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1、第三章第三章 原子吸收光原子吸收光谱与原子荧光光谱谱与原子荧光光谱 原原子子吸吸收收分分光光光光度度法法是是基基于于从从光光源源辐辐射射出出待待测测元元素素的的特特征征谱谱线线通通过过样样品品的的蒸蒸气气时时，被被蒸蒸气气中中待待测测元元家家的的基基态态原原子子所所吸吸收收，根根据据特特征征谱谱线线的的光光被被样样品品的的吸吸收收程程度度，来来测测定定出出样样品品中中待待测测元元素素含含量量的的方方法法。当当原原子子被被外外界界能能量量(热热能能、电电能能、光光能能等等)所所激激发发时时，最最外外层层电电子子吸吸收收一一定定的的能能量量，从从基基态态跃跃迁迁到到较较高高能能级级上上，而而使使原
2、原子子处处于于激激发发态态，称称为为激激发发态态原原子子。但但这这种种处处于于较较高高能能级级的的电电子子是是不不稳稳定定的的，在在极极短短的的时时间间内内(约约10-8s)，以以某某一一波波长长的的光光辐辐射射出出原原吸吸收收的的能能量，同时又跃回到原来的能级上。量，同时又跃回到原来的能级上。名词解析名词解析:利用物质的气态原子利用物质的气态原子对特定波长的光的吸收来进行分对特定波长的光的吸收来进行分析的方法。析的方法。基本原理基本原理:当适当波长的光通过当适当波长的光通过含有基态原子的蒸气时，基态原含有基态原子的蒸气时，基态原子就可以吸收某些波长的光而从子就可以吸收某些波长的光而从基态被激
3、发到激发态，从而产生基态被激发到激发态，从而产生原子吸收光谱。原子吸收光谱。原子吸收分光光度法的优点原子吸收分光光度法的优点:1.灵灵敏敏度度高高。火火馅馅原原子子吸吸收收法法灵灵敏敏度度在在ppm级级以以上上，非非火火焰焰原原子子吸吸收收法法灵灵敏敏度度是是火火焰焰原原子子吸吸收收法法的的几几十十倍倍到到几几百倍。百倍。2.选选择择性性高高。在在大大多多数数情情况况下下不不需需要要分分离离共共存存元元素素,共共存存元元素素对对测测定定干干扰扰小小；即即便便某某些些共共存存元元素素有有干干扰扰作作用用,但也可用一定的方法加以消除。但也可用一定的方法加以消除。3.重重现现性性较较好好。火火焰焰原
4、原子子吸吸收收法法的的相相对对偏偏差差列列控控制制在在以以2%以以内内，非非火火馅馅原原子子吸吸收收法法的的相相对对偏偏差差一一般般可可控控制在制在15以内。以内。4.测测定定元元素素广广泛泛。原原于于吸吸收收法法能能测测定定几几乎乎全全部部金金属元素和一些半金属元素，现能测定的元素己超过属元素和一些半金属元素，现能测定的元素己超过70种。种。5.操作简便，分析快速，易于自动化操作简便，分析快速，易于自动化第一节第一节 基本原理基本原理一一.共振线和吸收线共振线和吸收线 原原子子受受外外界界能能量量的的激激发发，其其外外层层电电子子可可跃跃迁迁到到不不同同的的能能级级，因因此此有有不不同同的的
5、激激发发态态。电电子子从从基基态态跃跃迁迁到到能能量量最最低低的的激激发发态态(称称为为第第一一激激发发态态)时时要要吸吸收收一一定定频频率率的的光光。当当它它再再跃跃回回基基态态时时，则则辐辐射射出出同同样样频频率率的的光光(谱谱线线)，这这种种谱线称为共振发射线谱线称为共振发射线(简称为共振线简称为共振线)。电子从基态跃迁到第一激发态所产生的电子从基态跃迁到第一激发态所产生的吸收谱线称为共振吸收线吸收谱线称为共振吸收线(也简称共振也简称共振线线)。各种元素的原子结构和外层电子排。各种元素的原子结构和外层电子排布不同，它们从基态激发列最低激发态布不同，它们从基态激发列最低激发态(或由最低激发
6、态跃迂回基态或由最低激发态跃迂回基态)时，吸收时，吸收(或辐射或辐射)的能量也不同，因此各种元素的能量也不同，因此各种元素的共振线都不相同，各具有一定的特征的共振线都不相同，各具有一定的特征性，称之为元素的性，称之为元素的“特征谱线特征谱线”。原子原子吸收现象只能在每吸收现象只能在每种元素的种元素的“特征波特征波长长”中观察到，这就是原子吸收分光光中观察到，这就是原子吸收分光光度法具有较好的选择性的根本原因度法具有较好的选择性的根本原因。二原子吸收线的形状（或轮廓）二原子吸收线的形状（或轮廓）若将吸收系数对频率作图，所若将吸收系数对频率作图，所得曲线为吸收线轮廓。得曲线为吸收线轮廓。K为吸收系
7、数，表示单位体积为吸收系数，表示单位体积内原子对光的吸收值；内原子对光的吸收值；为频为频率；吸收最大处所对应的频率率；吸收最大处所对应的频率叫中心频率；最大吸收值叫峰叫中心频率；最大吸收值叫峰值吸收；最大吸收值的一半处值吸收；最大吸收值的一半处所对应的宽度叫谱线宽度，用所对应的宽度叫谱线宽度，用 表示；表示；原子的吸收光谱线具有一定宽度的原子的吸收光谱线具有一定宽度的原因有以下几个：原因有以下几个：1谱线的自然宽度：谱线的自然宽度：自然宽度（约在自然宽度（约在10-5nm数量级）。数量级）。2多普勒变宽（热变宽）：多普勒变宽（热变宽）：由于多普勒效应而导致的谱线由于多普勒效应而导致的谱线变宽。
8、其宽度约为变宽。其宽度约为10-3nm数量数量级。级。3压力变宽：由于同类原子或压力变宽：由于同类原子或与其它粒子（分子、原子、离与其它粒子（分子、原子、离子、电子等）相互碰撞而造成子、电子等）相互碰撞而造成的吸收谱线变宽。其宽度也约的吸收谱线变宽。其宽度也约为为10-3nm数量级。数量级。三三.原子吸收与分析物浓度的关系原子吸收与分析物浓度的关系1、积分吸收与原子浓度的关系：、积分吸收与原子浓度的关系：某一频率的吸收不能代表所有原子的总吸某一频率的吸收不能代表所有原子的总吸收，因此要准确测定原子吸收值，必须测定图收，因此要准确测定原子吸收值，必须测定图中曲线和横坐标轴所包围的总面积。用积分吸
9、中曲线和横坐标轴所包围的总面积。用积分吸收表示：收表示：2、峰值吸收与原子浓度的关系峰值吸收与原子浓度的关系在一定条件下：在一定条件下：四原子吸收的测量：四原子吸收的测量：需测量的是原子的峰值吸收。需测量的是原子的峰值吸收。为了测定为了测定K0值，使用的光源必须是值，使用的光源必须是锐线光源。锐线光源。（一）锐线光源：光源发射线的中心频（一）锐线光源：光源发射线的中心频率与吸收线的中心频率一致，而且发射率与吸收线的中心频率一致，而且发射线的半宽度比吸收线的半宽度小得多时，线的半宽度比吸收线的半宽度小得多时，则发射线光源叫做锐线光源。则发射线光源叫做锐线光源。0 0I I 吸收线吸收线发射线发射
10、线1、光源的能量能被原子充分吸收，、光源的能量能被原子充分吸收，测定的灵敏度较高。测定的灵敏度较高。如果用连续光源，则吸收的光的强如果用连续光源，则吸收的光的强度只占入射光强度的极小部分，使测度只占入射光强度的极小部分，使测定的灵敏度极差：如图所示定的灵敏度极差：如图所示2、在锐线光源半宽度范围内，、在锐线光源半宽度范围内，可以认为原子的吸收系数为常可以认为原子的吸收系数为常数，并等于中心波长处的吸收数，并等于中心波长处的吸收系数。系数。(二二),朗伯一比耳定律朗伯一比耳定律在使用锐线光源的条件下原子蒸气的吸在使用锐线光源的条件下原子蒸气的吸光度与峰值吸收有如下关系：光度与峰值吸收有如下关系：
11、A=lgI0/I=0.4343KCL；式中：式中：I0 入射光的强度，入射光的强度，I 透射光的强度，透射光的强度，K 原子蒸气对共振线的吸收系数，原子蒸气对共振线的吸收系数，L 一一 原子蒸气的宽度原子蒸气的宽度(即火焰的长度即火焰的长度)c 一一 分析物的浓度，分析物的浓度，A 一中心频率处的吸光度一中心频率处的吸光度由此式可知，只要测定吸光度由此式可知，只要测定吸光度并固定并固定L，就可求得，就可求得K0，而，而K0与与原子蒸气中原子的浓度成正比。原子蒸气中原子的浓度成正比。并且在稳定的测定条件下，被并且在稳定的测定条件下，被测定试液中待测元素的浓度与测定试液中待测元素的浓度与原子蒸气中
12、的原子浓度也成正原子蒸气中的原子浓度也成正比。比。所以，吸光度与试液中所以，吸光度与试液中待测元素的待测元素的C也成正比，可也成正比，可简单的用下式表示：简单的用下式表示：A=KC K包含了所有的常数。包含了所有的常数。此式就是原子吸收光谱法进此式就是原子吸收光谱法进行定量分析的理论基础。行定量分析的理论基础。第二节第二节 原子吸收分光光度计原子吸收分光光度计 原子分光光度计由光源、原原子分光光度计由光源、原子化系统、分光系统及检测显子化系统、分光系统及检测显示系统四个部分构成。示系统四个部分构成。检测显检测显示系统示系统光源光源原子化器原子化器单色器单色器原子化系统原子化系统雾化器雾化器样品
13、液样品液废液废液切光器切光器助燃气助燃气燃气燃气一光源：一光源：1光源应满足的条件：光源应满足的条件：1）能能辐辐射射出出半半宽宽度度比比吸吸收收线线半半宽宽度度还还窄窄的的谱谱线线，并并且且发发射射线线的的中中心心频频率率应应与与吸吸收收线的中心频率相同。线的中心频率相同。2）辐射的强度应足够大。）辐射的强度应足够大。3）辐射光的强度要稳定，且背景小。）辐射光的强度要稳定，且背景小。2空心阴极灯：空心阴极灯：空心阴极灯是一种气体放电空心阴极灯是一种气体放电管，其结构如图：管，其结构如图：钨棒构成的阳极和一个圆柱形钨棒构成的阳极和一个圆柱形的空心阴极，空心阴极是由待测元的空心阴极，空心阴极是由
14、待测元素的纯金属或合金构成，或者由空素的纯金属或合金构成，或者由空穴内衬有待测元素的其它金属构成。穴内衬有待测元素的其它金属构成。当在正负电极上施加适当电压当在正负电极上施加适当电压（一般为（一般为200500伏）时，在正伏）时，在正负电极之间便开始放电，这时，电负电极之间便开始放电，这时，电子从阴极内壁射出，经电场加速后子从阴极内壁射出，经电场加速后向阳极运动。向阳极运动。电子在由阴极射向阳极的过程中，电子在由阴极射向阳极的过程中，与载气（惰性气体）原子碰撞使其与载气（惰性气体）原子碰撞使其电离成为阳离子。带正电荷的惰性电离成为阳离子。带正电荷的惰性气体离子在电场加速下，以很快的气体离子在电
15、场加速下，以很快的速度轰击阴极表面，使阴极内壁的速度轰击阴极表面，使阴极内壁的待测元素的原子溅射出来，在阴极待测元素的原子溅射出来，在阴极腔内形成待测元素的原子蒸气云。腔内形成待测元素的原子蒸气云。蒸气云中的待测元素的原子再蒸气云中的待测元素的原子再与电子、惰性气体原子、离子与电子、惰性气体原子、离子发生碰撞而被激发，从而发射发生碰撞而被激发，从而发射出所需频率的光。阴极发射出出所需频率的光。阴极发射出的光谱，主要是阴极元素的光的光谱，主要是阴极元素的光谱（待测元素的光谱，另外还谱（待测元素的光谱，另外还杂有内充惰性气体和阴极杂质杂有内充惰性气体和阴极杂质的光谱）。的光谱）。工作过程：工作过程
16、：高压直流电高压直流电（300V）-阴极电子阴极电子-撞击隋性原子撞击隋性原子-电离电离(二次电子维持放电二次电子维持放电)-正离子正离子-轰击阴击轰击阴击-待测原待测原子溅射子溅射-聚集空心阴极内被聚集空心阴极内被激发激发-待测元素特征共振发待测元素特征共振发射线。射线。二二.原子化器原子化器 原子化器是将样品中的待测原子化器是将样品中的待测组份转化为基态原子的装置。组份转化为基态原子的装置。（一）火焰原子化器：火焰原子化一）火焰原子化器：火焰原子化法是利用气体燃烧形成的火焰来法是利用气体燃烧形成的火焰来进行原子化的。火焰型的原子化进行原子化的。火焰型的原子化系统我们把它叫做火焰原子化器。系
17、统我们把它叫做火焰原子化器。1结构：火焰原子化器的结构如图所示：结构：火焰原子化器的结构如图所示：a）喷雾器：将试样溶液转为）喷雾器：将试样溶液转为雾状。雾状。b）雾化室：内装撞击球和扰）雾化室：内装撞击球和扰流器（去除大雾滴并使气溶胶流器（去除大雾滴并使气溶胶均匀）。均匀）。c）燃烧器：产生火焰并使试）燃烧器：产生火焰并使试样蒸发和原子化的装置。样蒸发和原子化的装置。2原子化过程：原子化过程：MeX 脱水（溶液）脱水（溶液）MeX 蒸发（固体微粒）蒸发（固体微粒）MeX 分解（气态分子）分解（气态分子）Me X (基态原子基态原子)3火焰：火焰的作用是将试液中火焰：火焰的作用是将试液中的待测
18、元素原子化。的待测元素原子化。1）火焰的组成：）火焰的组成：空气空气乙炔火焰：温度在乙炔火焰：温度在2500K左右；左右；N2O乙炔火焰：温度可达到乙炔火焰：温度可达到3000K左右；左右；空气空气氢气火焰：最高温度氢气火焰：最高温度2300K左右。左右。2）火焰的类型：）火焰的类型：贪燃贪燃：燃气较少，（燃助：燃气较少，（燃助比小于化学计量，约为比小于化学计量，约为1比比6），），燃烧完全，温度较高燃烧完全，温度较高 富燃焰富燃焰：燃气较多。燃烧不：燃气较多。燃烧不完全，温度较低。但具有还原完全，温度较低。但具有还原性性。化学计量焰化学计量焰：（二）非火焰原子化法：（二）非火焰原子化法：常用
19、的非火焰原子化法主常用的非火焰原子化法主要有电热高温石墨管原子要有电热高温石墨管原子化法和化学原子化法。化法和化学原子化法。1.石墨炉原子化器石墨炉原子化器包括电源、保护系统和石墨管三部包括电源、保护系统和石墨管三部分。分。电源：电源：1025V，500A。用于产。用于产生高温。生高温。保护系统：保护系统：保护气保护气（Ar）分成两分成两路。路。管外气管外气防止空气进入，保护石防止空气进入，保护石墨管不被氧化、烧蚀。墨管不被氧化、烧蚀。管内气管内气流经石墨管两端流经石墨管两端及加样口，可排出空气并驱及加样口，可排出空气并驱 除加热初始阶段样品产生的除加热初始阶段样品产生的蒸汽蒸汽 冷却水冷却水
20、金属炉体周围通金属炉体周围通水，以保护炉体。水，以保护炉体。石墨管：多采用石墨炉平台石墨管：多采用石墨炉平台技术。技术。原子化过程可分为四个阶段，即干燥、原子化过程可分为四个阶段，即干燥、灰化、原子化和净化。灰化、原子化和净化。干干 燥：去除溶剂，防样品溅射；燥：去除溶剂，防样品溅射；灰灰 化：使基体和有机物尽量挥发除去；化：使基体和有机物尽量挥发除去；原子化：待测物化合物分解为基态原原子化：待测物化合物分解为基态原子，此时停止通子，此时停止通 Ar，延长原子停留时，延长原子停留时间，提高灵敏度；间，提高灵敏度；净净 化：样品测定完成，高温去残渣，化：样品测定完成，高温去残渣，净化石墨管。净化
21、石墨管。石墨炉原子化器与火焰原子化器比石墨炉原子化器与火焰原子化器比较有如下优点：较有如下优点：1）原子化效率高，可达到）原子化效率高，可达到90%以上，以上，而后者只有而后者只有10%左右。左右。2）绝对灵敏度高（可达到）绝对灵敏度高（可达到10-1210-14），试样用量少。适合于低含），试样用量少。适合于低含量及痕量组分的测定。量及痕量组分的测定。3）温度高，在惰性气氛中进行且有）温度高，在惰性气氛中进行且有还原性还原性C存在，有利于易形成难离解存在，有利于易形成难离解氧化物的元素的离解和原子化。氧化物的元素的离解和原子化。2.化学原子化（低温原子化）化学原子化（低温原子化）包括汞蒸汽原
22、子化和氢化物原子包括汞蒸汽原子化和氢化物原子化。化。1）汞蒸汽原子化（测汞仪）汞蒸汽原子化（测汞仪）将试样中汞的化合物以还原剂将试样中汞的化合物以还原剂（如如SnCl2）还原为汞蒸汽，并通过还原为汞蒸汽，并通过Ar 或或N2 将其带入吸收池进行测定。将其带入吸收池进行测定。2）氢化物原子化）氢化物原子化 特点：可将待测物从在一定酸特点：可将待测物从在一定酸度条件下，将试样以还原剂度条件下，将试样以还原剂（NaBH4）还原为元素的气态氢还原为元素的气态氢化物，并通过化物，并通过Ar或或N2将其带入热将其带入热的石英管内原子化并测定。的石英管内原子化并测定。三光学系统：三光学系统：分光系统一般用光
23、栅来进行分分光系统一般用光栅来进行分光。光。光谱通带：光谱通带：W=DS10-3 其中：其中：W为光谱通带（单位为光谱通带（单位nm）；）；D为光栅的倒线色散率为光栅的倒线色散率（单位（单位nm/mm）；）；S为狭缝宽度为狭缝宽度（单位（单位m）。）。四检测系统：四检测系统：检测系统包括检测器、放大检测系统包括检测器、放大器、对数转换器、显示器几部分。器、对数转换器、显示器几部分。原子吸收光谱法的分析过程：原子吸收光谱法的分析过程：五原子吸收分光光度计的主要性五原子吸收分光光度计的主要性能参数：能参数：1灵敏度：有相对灵敏度和绝对灵敏度：有相对灵敏度和绝对灵敏度两种。灵敏度两种。1）相对灵敏度
24、）相对灵敏度火焰原子吸收法采用相对灵敏度，火焰原子吸收法采用相对灵敏度，其定义为：能产生其定义为：能产生1%吸收或吸收或0.0044吸光度时，试液中待测元吸光度时，试液中待测元素的浓度（以素的浓度（以g/mL/1%吸收为单吸收为单位），也叫特征浓度：位），也叫特征浓度：式中：S为相对灵敏度；C为试液中待测元素的浓度（g/mL）；A为试液的吸光度。2）绝对灵敏度）绝对灵敏度 石墨炉原子吸收法采用绝对石墨炉原子吸收法采用绝对灵敏度，其定义为：能产生灵敏度，其定义为：能产生1%吸收或吸收或0.0044吸光度时，所对吸光度时，所对应的待测元素的质量（以应的待测元素的质量（以g/1%吸收为单位），也叫特
25、征质量，吸收为单位），也叫特征质量，其计算式为：其计算式为：式中：式中：S为绝对灵敏度；为绝对灵敏度；C为试液为试液中待测元素的浓度（中待测元素的浓度（g/mL）；）；V为试液的体积为试液的体积mL；A为吸光度。为吸光度。2检测极限：指仪器所能检测极限：指仪器所能检出的元素的最低浓度或最检出的元素的最低浓度或最小质量。小质量。定义为：能给出信号强定义为：能给出信号强度等于度等于3倍噪声信号强度标倍噪声信号强度标准偏差时所对应的元素浓度准偏差时所对应的元素浓度或质量。或质量。计算式为：计算式为：式式中中D D为为检检出出极极限限（g/mLg/mL或或g g）；为为对对空空白白溶溶液液进进行行不不
26、少少于于1010次次测测量量时时的的标标准准偏偏差差；A A为为吸吸光光度度；g g为为质量（质量（g g）。）。第三节第三节 原子吸收光谱法原子吸收光谱法定量分析定量分析 原原子子吸吸收收光光谱谱法法是是一一种种元元素素定定量量分分析析方方法法，它它可可以以用用于于测测定定6060多多种种金金属属元素和一些非金属元素的含量。元素和一些非金属元素的含量。一、一、定量分析方法定量分析方法 1.标准曲线法：具体做法是配制一组标准曲线法：具体做法是配制一组合适的标准溶液，由低浓度到高浓度，合适的标准溶液，由低浓度到高浓度，依次喷入火焰，分别测定其吸光度依次喷入火焰，分别测定其吸光度A。以测得的吸光度
27、为纵坐标，待测元素的以测得的吸光度为纵坐标，待测元素的含量或实验浓度为横坐标，绘标准曲线。含量或实验浓度为横坐标，绘标准曲线。在相同的实验条件下，喷入待测试样溶在相同的实验条件下，喷入待测试样溶液，根据测得的吸光度，由标准曲线找液，根据测得的吸光度，由标准曲线找出试样中持测元素的含量。出试样中持测元素的含量。标准曲线法简便、快速，适用于样标准曲线法简便、快速，适用于样品组成简单或共存元素没有干扰的试样。品组成简单或共存元素没有干扰的试样。但但在在实实际际分分析析中中，由由于于各各种种因因素素的的影影响响，有有时时会会出出现现标标准准曲曲线线弯弯曲曲的的现现象象。为为保保证证测测定定的正确性，在
28、使用本方法时应当注意以下几点；的正确性，在使用本方法时应当注意以下几点；1)配配制制标标准准溶溶液液时时，应应尽尽量量选选用用与与试试样样组组成成接接近近的的标标准准样样品品，并并用用相相同同的的方方法法处处理理。如如用用纯纯待待测测元元素素溶溶液液作作标标准准溶溶液液时时，为为提提高高测测定定的的准确度。可放入定量的基体元素。准确度。可放入定量的基体元素。2)应应尽尽量量使使得得测测定定范范围围在在T=3090%之之间间（即即A=0.050.5），此时的测量误差较小。），此时的测量误差较小。3)每次测定前必须用标准每次测定前必须用标准溶液检查，并保持测定条件溶液检查，并保持测定条件的稳定。的
29、稳定。4)应扣除空白值，为此可应扣除空白值，为此可选用空白溶液调零。选用空白溶液调零。2.标准加入法：一般说来，待测试样标准加入法：一般说来，待测试样的确切组成是不完全确知的，这就为的确切组成是不完全确知的，这就为配制与待测试样组成相似的标准溶液配制与待测试样组成相似的标准溶液带来因难。在这种情况下若待测试带来因难。在这种情况下若待测试佯的量足够的话，用标核加入法可以佯的量足够的话，用标核加入法可以克服这一困难。克服这一困难。其具体做法如下：取若干份其具体做法如下：取若干份(例如四份例如四份)体积相体积相同的试样溶液，从第二份开始分别按比例加入同的试样溶液，从第二份开始分别按比例加入不同区的待
30、测元素的标准溶液，然后用溶剂稀不同区的待测元素的标准溶液，然后用溶剂稀释至一定体积释至一定体积(设试洋中待测元素的浓度为设试洋中待测元素的浓度为Cx，加入标准溶液后浓度分别为（加入标准溶液后浓度分别为（Cx十十C。），。），（Cx十十2 C。），（。），（Cx十十4Co）；分别测其吸光）；分别测其吸光度度(Ax、A1、A2、A3)，以，以A对加入量作图，这对加入量作图，这时曲线并不通过原点。显然相应的截距所反时曲线并不通过原点。显然相应的截距所反映的吸光度值正是试样中待测元素所引起的效映的吸光度值正是试样中待测元素所引起的效应。如果外延此曲线便与横坐标相交，相应于应。如果外延此曲线便与横坐标相
31、交，相应于原点与交点的距离，即为所求试样中待测元索原点与交点的距离，即为所求试样中待测元索的浓度的浓度Cx.使用标准加入法应注意以下几点：使用标准加入法应注意以下几点：测元素的浓度与其对应的吸光度应呈线性关系测元素的浓度与其对应的吸光度应呈线性关系为为了了得得到到较较为为精精确确的的外外报报结结果果，最最少少应应采采用用四四个个点点来来作作外外推推曲曲线线，并并且且第第一一份份加加入入的的标标准准溶溶液液的的浓浓度度与与试试样样溶溶液液的的浓浓度度应应当当接接近近。这这可可通通过过试试喷喷试试样溶液和标准溶液，比较两者的吸光度来判断样溶液和标准溶液，比较两者的吸光度来判断本本法法只只能能消消除
32、除基基体体干干扰扰，而而不不能能消消除除背背景景吸吸收收的影响的影响如形成斜率太小的曲线，容易引起较大的误差。如形成斜率太小的曲线，容易引起较大的误差。标准加入法比较麻烦，适用于基体组成未知或基体标准加入法比较麻烦，适用于基体组成未知或基体复杂的试样的分析。复杂的试样的分析。3.浓浓度度直直读读法法：浓浓度度直直读读法法是是在在工工作作曲曲线线的的范范围围内内，应应用用仪仪器器中中的的标标尺尺扩扩展展或或数数字字直直读读装装置置进行测量。进行测量。例例如如，将将5mg/L溶溶液液的的吸吸光光度度值值调调为为5.00，同同时时测测定定试试样样溶溶液液，若若试试样样溶溶液液的的吸吸光光度度指指示示
33、为为2.30，则表示待测元素的浓度为，则表示待测元素的浓度为2.30g/L。这种方法省去了绘制标推曲线等手续，分析这种方法省去了绘制标推曲线等手续，分析速度快。但在使用此法时必须使试样溶液的浓速度快。但在使用此法时必须使试样溶液的浓度在工作曲线的范围之内，且要用标准溶液反度在工作曲线的范围之内，且要用标准溶液反复校准，同时做复校准，同时做23次的读数，求平均值，以次的读数，求平均值，以取得较为准确的结果。取得较为准确的结果。二、干扰及其消除二、干扰及其消除（一）谱线干扰（一）谱线干扰：如：在如：在Ni的分析线的分析线232.0nm附近还存附近还存在在231.6nm的谱线，的谱线，如：用如：用3
34、08.22nm的谱线测定铝时，的谱线测定铝时，如果存在钒，钒对如果存在钒，钒对308.21nm的谱线的谱线要产生吸收，要产生吸收，（二）背景吸收：由于原子化（二）背景吸收：由于原子化器（火焰和石墨炉）中存在的器（火焰和石墨炉）中存在的气体分子和盐类所产生的吸收气体分子和盐类所产生的吸收以及存在的固体颗粒对光的散以及存在的固体颗粒对光的散射引起的干扰，叫背景吸收。射引起的干扰，叫背景吸收。1）邻近线背景校正）邻近线背景校正 用分析线测量原子吸用分析线测量原子吸收与背景吸收的总吸光度，收与背景吸收的总吸光度，因非共振线（邻近线）不产因非共振线（邻近线）不产生原子吸收生原子吸收 用它来测量背景用它来
35、测量背景吸收的吸光度。两者之差值吸收的吸光度。两者之差值即为原子吸收的吸光度。即为原子吸收的吸光度。因为共振线（此时为分析线）的因为共振线（此时为分析线）的总吸光度总吸光度AT包括基态原子的吸收包括基态原子的吸收A和背景吸收和背景吸收AB，即，即AT=A+AB 通过测量共振线旁的通过测量共振线旁的“邻近邻近线线”的吸收，得到的吸收，得到AB 此时得到净吸收度此时得到净吸收度A=AT-AB2）连续光源背景校正（氘灯）连续光源背景校正（氘灯或氢灯校正法或氢灯校正法）先用锐线光源测定分析线先用锐线光源测定分析线的原子吸收和背景吸收的总和。的原子吸收和背景吸收的总和。再用氘灯在同一波长测定背景再用氘灯
36、在同一波长测定背景吸收（这时原子吸收可忽略不吸收（这时原子吸收可忽略不计）计算两次测定吸光度之差，计）计算两次测定吸光度之差，即为原子的吸光度。即为原子的吸光度。（三）化学干扰：化学干扰（三）化学干扰：化学干扰是指在溶液中或气相中由于是指在溶液中或气相中由于待测元素与其它组分之间的待测元素与其它组分之间的化学反应而引起的干扰。化学反应而引起的干扰。1加入释放剂：在测定时加入加入释放剂：在测定时加入一种能与干扰组分生成更稳定或一种能与干扰组分生成更稳定或更难挥发化合物的试剂，而使待更难挥发化合物的试剂，而使待测元素释放出来，从而消除干扰。测元素释放出来，从而消除干扰。如：在测定钙时，加入锶，它能
37、如：在测定钙时，加入锶，它能与磷酸根形成更稳定的化合物而与磷酸根形成更稳定的化合物而使钙释放出来。使钙释放出来。2加入保护剂：加入一种能与待加入保护剂：加入一种能与待测元素生成稳定增长化合物的试测元素生成稳定增长化合物的试剂，使得待测元素不与干扰组分剂，使得待测元素不与干扰组分反应。而生成的化合物又很容易反应。而生成的化合物又很容易挥发和原子化，对测定不干扰。挥发和原子化，对测定不干扰。如：测定钙时，加入如：测定钙时，加入EDTA使其生使其生成稳定化合物成稳定化合物CaY，CaY又很容易又很容易挥发和原子化，从而消除了磷酸挥发和原子化，从而消除了磷酸根对钙测定的干扰。根对钙测定的干扰。3化学分
38、离：将待测组分和干扰组分分离。化学分离：将待测组分和干扰组分分离。4提高火焰温度也可以抑制或避免某些干扰。提高火焰温度也可以抑制或避免某些干扰。（四）物理干扰：（四）物理干扰：是指试样在转移、蒸发和原子化过程中由是指试样在转移、蒸发和原子化过程中由于试样任何物理因素的变化而引起的吸光于试样任何物理因素的变化而引起的吸光度下降的效应。如：试液的粘度影响取样度下降的效应。如：试液的粘度影响取样速度，表面张力影响雾滴的大小等。速度，表面张力影响雾滴的大小等。对于物理干扰，最好的消除方对于物理干扰，最好的消除方法就是配制与试样溶液组成相法就是配制与试样溶液组成相似的标准溶液。也可用标准加似的标准溶液。
39、也可用标准加入法来进行测定。入法来进行测定。（五）电离干扰：（五）电离干扰：电离干扰是指待测元素的原子电电离干扰是指待测元素的原子电离而引入的干扰。离而引入的干扰。消除方法是采用较低的温度和加消除方法是采用较低的温度和加入消电离剂。消电离剂是一些易入消电离剂。消电离剂是一些易电离的元素，它增加了火焰中的电离的元素，它增加了火焰中的自由电子的浓度，可有效地抑制自由电子的浓度，可有效地抑制和消除电离干扰。如：测定钡时，和消除电离干扰。如：测定钡时，加入钾就可消除电离干扰。加入钾就可消除电离干扰。三、测定条件的选择：三、测定条件的选择：1分析线的选择：一般选分析线的选择：一般选用共振线作分析线。用共
40、振线作分析线。2灯电流：保正稳定和适灯电流：保正稳定和适当光强度输出的条件下，当光强度输出的条件下，尽量选用较低的工作电流。尽量选用较低的工作电流。3原子化条件：原子化条件：火焰法主要是选择适当的火焰。火焰法主要是选择适当的火焰。对于分析线在对于分析线在200nm以下的元素，以下的元素，不宜选用乙炔火焰。对于易电离不宜选用乙炔火焰。对于易电离的元素，宜选用低温火焰。而对的元素，宜选用低温火焰。而对于易生成难离解化合物的元素，于易生成难离解化合物的元素，则宜选用高温火焰。则宜选用高温火焰。石墨炉法则应选择合适的干燥、石墨炉法则应选择合适的干燥、灰化和原子化温度。灰化和原子化温度。原子吸收法中常用
41、的火焰是空气一乙炔火焰原子吸收法中常用的火焰是空气一乙炔火焰和笑气一乙炔火焰。对于化合物在火焰中难和笑气一乙炔火焰。对于化合物在火焰中难离解为原子的元素，如离解为原子的元素，如A1、Ti、B、W等及等及稀土元素，可使用火馅温度高的笑气稀土元素，可使用火馅温度高的笑气(N2O)一一乙炔火馅，以促使化合物的离解；对于一般乙炔火馅，以促使化合物的离解；对于一般的无素，如的无素，如Pb、Cd、Ce、Mg、Cu、Hg等元等元素，可使用空气一乙炔火馅。素，可使用空气一乙炔火馅。选定火焰类型后，应通过实验进一步确定燃选定火焰类型后，应通过实验进一步确定燃气与助燃气流量的合适比例。应根据所测定气与助燃气流量的
42、合适比例。应根据所测定的元素以及每台仪器的火焰原子化装置结构的元素以及每台仪器的火焰原子化装置结构的不同来选择合适的燃助比，通常调节空气的不同来选择合适的燃助比，通常调节空气和乙炔的流量使火馅在呈蓝色状态下进行测和乙炔的流量使火馅在呈蓝色状态下进行测定。定。4燃烧器高度：燃烧器高度：对于不同的元素，自由对于不同的元素，自由原子的浓度随火焰高度的分原子的浓度随火焰高度的分布是不同的。所以测定时，布是不同的。所以测定时，应调节其高度使光束从原子应调节其高度使光束从原子浓度最大处通过。浓度最大处通过。5狭缝宽度：由于原子吸收光狭缝宽度：由于原子吸收光谱法谱线的重叠较少，一般可用谱法谱线的重叠较少，一
43、般可用较宽的狭缝，以增强光的强度。较宽的狭缝，以增强光的强度。但当存在谱线干扰和背景吸收较但当存在谱线干扰和背景吸收较大时，则宜选用较小的狭缝宽度。大时，则宜选用较小的狭缝宽度。四四、原子吸收法操作过程中应注意的一些问题、原子吸收法操作过程中应注意的一些问题燃燃气气与与助助燃燃气气：乙乙炔炔是是使使用用最最多多的的燃燃气气，极极易易燃燃烧烧容容易易爆爆炸炸，且且能能和和Cu、Hg、Ag等等生生成成易易爆爆炸炸的的金金属属炔炔化化物物，应应予予以以注注意意。乙乙炔炔的的质质量量标标准准是是；含含量量应应在在98以以上上，其其中中不不含含PH3、H2S等等杂杂质质，贮贮藏藏场场所所要要通通风风良良
44、好好，温温度度要要保保持持在在35以以下下。当当乙乙炔炔钢钢瓶瓶压压力力下下降降至至490，3325kPa时就要更换。时就要更换。氧氧化化亚亚氮氮(N2O)又又叫叫笑笑气气，具具有有麻麻醉醉兴兴奋奋作作用用，因因此此要要特特别别注注意意通通风风。液液态态的的N2O在在20时时其其蒸蒸气气压压为为506625MPa。使使用用时时应应特特别别注注意意点点火火及及关关火火顺顺序序：应应先先用用乙乙炔炔一一空空气气点点火火，然然后后将将空空气气调调换换成成N2O，关关火火时时也也应应将将N2OC2H2中中的的N2O调调换换成成空空气气，然然后后再再关关乙乙炔炔快快，最最后后关关空空气气。燃燃烧烧时时应
45、应将将废废液液排排放放管管出出口口处处浸浸入入水水中中、以防喷雾室的排水阀吸入空气而引起爆炸。以防喷雾室的排水阀吸入空气而引起爆炸。样样品品的的配配制制：用用来来配配制制标标范范溶溶液液的的试试剂剂，由由于于待待测测元元素素在在标标准准溶溶液液中中一一般般含含量量较较低低，而而且且用用量量也也少少，故故不不要要求求纯纯度度持持别别高高的的试试剂剂，一一般般为为分分析析试试剂剂。对对于于用用量量较较大大或或配配制制浓浓溶溶液液使使用用试试剂剂必必须须是是高高纯纯度度的的(包包括括溶溶剂剂及及辅辅助助试试剂剂)，最最起起码码是是A.R级级试试剂剂。尽尽管管采采用用了了高高纯纯度度的的试试剂剂，但但
46、在在分分析析过过程程中中对对试试剂剂进进行行空空白值检查和校正仍然是必要的。白值检查和校正仍然是必要的。防防止止污污染染：原原子子吸吸收收分分光光光光度度法法通通常常用用来来测测定定微微量量元元素素，同同其其它它微微量量分分析析一一样样，要要严严防防污污染染，一一般般认认为为周周围围的的气气氛氛、容容器器、水水、试剂等部是影响测定结果的重要因素试剂等部是影响测定结果的重要因素。气氛污染气氛污染：实验室空气中的有害气体、尘埃：实验室空气中的有害气体、尘埃等均能造成污染。等均能造成污染。容器污染容器污染：容器的质料不同，污染程度也不：容器的质料不同，污染程度也不同，要注意容器的选择、清洗及贮存，一
47、般同，要注意容器的选择、清洗及贮存，一般易用温硝酸或温盐酸清洗，不用铬酸清洗。易用温硝酸或温盐酸清洗，不用铬酸清洗。试剂污染试剂污染：分析试剂或酸化溶液用的酸类也：分析试剂或酸化溶液用的酸类也能造成污染。一般不使用长期搁置的试剂；能造成污染。一般不使用长期搁置的试剂；有机试剂有时也会含有金素杂质，因此必须有机试剂有时也会含有金素杂质，因此必须蒸溜精制。水必须是高纯度的，一般蒸馏水蒸溜精制。水必须是高纯度的，一般蒸馏水必须再通过离子交换树脂除去其中的离子，必须再通过离子交换树脂除去其中的离子，否则水中会有相当多的重金素元素。否则水中会有相当多的重金素元素。对对贮贮备备溶溶液液的的要要求求：低低浓
48、浓度度(110-6mol/L的的溶溶液液，由由于于吸吸附附等等原原因因，不不宜宜作作为为贮贮备备溶溶液液，最最好好使使用用时时间间不不超超过过2天天。故故一一般般贮贮备备液液应应配配成成浓浓度度较较大大的的(1.0010-6mol/L)溶溶液液。无无机机贮贮备备液液应应放放置置在在聚聚乙乙烯烯瓶瓶中中，保保存存在在清清洁洁、低低温温、阴阴暗暗的的地地方方；有有机机溶溶剂剂贮贮存存在在玻玻璃璃瓶瓶中中，要要避避免免与与塑塑料料、胶木瓶盖直接接触。胶木瓶盖直接接触。标准样品的配制：标准样品的配制：标准样品的组标准样品的组成要求尽可能接近未知试样的组成，成要求尽可能接近未知试样的组成，而且标准样品总
49、含盐量也应接近于试而且标准样品总含盐量也应接近于试样总含盐量。因为含盐量对雾珠的形样总含盐量。因为含盐量对雾珠的形成和蒸发速度都有影响。当样品中总成和蒸发速度都有影响。当样品中总含盐量含盐量0.1时，在标准溶液中应时，在标准溶液中应加入等量的同一含盐类。吸光度应在加入等量的同一含盐类。吸光度应在0.1一一0.5之间。之间。待测试样预处理：液体样品一般待测试样预处理：液体样品一般不需要很多的预处理工作。若样品不需要很多的预处理工作。若样品的浓度过大，对于无机样品可用水的浓度过大，对于无机样品可用水稀释，有机样品可用甲基异丁酮或稀释，有机样品可用甲基异丁酮或石油溶剂系列稀释；无机固体样品石油溶剂系
50、列稀释；无机固体样品的处理应先进行溶解，然后再稀释的处理应先进行溶解，然后再稀释成合适的浓度供测定。成合适的浓度供测定。固固体体样样品品般般用用酸酸进进行行溶溶解解，尽尽量量避避免免碱碱熔熔法法，因因为为碱碱熔熔法法会会带带入入大大量量盐盐类类，使使基基体体元元素素的的浓浓度度增增加加，引引起起干干扰扰；有有机机固固体体样样品品是是检检验验工工作作者者常常常常遇遇到到的的分分析析样样品品。这这种种样样品品的的处处理理可可采采用用湿湿法法消消化化和和干干法法消消化化两种方法。两种方法。湿湿法法消消化化：湿湿法法消消化化适适用用于于少少量量试试样样的的处处理理。它它是是用用适适当当的的酸酸或或氧氧