光譜導(dǎo)論和原子吸收

關(guān)于光譜導(dǎo)論和原子吸收第一頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日光譜的概念復(fù)色光經(jīng)過(guò)色散系統(tǒng)（如棱鏡、光柵）分光后，被色散開(kāi)的單色光按波長(zhǎng)（或頻率）大小而依次排列的圖案。第二頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日

電磁輻射電磁輻射(電磁波)

是一種以巨大速度通過(guò)空間而不需要任何物質(zhì)作為傳播媒介的光量子流，它具有波、粒二象性。波動(dòng)性：有反射、衍射、干涉、折射和偏振等現(xiàn)象

微粒性：與物質(zhì)相互作用時(shí)有發(fā)射和吸收現(xiàn)象（普朗克公式）電磁輻射的二象性：左邊為粒子性（能量）,右邊為波動(dòng)性（用波長(zhǎng)、波數(shù)、頻率等物理量表征）。第三頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日電磁波譜

：電磁輻射按波長(zhǎng)順序排列波譜名稱波長(zhǎng)范圍射線0.005~0.17nm

X射線0.1~10nm

紫外10~400nm

可見(jiàn)光400~760nm

紅外0.76~1000m微波1~1000mm無(wú)線電波1~1000m波長(zhǎng)長(zhǎng)光譜區(qū)波譜區(qū)γ射線→

X射線→紫外光→可見(jiàn)光→紅外光→微波→無(wú)線電波波長(zhǎng)越短，危害越大：白血病、癌癥、生育。第四頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日電磁輻射與物質(zhì)的相互作用吸收光譜法：物質(zhì)吸收光子的能量，從基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)產(chǎn)生吸收光譜（Absorptionspectrum)。發(fā)射光譜法：物質(zhì)從激發(fā)態(tài)返回至低能態(tài)或基態(tài)，并以光的形式釋放能量產(chǎn)生發(fā)射光譜(Emissionspectrum)電磁輻射不被吸收，分子(原子)極化所需能量被瞬間保留，以輻射的形式放出能量，從而產(chǎn)生散射、反射和折射等現(xiàn)象。1.2.第五頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日光譜分析法光譜法：當(dāng)物質(zhì)與輻射能相互作用時(shí)，物質(zhì)內(nèi)部發(fā)生能級(jí)躍遷，測(cè)量由此而產(chǎn)生的輻射能強(qiáng)度及其變化的方法稱為光譜分析法（紫外-可見(jiàn)光度法、紅外光譜法）非光譜法：利用物質(zhì)與輻射能相互作用時(shí)，電磁波的傳播方向、速度等物理性質(zhì)發(fā)生改變所建立的分析方法（如光散射法、旋光法、折射法和干涉法）第六頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日光譜法與非光譜法的區(qū)別光譜法：內(nèi)部能級(jí)發(fā)生變化原子吸收/發(fā)射光譜法：基于物質(zhì)原子外層電子能級(jí)躍遷（原子吸收分光光度法、原子發(fā)射光譜法）。分子吸收/發(fā)射光譜法：基于分子外層電子能級(jí)躍遷（紫外-可見(jiàn)光度法、紅外分光光度法）非光譜法：內(nèi)部能級(jí)不發(fā)生變化僅測(cè)定電磁輻射性質(zhì)改變（反射、折射、干涉、衍射和偏振）第七頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日

按作用結(jié)果不同分類吸收光譜法發(fā)射光譜法分子光譜法：帶狀光譜原子光譜法：線狀光譜

按物質(zhì)與輻射能間的轉(zhuǎn)換方向分類光譜法的分類：散射光譜法第八頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日

按電磁輻射波長(zhǎng)分類穆斯堡爾光譜法X射線光譜法紫外-可見(jiàn)光譜法紅外光譜法電子自旋共振波譜法核磁共振波譜法第九頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日光譜法儀器光源單色器樣品池檢測(cè)器記錄裝置第十頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日本章重點(diǎn)熟悉電磁輻射的定義及其基本性質(zhì):二象性的意義；2.掌握電磁波譜的分區(qū)及各類電磁波譜的波長(zhǎng)(頻率)

范圍和相應(yīng)的能級(jí)躍遷類型；3.掌握電磁波譜的波長(zhǎng)、波數(shù)、頻率以及能量之間的相互關(guān)系及運(yùn)算方法；掌握分子光譜和原子光譜、吸收光譜和發(fā)射光譜的特點(diǎn)和區(qū)別；第十一頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日原子吸收光譜法(AtomicAbsorptionSpectrometry,AAS)第十二頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日概述原子吸收光譜法：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：

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)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。第十三頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日AAS的特點(diǎn)（1）檢出限低，靈敏度高

火焰原子吸收法的檢出限可達(dá)到ng·ml-1級(jí)，石墨爐原子吸收法的檢出限可達(dá)到10-10-10-14g。（2）準(zhǔn)確度好

火焰原子吸收法的相對(duì)誤差為小于1%，石墨爐原子吸收法的相對(duì)誤差一般約為3%-5%。（3）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。第十四頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日（4）分析速度快

用P-E5000型自動(dòng)原子吸收儀在35min，能連續(xù)測(cè)定50個(gè)試樣中的6中元素。（5）應(yīng)用范圍廣

可測(cè)定的元素多達(dá)70余種，可以測(cè)定金屬、非金屬和有機(jī)化合物。（6）儀器簡(jiǎn)單，操作方便缺點(diǎn)：難熔元素、非金屬元素測(cè)定困難、不能進(jìn)行多元素同時(shí)分析AAS的特點(diǎn)第十五頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日1、原子吸收現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)

1802年Wollaston發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)光譜的暗線一、歷史這一方法的發(fā)展經(jīng)歷了3個(gè)發(fā)展階段：

1859年Kirchhoff和Bunson解釋了 暗線產(chǎn)生的原因第十六頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日太陽(yáng)光暗線

暗線是由于大氣層中存在的元素的原子對(duì)太陽(yáng)光選擇性吸收的結(jié)果第十七頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日基于原子吸收原理

進(jìn)行儀器設(shè)計(jì)的思路光源火焰棱鏡檢測(cè)裝置第十八頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日Whyaremolecularspectrausuallymeasuredinabsorption,andatomicspectrainemission?–Thereisapparentlynogoodreasontodisregardtheabsorptionspectraofatoms.

Whenacontinuumsourcewasused,aresolutionof~2pm（0.002nm）wouldberequired.

Themeasurementofatomicabsorptionhencerequireslineradiationsources.Thetaskofthemonochromatoristhenmerelytoseparatethelineusedformeasurementfromotherlinesemittedbythesource.StatementsfromSirAlanWalsh:SirAlanWalsh1916-1998Walsh的論文“Applicationofatomicabsorptionspectrometrytoanalyticalchemistry”第十九頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日空心陰極燈的發(fā)明

-+Ar1955年Walsh發(fā)表的這一篇論文解決了原子吸收光譜的光源問(wèn)題，隨后PE和Varian公司推出了原子吸收商品儀器。第二十頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日DrawingbyWalshfromApril1952ThefirstAASInstrument第二十一頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日AASResearchLaboratoryPrototypein1961空心陰極光源火焰棱鏡光電管第二十二頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日電熱原子化技術(shù)的提出

1959年里沃夫提出電熱原子化技術(shù)，大大提高了原子吸收的靈敏度第二十三頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日AAS的基本原理一、共振線

1.原子的能級(jí)與躍遷

基態(tài)第一激發(fā)態(tài),吸收一定頻率的輻射能量。產(chǎn)生的吸收線叫共振吸收線（簡(jiǎn)稱共振線）——

吸收光譜激發(fā)態(tài)基態(tài)，發(fā)射出一定頻率的輻射。所釋放的光線叫共振發(fā)射線（也簡(jiǎn)稱共振線）——發(fā)射光譜

2.元素的特征譜線

1）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——具有特征性

2）各種元素的基態(tài)第一激發(fā)態(tài)最易發(fā)生、吸收最強(qiáng)、最靈敏線，特征譜線

3）AAS就是利用處于基態(tài)的待測(cè)原子蒸氣對(duì)從光源發(fā)射的特征譜線(共振線)的吸收進(jìn)行定量分析。第二十四頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日二、原子吸收光譜輪廓與譜線變寬

1.吸收定律Iv=I0·exp(-Kvl)

I0、Iv分別是頻率為v的入射光和透過(guò)光的強(qiáng)度；Kv為原子蒸氣對(duì)頻率為v的入射光的吸收系數(shù)；l為原子蒸氣的寬度。AAS的基本原理第二十五頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日原子結(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。實(shí)際上用特征吸收頻率左右范圍的輻射光照射時(shí)，獲得一峰形吸收：具有一定寬度。透射光強(qiáng)度Iv

和吸收系數(shù)Kv與輻射頻率v有關(guān).

以Iv與v作圖,以Kv與

作圖：

2.吸收線的輪廓和變寬AAS的基本原理第二十六頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日表征吸收線輪廓（峰）的參數(shù)：中心頻率O(峰值頻率):最大吸收系數(shù)對(duì)應(yīng)的頻率中心波長(zhǎng)λ(nm):最大吸收系數(shù)對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)半寬度ΔO(吸收線寬度)：峰值吸收值一半處的頻率

原子吸收線的寬度約為10-3-10-2nm(折合成波長(zhǎng))。AAS的基本原理吸收曲線：K為縱坐標(biāo)，為橫坐標(biāo)第二十七頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日3.吸收峰變寬原因

自然變寬(N或N):

在無(wú)外界條件影響時(shí)，譜線的固有寬度稱為自然寬度,它與原子發(fā)生能級(jí)間躍遷時(shí)激發(fā)態(tài)原子的平均壽命(10-8-10-5s)有關(guān)，壽命越長(zhǎng)，則譜線寬度就越窄，自然寬度造成的影響與其他因素相比可以忽略不計(jì)。AAS的基本原理第二十八頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日T為絕對(duì)溫度，Ar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。多普勒變寬（Doppler）(D或D):

由于原子在空間作無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)所引起的譜線變寬，因而又稱為熱變寬。AAS的基本原理第二十九頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日勞倫茲(Lorentz)變寬(L或L):

由于原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L為10-4-10-3，勞倫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)。AAS的基本原理第三十頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日赫魯茲馬克(Holtzmark)變寬(R或R):

同種原子碰撞，又稱為共振變寬，R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)定元素的濃度較低，R一般可以忽略不計(jì)。

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。AAS的基本原理第三十一頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日

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。

譜線變寬往往會(huì)導(dǎo)致原子吸收分析的靈敏度下降。AAS的基本原理第三十二頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日三、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)Ni與基態(tài)原子數(shù)N0之間的關(guān)系可用波耳茲曼（Boltzmann)方程表示

gi和gO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。溫度越高，Ni/N0值越大。通常原子化火焰溫度低于3000K，激發(fā)態(tài)原子數(shù)Ni與基態(tài)原子數(shù)No之比較小,<1%.

可以用基態(tài)原子數(shù)代表待測(cè)元素的原子總數(shù)N。AAS的基本原理第三十三頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日例題計(jì)算2000K和3000K時(shí),Na589.0nm的激發(fā)態(tài)與基態(tài)原子數(shù)之比各為多少？已知gi/g0=2解：T=2000K：T=3000K：第三十四頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日

T3000Ni/No<10-3,Ni/N0值小于1%，基態(tài)占原子總數(shù)的99%以上，可以用N0代表原子化器中原子總。因此，原子吸收測(cè)量通常在3000K以下進(jìn)行。第三十五頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日四、原子吸收法的測(cè)量1.積分吸收測(cè)量法

測(cè)量氣態(tài)基態(tài)原子吸收共振線的總能量稱為積分吸收測(cè)量法。它相當(dāng)于吸收線輪廓下面所包圍的整個(gè)面積。AAS的基本原理第三十六頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日

1955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。

所謂銳線光源：能發(fā)射出譜線半寬度很窄的(0.0005-0.002nm)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)K0來(lái)代替積分吸收的方法來(lái)測(cè)定元素含量的。2.峰值吸收測(cè)量法AAS的基本原理第三十七頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日銳線光源的條件(1)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；(2)銳線光源發(fā)射線的半寬度比吸收線的半寬度更窄，一般為吸收線半寬度的1/5~1/10。v0I發(fā)射線吸收線AAS的基本原理第三十八頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日

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-比爾定律：

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?！游諟y(cè)量的基本關(guān)系式

A=KCAAS的基本原理IOIL第三十九頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日

原子吸收光譜分析的儀器空心陰極燈火焰棱鏡光電管原子吸收光譜分析的儀器包括四大部分光源原子化器單色器檢測(cè)器第四十頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日原子吸收光譜儀（1）第四十一頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日原子吸收儀器（2）第四十二頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日原子吸收儀器（3）第四十三頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日原子吸收儀器（4）第四十四頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日儀器流程特點(diǎn)(1)采用銳線光源(2)單色器在火焰與檢測(cè)器之間(3)原子化系統(tǒng)第四十五頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日一、光源（1）能發(fā)射待測(cè)元素的共振線；（2）能發(fā)射銳線；（3）輻射光強(qiáng)度大，穩(wěn)定性好。（30分鐘漂移不超過(guò)1%）（4）背景低（低于特征共振輻射強(qiáng)度的1%）

1、作用：發(fā)射被測(cè)元素的特征共振輻射光源應(yīng)滿足如下要求：第四十六頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日2.空心陰極燈(HollowCathodeLamp,HCL)，又稱元素?zé)簦菏⒋瓣?yáng)極陰極云母屏蔽惰性氣體：氖或氬一、光源第四十七頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日空心陰極燈的原理P132

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。用不同待測(cè)元素作陰極材料，可制成相應(yīng)空心陰極燈?？招年帢O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)使輻射的銳線譜帶變寬，縮短燈的使用壽命。第四十八頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日

1.優(yōu)缺點(diǎn)：（1）輻射光強(qiáng)度大，穩(wěn)定，譜線窄，燈容易更換。（2）每測(cè)一種元素需更換相應(yīng)的燈。2.空心陰極燈的使用注意事項(xiàng)：(1)空心陰極燈使用前應(yīng)預(yù)熱20~30min，使燈的發(fā)光強(qiáng)度達(dá)到穩(wěn)定；(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HCL的優(yōu)缺點(diǎn)及注意事項(xiàng)(3)元素?zé)糸L(zhǎng)期不用，應(yīng)定期(每月或每隔二、三)點(diǎn)燃處理1h(4)使用元素?zé)魰r(shí)應(yīng)輕拿輕放，低熔點(diǎn)的燈用完后，要等冷卻后才能移動(dòng)。第四十九頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日HCL的優(yōu)缺點(diǎn)及注意事項(xiàng)motorizedMirror固定4燈位方法：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，如充氖氣的燈，顏色可變?yōu)榉奂t，發(fā)藍(lán)或發(fā)白。第五十頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日二、原子化系統(tǒng)P1331.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。2.原子化方法：火焰原子化法非火焰原子化法—電熱高溫石墨管，激光。3.火焰原子化裝置由四部分組成：

霧化器

霧化室

供氣系統(tǒng)

燃燒器第五十一頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日霧化器作用：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。霧化器的效率一般在10%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)。第五十二頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日霧化室

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；起“緩沖”穩(wěn)定混合氣氣壓作用，使燃燒器產(chǎn)生穩(wěn)定火焰。第五十三頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日燃燒器作用：使燃?xì)庠谥細(xì)獾淖饔孟滦纬苫鹧妫惯M(jìn)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。第五十四頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日火焰類型：

化學(xué)計(jì)量火焰：溫度高，干擾少，穩(wěn)定，背景低，常用。

富燃火焰：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Mo、Cr稀土等。

貧燃火焰：火焰溫度低，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：霧粒的脫溶干燥、氣化解離成為基態(tài)原子蒸氣。MX(l)脫溶MX(s)氣化MX(g)原子化M0(g)+X0(g)M0(g)激發(fā)M*(g)電離M+(g)+e-火焰原子化器第五十五頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日

火焰原子化器操作簡(jiǎn)便，但霧化效率低，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10-4s，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。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，盡量采用低溫火焰；（b）火焰溫度越高，產(chǎn)生的熱激發(fā)態(tài)原子越多；（c）火焰溫度取決于燃?xì)馀c助燃?xì)忸愋?，常用空?乙炔，最高溫度2600K能測(cè)35種元素?；鹧嬖踊骰鹧?

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。第五十六頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日第五十七頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日

乙炔-空氣火焰是原子吸收測(cè)定中最常用的火焰，該火焰燃燒穩(wěn)定，重現(xiàn)性好，噪聲低，溫度高，對(duì)大多數(shù)元素有足夠高的靈敏度，但它在短波紫外區(qū)有較大的吸收。氫-空氣火焰是氧化性火焰，燃燒速度較乙炔-空氣火焰高，但溫度較低，優(yōu)點(diǎn)是背景發(fā)射較弱，透射性能好。乙炔-一氧化二氮火焰的優(yōu)點(diǎn)是火焰溫度高，而燃燒速度并不快，適用于難原子化元素的測(cè)定，用它可測(cè)定70多種元素。第五十八頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日火焰種類及對(duì)光的吸收

選擇火焰時(shí)，還應(yīng)考慮火焰本身對(duì)光的吸收。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：

例：As的共振線193.7nm由圖可見(jiàn)，采用空氣-乙炔火焰時(shí)，火焰產(chǎn)生吸收，而選N2O-乙炔火焰則較好；空氣-乙炔火焰：最常用；可測(cè)定30多種元素；N2O-乙炔火焰：火焰溫度高可測(cè)定的增加到70多種。第五十九頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日非火焰原子化器

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石墨爐。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)。第六十頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日石墨爐原子化裝置外氣路中Ar氣體沿石墨管外壁流動(dòng)，冷卻保護(hù)石墨管；內(nèi)氣路中Ar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)排除干燥和灰化過(guò)程中產(chǎn)生的蒸汽。第六十一頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日

石墨管：由致密石墨制成，管中央上方開(kāi)有進(jìn)樣孔，試液用微量注射器或蠕動(dòng)泵自動(dòng)進(jìn)樣。爐體：

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。石墨錐具有固定石墨管和導(dǎo)電作用；冷卻水使?fàn)t體降溫；外氣路中Ar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Ar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)排除干燥和灰化過(guò)程中產(chǎn)生的蒸汽。加熱電源：惰性氣體保護(hù)下，用10-25V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，使石墨管迅速升溫，將試樣原子化，最高溫度可達(dá)3000K以上。石墨爐原子化器第六十二頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日原子化過(guò)程原子化過(guò)程分為干燥、灰化（去除基體）、原子化、凈化（去除殘?jiān)┧膫€(gè)階段，待測(cè)元素在高溫下生成基態(tài)原子。第六十三頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日原子化過(guò)程干燥：石墨爐以小電流工作，溫度控制在稍高于溶劑的沸點(diǎn)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：105-110℃?；一撼ヒ讚]發(fā)的基體和有機(jī)物，以減少分子吸收?；一瘻囟龋?00-800℃，灰化時(shí)間：10-20s。原子化：石墨爐繼續(xù)升溫至待測(cè)元素的原子化溫度，試樣氣化后解離成基態(tài)原子蒸氣。原子化溫度：1800-3000℃，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。

凈化：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。除殘溫度：2500-3200℃，時(shí)間：3-5s。第六十四頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日缺點(diǎn)：試樣組成不均勻性的影響較大，測(cè)定精密度一般在2%-5%，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。優(yōu)點(diǎn)：原子化程度高，試樣用量少（0.5-10μL），

可測(cè)固體及粘稠試樣，靈敏度高，絕對(duì)檢測(cè)下限10-13g，比火焰法高1000倍。石墨爐原子化器的特點(diǎn)第六十五頁(yè)，共七十一頁(yè)，2022年，8月28日其他原子化方法（1）低溫原子化方法主要是氫化物原子化方法，原子化溫度700~900゜C；