光度計的類型及各自特點。 - 94 - 與原子發(fā)射相比，與原子發(fā)射相比，但在實際工作中干擾效應仍然經常發(fā)生，但在實際工作中干擾效應仍然經常發(fā)生，主要有以下四種：主要有以下四種： - 95 -試液和標準溶液的物理性質的差異引起進試液和標準

35、溶液的物理性質的差異引起進樣速度、進樣量、霧化效率、原子化效率的變化樣速度、進樣量、霧化效率、原子化效率的變化所產生的干擾。所產生的干擾。溶液的粘度、表面張力、密度、溶劑溶液的粘度、表面張力、密度、溶劑的蒸氣壓和霧化氣體的蒸氣壓等。的蒸氣壓和霧化氣體的蒸氣壓等。非選擇性干擾，對試樣中各元素的影響基非選擇性干擾，對試樣中各元素的影響基本相同。本相同。 - 96 -u配制與待測溶液相似組成的標準溶液，在相同配制與待測溶液相似組成的標準溶液，在相同條件下測定。條件下測定。u試樣組成不詳，用標準加入法消除物理干擾。試樣組成不詳，用標準加入法消除物理干擾。u避免使用粘度大的硫酸、磷酸處理試樣。避免使用粘

36、度大的硫酸、磷酸處理試樣。u試樣濃度較高時，適當稀釋試液，可以抑制物試樣濃度較高時，適當稀釋試液，可以抑制物理干擾。理干擾。 - 97 -待測組分與共存組分發(fā)生化學反應，生成待測組分與共存組分發(fā)生化學反應，生成難揮發(fā)或難解離的化合物，使基態(tài)原子數目減少難揮發(fā)或難解離的化合物，使基態(tài)原子數目減少所產生的干擾。所產生的干擾。很多，取決于被測元素及共存元素性很多，取決于被測元素及共存元素性質，且與火焰類型、性質等有關。質，且與火焰類型、性質等有關。u ，對試樣中各元素影響不同。，對試樣中各元素影響不同。 - 98 -u火焰中，容易生成火焰中，容易生成的元的元素有素有Al、B、Be、Si、Ti等。等。

37、u試樣中存在試樣中存在的測定化學干的測定化學干擾大較大。擾大較大。u石墨爐原子化器中，石墨爐原子化器中，B、La、Mo、W等元素易等元素易形成形成，測定結果產生負偏差。，測定結果產生負偏差。 - 99 -使難揮發(fā)、難解離的化合物較使難揮發(fā)、難解離的化合物較完全基態(tài)原子化。完全基態(tài)原子化。與干擾元素生成更穩(wěn)定或更難揮與干擾元素生成更穩(wěn)定或更難揮發(fā)的化合物，使被測定元素從含有干擾元素的發(fā)的化合物，使被測定元素從含有干擾元素的化合物中釋放出來?；衔镏嗅尫懦鰜?。多數是有機絡合物，與被測定元多數是有機絡合物，與被測定元素或干擾元素形成穩(wěn)定的絡合物，避免它們生素或干擾元素形成穩(wěn)定的絡合物，避免它們生成難

38、揮發(fā)化合物。成難揮發(fā)化合物。 - 100 -用于石墨爐原子化法中，改用于石墨爐原子化法中，改變基體或被測定元素化合物的熱穩(wěn)定性，避免變基體或被測定元素化合物的熱穩(wěn)定性，避免化學干擾。化學干擾。應用化學方法將待測定元素與干應用化學方法將待測定元素與干擾元素分離，消除基體元素干擾，還可富集待擾元素分離，消除基體元素干擾，還可富集待測定元素。測定元素。 - 101 -易電離元素在火焰中電離，基態(tài)原子數減易電離元素在火焰中電離，基態(tài)原子數減少，靈敏度下降，稱為電離干擾。少，靈敏度下降，稱為電離干擾。堿金屬、堿土金屬電離電位小于堿金屬、堿土金屬電離電位小于6 eV，電，電離干擾尤為顯著；火焰溫度越高越嚴

39、重。離干擾尤為顯著；火焰溫度越高越嚴重。采用采用或在試液中或在試液中（更易電離的元素化合物），可有效抑制（更易電離的元素化合物），可有效抑制待測元素電離。常用待測元素電離。常用CsCl、KCl、NaCl等。等。 - 102 - 單色器光譜通帶內除了元素吸收分析線單色器光譜通帶內除了元素吸收分析線外，還混入發(fā)射線的鄰近線或其他吸收線，使分析外，還混入發(fā)射線的鄰近線或其他吸收線，使分析方法靈敏度和準確度下降。方法靈敏度和準確度下降。包括譜線干擾及背景干擾兩種。包括譜線干擾及背景干擾兩種。 - 103 -主要指空心陰極燈的元素主要指空心陰極燈的元素、雜質或載氣元素的發(fā)射線與待測元素共振吸、雜質或載氣

40、元素的發(fā)射線與待測元素共振吸收線的重疊干擾。收線的重疊干擾。主要指試樣中共存元素吸收線與主要指試樣中共存元素吸收線與待測元素共振線的重疊干擾。待測元素共振線的重疊干擾。 - 104 -p減小單色器的光譜通帶寬度：減小狹縫寬度或減小單色器的光譜通帶寬度：減小狹縫寬度或提高單色器分辨率，吸收線與干擾譜線分開。提高單色器分辨率，吸收線與干擾譜線分開。p降低燈電流。降低燈電流。p選擇無干擾的其它吸收線。選擇無干擾的其它吸收線。p選用高純度單元素的空心陰極燈。選用高純度單元素的空心陰極燈。p分離共存的干擾元素。分離共存的干擾元素。 - 105 -原子化過程中產生的原子化過程中產生的和和，使吸光度測定產生

41、正偏差。，使吸光度測定產生正偏差。 石墨爐原子化法的背景干擾比火焰法嚴重。石墨爐原子化法的背景干擾比火焰法嚴重。 - 106 -對元素共振線的吸收，屬于寬對元素共振線的吸收，屬于寬帶吸收，背景干擾比較嚴重。帶吸收，背景干擾比較嚴重。如如OH、CH、CO等分子等分子吸收也構成寬帶背景干擾，吸收也構成寬帶背景干擾，250 nm以下較明顯。以下較明顯。 - 107 -對共振線的散射造成假吸收；對共振線的散射造成假吸收；u吸收線波長越短，基體濃度越高，干擾越嚴重。吸收線波長越短，基體濃度越高，干擾越嚴重。 - 108 -，可抑制分子吸收干擾；而石墨爐，可抑制分子吸收干擾；而石墨爐法中常法中常，采用選擇

42、性揮發(fā)，采用選擇性揮發(fā)來抑制分子吸收干擾。來抑制分子吸收干擾。儀器凋零吸收法、鄰近線校正背景儀器凋零吸收法、鄰近線校正背景法、氘燈校正背景法和塞曼（法、氘燈校正背景法和塞曼（Zeeman）效應校）效應校正背景法。正背景法。 - 109 - 交替使交替使提供的連續(xù)光譜（提供的連續(xù)光譜（190-350 nm）和空心陰極燈提供的共振發(fā)射線通過火焰）和空心陰極燈提供的共振發(fā)射線通過火焰原子化區(qū)。原子化區(qū)。 - 110 -裝置簡單，可校正吸光度裝置簡單，可校正吸光度0.5以內干擾。以內干擾。只在氘燈輻射較強范圍（只在氘燈輻射較強范圍（190-350 nm）內）內應用，背景吸收不很大時，才能完全扣除背景。

43、應用，背景吸收不很大時，才能完全扣除背景。 - 111 -在磁場作用下簡并的譜線發(fā)生裂在磁場作用下簡并的譜線發(fā)生裂分的現象。分的現象。原子化器加磁場后，隨旋轉偏振器原子化器加磁場后，隨旋轉偏振器的轉動，當平行磁場的偏振光通過火焰時，產的轉動，當平行磁場的偏振光通過火焰時，產生總吸收；當垂直磁場的偏振光通過火焰時，生總吸收；當垂直磁場的偏振光通過火焰時，只產生背景吸收。只產生背景吸收。校正能力強（可校正吸光度高達校正能力強（可校正吸光度高達1.7的背的背景）；可校正波長范圍寬：景）；可校正波長范圍寬：190-900nm。 - 112 - - 113 -u物理干擾的特點及其抑制方法。物理干擾的特點

44、及其抑制方法。u化學干擾的特點及其抑制方法?；瘜W干擾的特點及其抑制方法。u電離干擾的特點及抑制方法。電離干擾的特點及抑制方法。u光譜干擾的兩種類型及各自產生干擾的因素。光譜干擾的兩種類型及各自產生干擾的因素。u譜線干擾的抑制方法。譜線干擾的抑制方法。u背景干擾的抑制方法及各自特點。背景干擾的抑制方法及各自特點。 - 115 -u標準系列組成與待測定試樣組成應盡可能相似標準系列組成與待測定試樣組成應盡可能相似，配制標準溶液應加入與試樣相同的基體組分，配制標準溶液應加入與試樣相同的基體組分，要背景校正。，要背景校正。u吸光度調整在吸光度調整在0.2-0.8之間，準確度較高。之間，準確度較高。u整個

45、分析過程中保持測定條件始終不變。整個分析過程中保持測定條件始終不變。 - 116 - 當試樣組成復雜，待測定元素含量很低時，應當試樣組成復雜，待測定元素含量很低時，應采用標準加入法。采用標準加入法。xxcKAsxsxxcAAAc)(sxsccKA 能消除基體干擾和某些化學干擾，但不能能消除基體干擾和某些化學干擾，但不能消除背景吸收干擾，測定時應先進行背景校正。消除背景吸收干擾，測定時應先進行背景校正。 - 117 - 實際工作中，很少采用公式計算法，而是采用實際工作中，很少采用公式計算法，而是采用。cxS2S3S4S1濃度，濃度，c0.00.20.0102030-10A0.40.60.81.01.2 - 118 -IUPAC規(guī)定為分析標準函數規(guī)定為分析標準函數x = f(c)的一的一次導數，用次導數，用S = dx/dc表示。表示。u原子吸收光譜：原子吸收光譜： Sc = dA/dc 或或Sm = dA/dm 。 - 119 -在火焰原子吸收法中，把能產生在火焰原子吸收法中，把能產生1%吸收吸收或或0.0044吸光度時所對應的被測定元素的質量濃吸光度時所對應的被測定元素的質量濃度定義為元素的特征濃度。度定義為元素的特征濃度。 gmL-1或或 gmL-1/1%ccSc0044. 0 - 120 -石墨