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1、原子吸收光谱分析AAS第一页，讲稿共五十九页哦 1976 1976以来，以来，由于微电子技术的发展使原子吸由于微电子技术的发展使原子吸收技术的应用不断进步，衍生出了石墨炉原子收技术的应用不断进步，衍生出了石墨炉原子化技术、塞曼效应背景校正等先进技术，尤其化技术、塞曼效应背景校正等先进技术，尤其在临床检验、环境保护、生物化学等方面应用在临床检验、环境保护、生物化学等方面应用广泛。广泛。一、原子吸收光谱分析方法的历史发展一、原子吸收光谱分析方法的历史发展第二页，讲稿共五十九页哦 所谓原子吸收是指：所谓原子吸收是指：气态基态原子气态基态原子对于对于同同种原子种原子发射出来的发射出来的特征光谱辐射特征
2、光谱辐射具有吸收能力具有吸收能力的现象。的现象。要将原子吸收现象用于分析：要将原子吸收现象用于分析：首先必须将试样溶液中的首先必须将试样溶液中的待测元素原子化待测元素原子化，同时还要有一个同时还要有一个光强稳定的光源光强稳定的光源，并能给出同，并能给出同种原子的特征光辐射。种原子的特征光辐射。然后根据吸光度对然后根据吸光度对标准溶液浓度标准溶液浓度的关系曲的关系曲线，计算出线，计算出试样中待测元素试样中待测元素的含量。的含量。第三页，讲稿共五十九页哦 二、原子吸收光谱分析的常规模式二、原子吸收光谱分析的常规模式v特点：特点：v测定的是特定谱线的测定的是特定谱线的吸收（由于原子吸收吸收（由于原子
3、吸收线的数量大大少于原线的数量大大少于原子发射线）所以谱线子发射线）所以谱线重叠几率小，光谱干重叠几率小，光谱干扰少。扰少。v在实验条件下，基在实验条件下，基态原子数目大大高态原子数目大大高于激发态原子数目，于激发态原子数目，因此吸收法灵敏度因此吸收法灵敏度比较高。比较高。第四页，讲稿共五十九页哦 Comparison of AAS and AES原子吸收法的选择性高，干扰较少且易于克服原子吸收法的选择性高，干扰较少且易于克服。由于原子的吸收线比发射线的数目少得多，这样谱线重叠由于原子的吸收线比发射线的数目少得多，这样谱线重叠的几率小得多。而且空心阴极灯一般并不发射那些邻近波的几率小得多。而且
4、空心阴极灯一般并不发射那些邻近波长的辐射线，因此其它辐射线干扰较小。长的辐射线，因此其它辐射线干扰较小。原子吸收具有较高的灵敏度。原子吸收具有较高的灵敏度。在原子吸收法的实验条件下，原子蒸气中基态原于在原子吸收法的实验条件下，原子蒸气中基态原于数比激发态原子数多得多，所以测定的是大部分原数比激发态原子数多得多，所以测定的是大部分原子。子。原子吸收法比发射法具有更佳的信噪比原子吸收法比发射法具有更佳的信噪比这是由于激发态原子数的温度系数显著大于基态原这是由于激发态原子数的温度系数显著大于基态原子。子。第五页，讲稿共五十九页哦8-2 8-2 原子吸收光谱法基本原理原子吸收光谱法基本原理一、原子吸收
5、光谱的产生一、原子吸收光谱的产生正常情况下，原子处于正常情况下，原子处于基态。基态。当有辐射通过自由原子蒸气时，当有辐射通过自由原子蒸气时，若辐射的频率等于原子中的若辐射的频率等于原子中的电子从基态跃迁到激发态所需要的能量频率时电子从基态跃迁到激发态所需要的能量频率时，原子将从辐原子将从辐射场吸收能量，产生共振吸收，电子由基态跃迁到激发态，同时射场吸收能量，产生共振吸收，电子由基态跃迁到激发态，同时使辐射减弱产生原子吸收光谱使辐射减弱产生原子吸收光谱.第六页，讲稿共五十九页哦各种元素的原子结构不同，不同元素的原子从基态激发至第各种元素的原子结构不同，不同元素的原子从基态激发至第一激发态时，吸收
6、的能量也不同，所以一激发态时，吸收的能量也不同，所以各元素的共振线都各元素的共振线都不相同，而具有自身的特征性。不相同，而具有自身的特征性。原子吸收光谱的频率原子吸收光谱的频率或波长或波长，由产生吸收跃迁的两能，由产生吸收跃迁的两能级差级差EE决定：决定：E E hh hc/hc/式中：式中：h h为普朗克常数，为普朗克常数，c c为光速。为光速。第七页，讲稿共五十九页哦二二、原子吸收谱线的轮廓与谱线变宽原子吸收谱线的轮廓与谱线变宽 原子吸收光谱线很窄，但并不是一条严格的理想几原子吸收光谱线很窄，但并不是一条严格的理想几何线，而是占据着有限的、相当窄的频率或波长范围，何线，而是占据着有限的、相
7、当窄的频率或波长范围，即即谱线实际具有一定的宽度谱线实际具有一定的宽度，具有一定的轮廓。，具有一定的轮廓。第八页，讲稿共五十九页哦吸收线吸收线:10:10-3-31010-2-2nmnm发射线发射线:510510-4-4210210-3-3nmnmI为透射光强为透射光强0为中心频率为中心频率K为吸收系数为吸收系数第九页，讲稿共五十九页哦谱线宽度的表示谱线宽度的表示吸收线在中心频率吸收线在中心频率 0 0两侧具有一定的宽度用半宽度两侧具有一定的宽度用半宽度 表征。表征。第十页，讲稿共五十九页哦 吸吸收收系系数数K K将将随随光光源源的的辐辐射射频频率率而而改改变变，这这是是由由于于物物质质的的原
8、子对不同频率的光的吸收具有选择性。原子对不同频率的光的吸收具有选择性。在中心频率在中心频率 O O处，吸收系数有一极大值处，吸收系数有一极大值K K0 0称为中心吸收系数称为中心吸收系数（或峰值吸收系数）（或峰值吸收系数）表征吸收线轮廓特征的值是中心频率和半宽度。表征吸收线轮廓特征的值是中心频率和半宽度。第十一页，讲稿共五十九页哦产生谱线宽度的因素产生谱线宽度的因素1.1.自然宽度自然宽度 与原子发生能级间跃迁时激发态原子的有限寿命与原子发生能级间跃迁时激发态原子的有限寿命有关，其宽度约在有关，其宽度约在1010-5-5nmnm数量级；数量级；2.2.多普勒变宽（热变宽）多普勒变宽（热变宽）3
9、.3.压力变宽压力变宽通常认为两个主要因素是多普勒变宽和压力变宽。通常认为两个主要因素是多普勒变宽和压力变宽。第十二页，讲稿共五十九页哦多普勒变宽多普勒变宽 待测原子的无规则热运动，会在检测器和待待测原子的无规则热运动，会在检测器和待测原子之间产生相对位移，从而引起测定测原子之间产生相对位移，从而引起测定结果的不准确，宏观效应是谱线变宽，又结果的不准确，宏观效应是谱线变宽，又称做热变宽。称做热变宽。其宽度约为其宽度约为1010-3-3 1010-2-2nmnm数量级。数量级。第十三页，讲稿共五十九页哦压力变宽压力变宽体系中微粒体系中微粒（分子、原子、离子、电子等）（分子、原子、离子、电子等）和
10、待测和待测原子发生碰撞，使待测原子的能量状态发生原子发生碰撞，使待测原子的能量状态发生微小变化，导致发生跃迁所需的能量也随之微小变化，导致发生跃迁所需的能量也随之变化，所需吸收的谱线范围也变宽。变化，所需吸收的谱线范围也变宽。包括劳伦兹变宽和共振变宽。包括劳伦兹变宽和共振变宽。其宽度也约为其宽度也约为1010-3-3 1010-2-2nmnm 数量级。数量级。第十四页，讲稿共五十九页哦三、原子吸收光谱的测量三、原子吸收光谱的测量1.1.积分吸收测量法积分吸收测量法 在在吸吸收收线线轮轮廓廓内内，以以吸吸收收系系数数对对频频率率积积分分称称为为积积分分吸吸收收，积积分分得得的的结结果果是是吸吸收
11、收线线轮轮廓廓内内的的总总面面积积，它它表表示示原原子子蒸气吸收的全部能量。蒸气吸收的全部能量。理理论论上上：积积分分吸吸收收与与原原子子蒸蒸气气中中吸吸收收辐辐射射的的基基态态原原子数成正比。子数成正比。第十五页，讲稿共五十九页哦讨论讨论 如果能将公式左边求出，即谱线如果能将公式左边求出，即谱线下所围面积测量出（积分吸收），下所围面积测量出（积分吸收），即即可可得得到到单单位位体体积积原原子子蒸蒸气气中中吸吸收收辐辐射的基态原子数射的基态原子数N N0 0。这这是是一一种种绝绝对对测测量量方方法法，现现在在的的分分光光装装置置无无法法实实现现。长长期以来无法解决的难题！期以来无法解决的难题！
12、能否提供共振辐射（锐线光源），测定峰值吸收？能否提供共振辐射（锐线光源），测定峰值吸收？第十六页，讲稿共五十九页哦2.2.峰值吸收测量法峰值吸收测量法 因因为为当当采采用用锐锐线线光光源源进进行行测测量量，则则ea ea，由由图图可可见见，在在辐辐射射线线宽宽度度范范围围内内，峰峰值值吸吸收收与与积积分分吸吸收收非非常常接接近近，可可用用峰峰值值吸收代替积分吸收吸收代替积分吸收 1955 1955年瓦尔西提出采用锐线光源（能发射谱线半宽年瓦尔西提出采用锐线光源（能发射谱线半宽度很窄的发射线的光源）测量谱线峰值吸收，峰值吸收度很窄的发射线的光源）测量谱线峰值吸收，峰值吸收与火焰中被测元素的原子浓
13、度也成正比。与火焰中被测元素的原子浓度也成正比。第十七页，讲稿共五十九页哦 在锐线光源半宽度范围内，可以认为原在锐线光源半宽度范围内，可以认为原子的吸收系数为常数，并等于中心波长处的子的吸收系数为常数，并等于中心波长处的吸收系数。吸收系数。第十八页，讲稿共五十九页哦实际测量实际测量 上式的前提条件上式的前提条件：（1 1）e ea a ；（2 2）发射线与吸收线的中心频率一致发射线与吸收线的中心频率一致只要测量吸收前后发射线强度的变化，便可求出被测元素的含量只要测量吸收前后发射线强度的变化，便可求出被测元素的含量又由于又由于=kN0L第十九页，讲稿共五十九页哦四四、基态原子数与原子化温度基态原
14、子数与原子化温度原子吸收光谱是利用待测元素的原子蒸气中基态原子与特征原子吸收光谱是利用待测元素的原子蒸气中基态原子与特征谱线吸收之间的关系来测定的。谱线吸收之间的关系来测定的。需要考虑原子化过程中，原子蒸气中基态原子需要考虑原子化过程中，原子蒸气中基态原子N N0 0与待测元与待测元素原子总数素原子总数N N之间的定量关系。之间的定量关系。热力学平衡时，激发态原子与基态原子符合热力学平衡时，激发态原子与基态原子符合BoltzmannBoltzmann分分布定律：布定律：第二十页，讲稿共五十九页哦1 1）温度越高，）温度越高，N Nj j/N/N0 0值愈大。值愈大。2 2）在同一温度下，电子跃
15、迁的能级）在同一温度下，电子跃迁的能级E Ej j越小，共振线越小，共振线波长越长，波长越长，N Nj j/N/N0 0值也愈大值也愈大 常用的火焰温度一般低于常用的火焰温度一般低于3000K3000K，元素激发能，元素激发能一般低于一般低于10ev10ev，大多数共振线的波长小于，大多数共振线的波长小于600nm600nm，因此对大多数元素来说，因此对大多数元素来说，N Nj j/N/N0 0的数值均很小（的数值均很小（11），即火焰中的激发态原子数远小于基态原子），即火焰中的激发态原子数远小于基态原子数，也就是说数，也就是说火焰中火焰中9999以上的原子处于基态。以上的原子处于基态。实际上
16、可用实际上可用N N0 0代替原子化器中的原子总数代替原子化器中的原子总数N N第二十一页，讲稿共五十九页哦由于由于N0 Nc（N0基态原子数，基态原子数，N原子总数，原子总数，c 待测元素浓度）待测元素浓度）所以：所以：A=KLNA=KLN0 0=KLN=Kc=KLN=Kc 这这表表明明当当吸吸收收厚厚度度一一定定，在在一一定定的的工工作作条条件件下下，峰峰值值吸吸收收测测量量的的吸吸光光度度与与被被测测元元素素的的含含量量成成正正比比。这这是是原原子子吸吸收收光光谱谱定量分析法定量分析法的基础。的基础。根据根据五、定量基础五、定量基础=kN0L第二十二页，讲稿共五十九页哦8-3 8-3 原
17、子吸收分光光度计原子吸收分光光度计 原原子子吸吸收收分分光光光光度度计计由由光光源源、原原子子化化系系统、光学系统及检测系统四个部分构成。统、光学系统及检测系统四个部分构成。第二十三页，讲稿共五十九页哦 双双光光束束型型原原子子吸吸收收分分光光光光度度计计通通过过参参比比光光束束的的作用使光源的任何漂移都可得到补偿。作用使光源的任何漂移都可得到补偿。第二十四页，讲稿共五十九页哦一）光源一）光源1.1.光源作用：辐射待测元素的特征光谱。光源作用：辐射待测元素的特征光谱。2 2光源应满足的条件：光源应满足的条件：1 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，
18、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线的的中心频率相同。中心频率相同。2 2）辐射的强度应足够大。）辐射的强度应足够大。3 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。3.3.空心阴极灯空心阴极灯空空心心阴阴极极灯灯是是一一种种气气体体放放电电管管,包包括括一一个个阳阳极极和一个空心圆筒阴极。和一个空心圆筒阴极。第二十五页，讲稿共五十九页哦第二十六页，讲稿共五十九页哦第二十七页，讲稿共五十九页哦 空心阴极灯空心阴极灯第二十八页，讲稿共五十九页哦二）原子化系统二）原子化系统 原子化系统原子化系统的作用是提供足够的能量，使的作用是提供足够的能量，使试液雾
19、化、去溶剂、脱水、离解产生待测元素试液雾化、去溶剂、脱水、离解产生待测元素的基态自由原子。的基态自由原子。常用的原子化方法有火焰原子化法和无火焰常用的原子化方法有火焰原子化法和无火焰原子化法。原子化法。火焰原子化法是利用气体燃烧形成的火焰来火焰原子化法是利用气体燃烧形成的火焰来进行原子化的。火焰原子化装置包括雾化器和进行原子化的。火焰原子化装置包括雾化器和燃烧器两部分。燃烧器两部分。第二十九页，讲稿共五十九页哦雾化器：雾化器：将试样溶液转为雾状。将试样溶液转为雾状。雾化室：雾化室：去除大雾滴并使气溶胶均匀去除大雾滴并使气溶胶均匀。燃烧器：燃烧器：产生火焰并使试样产生火焰并使试样蒸发和原子化的装
20、置。蒸发和原子化的装置。第三十页，讲稿共五十九页哦对对雾雾化化室室要要求求：雾雾滴滴与与燃燃气气充充分分混混合合，前前测测组组分分对对后后测测组组分分的的测定影响小，噪声低、废液排出快。测定影响小，噪声低、废液排出快。第三十一页，讲稿共五十九页哦3火焰：火焰的作用是将试液中的待测元素原子化。火焰：火焰的作用是将试液中的待测元素原子化。火火焰焰温温度度表表示示火火焰焰蒸蒸发发和和分分解解不不同同化化合合物物的的能能力力，它它主主要要取取决决于燃料和助燃气的种类及其流量。于燃料和助燃气的种类及其流量。1 1）火焰的组成：）火焰的组成：空气空气乙炔火焰：最高温度约乙炔火焰：最高温度约23002300
21、左右；左右；氧化亚氮氧化亚氮乙炔火焰：温度可达到乙炔火焰：温度可达到3000 3000 左右；左右；氧屏蔽空气氧屏蔽空气-乙炔火焰：新型的高温火焰，大于乙炔火焰：新型的高温火焰，大于2900K2900K。2 2）火焰的类型：）火焰的类型：贫燃焰：燃气较少（燃助比小于化学计量）燃烧完全，温度较高贫燃焰：燃气较少（燃助比小于化学计量）燃烧完全，温度较高,又称氧化性焰。又称氧化性焰。富燃焰：燃气较多富燃焰：燃气较多,燃烧不完全，温度较低，具有还原性燃烧不完全，温度较低，具有还原性有利于易形成难离解氧化物的元素的测定。有利于易形成难离解氧化物的元素的测定。化学计量焰：化学计量焰：第三十二页，讲稿共五十
22、九页哦火焰种类火焰种类2H2 +O2 =2H2O 燃气燃气：助燃气：助燃气 2：1中性中性 2mol 1mol 2：1贫燃贫燃 1mol 1mol 1：1富燃富燃 3mol 1mol 3：1第三十三页，讲稿共五十九页哦 无火焰原子化法：原子化效率高无火焰原子化法：原子化效率高 常用的无火焰原子化装置主要有电热高温石常用的无火焰原子化装置主要有电热高温石墨管、石墨坩埚、石墨棒等墨管、石墨坩埚、石墨棒等第三十四页，讲稿共五十九页哦三）光学系统三）光学系统 光学系统分为外光路系统（照明系统）和分光系统。光学系统分为外光路系统（照明系统）和分光系统。分光系统主要由色散元件、反射镜、狭缝等组成分光系统主
23、要由色散元件、反射镜、狭缝等组成外光路系统使光源发出的共振线正确地通过被测试样的原外光路系统使光源发出的共振线正确地通过被测试样的原子蒸气，并投射到单色器的狭缝上。子蒸气，并投射到单色器的狭缝上。分光系统的作用是将待测元素的共振线与邻近谱线分开分光系统的作用是将待测元素的共振线与邻近谱线分开四四)检测系统检测系统 检检测测系系统统的的作作用用是是接接受受欲欲测测量量的的光光信信号号，并并将将其其转转换换为为电电信号，经放大和运算处理后，给出分析结果。信号，经放大和运算处理后，给出分析结果。检检测测系系统统包包括括检检测测器器、放放大大器器、对对数数变变换换器器、显显示示装装置置几几部分。部分。
24、第三十五页，讲稿共五十九页哦8-4 8-4 定量分析方法定量分析方法1.1.标标准准曲曲线线法法：配配制制一一系系列列不不同同浓浓度度的的待待测测元元素素标标准准溶溶液液，在在选选定定的的条条件件下下分分别别测测定定其其吸吸光光度度，以以测测得得的的吸吸光光度度A A为为纵纵坐坐标标，浓浓度度c c为横坐标作图，得到标准曲线。为横坐标作图，得到标准曲线。再在相同条件下测定试液的吸光再在相同条件下测定试液的吸光度，由标准曲线上就可求得待测元度，由标准曲线上就可求得待测元素的浓度或含量。素的浓度或含量。ACCxAxOA=k/c 比尔定律比尔定律 原子吸收分光光度法定量基础原子吸收分光光度法定量基础
25、第三十六页，讲稿共五十九页哦标准曲线法注意事项标准曲线法注意事项1 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准确确度度，可可放放入入定定量量的的基基体元素，标准液与试样溶液用相同的试剂处理。体元素，标准液与试样溶液用相同的试剂处理。2 2所所配配标标准准溶溶液液的的浓浓度度，应应在在吸吸光光度度与与浓浓度度呈呈直直线线关关系系的的范围内范围内3 3每每次次测测定定前前必必须须用用标标准准溶溶液液检检查查，并并
26、保保持持测测定定条条件件的的稳稳定。定。4 4应扣除空白值，为此可选用空白溶液调零。应扣除空白值，为此可选用空白溶液调零。第三十七页，讲稿共五十九页哦 2.2.标准加入法标准加入法:取两份体积相同的试样溶液，设为取两份体积相同的试样溶液，设为A A和和B B，在，在B B中中加入一定量的待测元素的标准溶液，然后分别将加入一定量的待测元素的标准溶液，然后分别将A A和和B B稀释到稀释到相同体积，再分别测定其吸光度。相同体积，再分别测定其吸光度。设设A A中待测元素的浓度为中待测元素的浓度为c cx x吸光度为吸光度为AxAx，B B中待测元素中待测元素浓度为浓度为c cx x+c+c0 0(c
27、(c0 0为加入的标准溶液的浓度为加入的标准溶液的浓度)，吸光度为，吸光度为A A0 0，则：，则：vAx=kcAx=kcx xA A0 0=k(c=k(cx x+c+c0 0)v两式相比得：两式相比得：vc cx x=c=c0 0Ax/(AAx/(A0 0Ax)Ax)v由此式就可得到待测元素的含量。由此式就可得到待测元素的含量。第三十八页，讲稿共五十九页哦 实际测定中，通常采用作图法实际测定中，通常采用作图法 标准加入法注意事项：四点标准加入法注意事项：四点 P P248248 第三十九页，讲稿共五十九页哦用原子吸收法测定元素用原子吸收法测定元素M时，由一份未知试样得到时，由一份未知试样得到
28、的吸光度为的吸光度为0.435，在在9ml未知液中加入未知液中加入1ml100g/mL的的M标准溶液。这一混合液得到标准溶液。这一混合液得到的吸光度读数为的吸光度读数为0.835，计算未知液中计算未知液中M M的浓度的浓度（g/mL）？）？=9.8=9.8g/mLg/mL第四十页，讲稿共五十九页哦原子吸收光谱法测定试液中的原子吸收光谱法测定试液中的Pb，准确移取准确移取50ml50ml试液试液2 2份。用铅空心阴极灯在波长份。用铅空心阴极灯在波长283.3nm283.3nm处，测处，测得一份试液的吸光度为得一份试液的吸光度为0.3250.325。在另一份试液中。在另一份试液中加入浓度为加入浓度
29、为50.0mg50.0mgL L-1-1铅标准溶液铅标准溶液300300L L，测得吸，测得吸光度为光度为0.6700.670，计算试液中铅的浓度，计算试液中铅的浓度(mg(mgL L-1-1)为多为多少少？第四十一页，讲稿共五十九页哦 8-5 8-5 干扰及其抑制干扰及其抑制 原子吸收光谱法的主要干扰有物理干扰、化学干扰和原子吸收光谱法的主要干扰有物理干扰、化学干扰和光谱干扰三种类型。光谱干扰三种类型。一、物理干扰一、物理干扰（physical interference）物理干扰又称基体效应，是指试液与标准溶液物理物理干扰又称基体效应，是指试液与标准溶液物理性质有差异而产生的干扰。如粘度、表
30、面张力或溶液的性质有差异而产生的干扰。如粘度、表面张力或溶液的密度等的变化，影响样品的雾化和喷入火焰的速度，引密度等的变化，影响样品的雾化和喷入火焰的速度，引起原子吸收强度的变化从而引起的干扰。起原子吸收强度的变化从而引起的干扰。消除办法：配制与被测试样组成相近的标准溶液或采用标准消除办法：配制与被测试样组成相近的标准溶液或采用标准加入法。若试样溶液的浓度高，还可采用稀释法。加入法。若试样溶液的浓度高，还可采用稀释法。第四十二页，讲稿共五十九页哦 二、化学干扰二、化学干扰（chemical interference）化学干扰是由于化学干扰是由于被被测元素原子与共存组份发生化学反应生成测元素原子
31、与共存组份发生化学反应生成稳定的化合物，影响被测元素的原子化，而引起的干扰。稳定的化合物，影响被测元素的原子化，而引起的干扰。消除化学干扰的方法：消除化学干扰的方法：（1 1）选择合适的原子化方法）选择合适的原子化方法 提高原子化温度提高原子化温度,减小化学干扰减小化学干扰.使用高温火焰或提高石使用高温火焰或提高石墨炉原子化温度，可使难离解的化合物分解。墨炉原子化温度，可使难离解的化合物分解。采用还原性强的火焰与石墨炉原子化法，可使难离解的氧化采用还原性强的火焰与石墨炉原子化法，可使难离解的氧化物还原、分解。物还原、分解。（2 2）加入释放剂）加入释放剂(releasing agent)(re
32、leasing agent)释放剂的作用是释放剂与干扰物质能生成比与被测元素更稳释放剂的作用是释放剂与干扰物质能生成比与被测元素更稳定的化合物，使被测元素释放出来。定的化合物，使被测元素释放出来。第四十三页，讲稿共五十九页哦（3 3）加入保护剂）加入保护剂(projective agent)(projective agent)保护剂作用是它可与被测元素生成易分解的或更稳定的配保护剂作用是它可与被测元素生成易分解的或更稳定的配合物，防止被测元素与干扰组份生成难离解的化合物。保护合物，防止被测元素与干扰组份生成难离解的化合物。保护剂一般是有机配合剂。例如，剂一般是有机配合剂。例如，EDTA.EDT
33、A.（4 4）加入消电离剂）加入消电离剂(ionization buffer)(ionization buffer)消电离剂是比被测元素电离电位低的元素，相同条件下消电离剂是比被测元素电离电位低的元素，相同条件下消电离剂首先电离，产生大量的电子，抑制被测元素的电离。消电离剂首先电离，产生大量的电子，抑制被测元素的电离。例如例如:测钙时可加入过量的测钙时可加入过量的KClKCl溶液消除电离干扰。溶液消除电离干扰。第四十四页，讲稿共五十九页哦 (5)(5)缓冲剂缓冲剂(buffer agent)(buffer agent)于试样与标准溶液中均加入超过缓冲量于试样与标准溶液中均加入超过缓冲量(即干扰
34、不再即干扰不再变化的最低限量变化的最低限量)的干扰元素。如在用的干扰元素。如在用C C2 2H H2 2N N2 2O O火焰测钛时，火焰测钛时，可在试样和标准溶液中均加入质量分数为可在试样和标准溶液中均加入质量分数为210210-4-4以上的以上的铝，使铝对钛的干扰趋于稳定。铝，使铝对钛的干扰趋于稳定。（6 6 6 6）加入基体改进剂）加入基体改进剂）加入基体改进剂）加入基体改进剂 对于石墨炉原子化法，在试样中加入基体改进剂，对于石墨炉原子化法，在试样中加入基体改进剂，对于石墨炉原子化法，在试样中加入基体改进剂，对于石墨炉原子化法，在试样中加入基体改进剂，使其在干燥或灰化阶段与试样发生化学变
35、化，其结果可使其在干燥或灰化阶段与试样发生化学变化，其结果可使其在干燥或灰化阶段与试样发生化学变化，其结果可使其在干燥或灰化阶段与试样发生化学变化，其结果可以增加基体的挥发性或改变被测元素的挥发性，以消除以增加基体的挥发性或改变被测元素的挥发性，以消除以增加基体的挥发性或改变被测元素的挥发性，以消除以增加基体的挥发性或改变被测元素的挥发性，以消除干扰。干扰。干扰。干扰。第四十五页，讲稿共五十九页哦三、光谱干扰（三、光谱干扰（spectral interferencespectral interference）1.1.光源在单色器的光谱通带内存在与分析线相邻的其它谱线光源在单色器的光谱通带内存在
36、与分析线相邻的其它谱线,可能有下述两种情况：可能有下述两种情况：1.1 1.1 与分析线相邻的是待测元素的谱线。与分析线相邻的是待测元素的谱线。减小狭缝宽度可改善或消除这种影响。减小狭缝宽度可改善或消除这种影响。1.2 1.2 与分析线相邻的是非待测元素的谱线。与分析线相邻的是非待测元素的谱线。这种干扰主要是由于空心阴极灯的阴极材料不纯等，这种干扰主要是由于空心阴极灯的阴极材料不纯等，且常见于多元素灯。若选用具有合适惰性气体，纯度且常见于多元素灯。若选用具有合适惰性气体，纯度又较高的单元素灯即可避免干扰。又较高的单元素灯即可避免干扰。1.3 1.3 空心阴极灯中有连续背景发射空心阴极灯中有连续
37、背景发射 主要来自灯内杂质气体或阴极上的氧化物。主要来自灯内杂质气体或阴极上的氧化物。第四十六页，讲稿共五十九页哦 2.2.与共存元素的光谱线重叠引起的干扰与共存元素的光谱线重叠引起的干扰 可选用待测元素的其它光谱线作为分析线，可选用待测元素的其它光谱线作为分析线，或者分离干扰元素来消除干扰。或者分离干扰元素来消除干扰。3.3.与原子化器有关的干扰与原子化器有关的干扰3.1 3.1 原子化器的发射原子化器的发射 来自火焰本身或原子蒸气中待测元素的发射。来自火焰本身或原子蒸气中待测元素的发射。仪器采用调制方式进行工作，或可适当增加灯仪器采用调制方式进行工作，或可适当增加灯电流电流,提高光源发射强
38、度来改善倍噪比。提高光源发射强度来改善倍噪比。第四十七页，讲稿共五十九页哦 3.2 3.2 背景吸收背景吸收(分子吸收分子吸收)来自原于化器来自原于化器(火焰或无火焰火焰或无火焰)的一种光谱干扰。它是由的一种光谱干扰。它是由气态分子对光的吸收以及高浓度盐的固体微粒对光的散射气态分子对光的吸收以及高浓度盐的固体微粒对光的散射所引起的。它是一种宽频带吸收。所引起的。它是一种宽频带吸收。(包括火焰本体吸收、包括火焰本体吸收、金属盐颗粒吸收、光散射损失）金属盐颗粒吸收、光散射损失）第四十八页，讲稿共五十九页哦 背景校正方法背景校正方法 1 1、氘灯校正法、氘灯校正法D2 lamp background
39、 correction用氘灯作光源，测得背景吸收值，然后再用由空心用氘灯作光源，测得背景吸收值，然后再用由空心阴极灯得到的吸收值减去此值。阴极灯得到的吸收值减去此值。第四十九页，讲稿共五十九页哦 2 2、塞曼效应校正法、塞曼效应校正法Zeeman effect background correction 第五十页，讲稿共五十九页哦 第五十一页，讲稿共五十九页哦 第五十二页，讲稿共五十九页哦 8-6 8-6 测定条件的选择测定条件的选择1 1分析线的选择分析线的选择 一般选用共振线作分析线。一般选用共振线作分析线。2 2空心阴极灯电流空心阴极灯电流 保保正正稳稳定定和和适适当当光光强强度度输输出
40、出的的条条件件下下，尽尽量量选选用用较较低低的的工作电流。工作电流。3 3火焰火焰对于分析线在对于分析线在200nm200nm以下的元素，不宜选用乙炔火焰。以下的元素，不宜选用乙炔火焰。对于易电离的元素，宜选用低温火焰。对于易电离的元素，宜选用低温火焰。对于易生成难离解化合物的元素，则宜选用高温火焰对于易生成难离解化合物的元素，则宜选用高温火焰第五十三页，讲稿共五十九页哦4 4燃烧器高度燃烧器高度 对于不同的元素，自由原子的浓度随火焰对于不同的元素，自由原子的浓度随火焰高度的分布是不同的。所以测定时，应调节高度的分布是不同的。所以测定时，应调节其高度使光束从原子浓度最大处通过。其高度使光束从原
41、子浓度最大处通过。5 5狭缝宽度狭缝宽度 由于原子吸收光谱法谱线的重叠较少，由于原子吸收光谱法谱线的重叠较少，一般可用较宽的狭缝，以增强光的强度。但一般可用较宽的狭缝，以增强光的强度。但当存在谱线干扰和背景发射较大时，则宜选当存在谱线干扰和背景发射较大时，则宜选用较小的狭缝宽度。用较小的狭缝宽度。第五十四页，讲稿共五十九页哦 8-7 8-7 灵敏度、特征浓度及检出限灵敏度、特征浓度及检出限1.1.灵敏度及特征浓度灵敏度及特征浓度灵敏度灵敏度:当待测元素的浓度当待测元素的浓度c c或质量或质量m m改变一个单位时，吸光改变一个单位时，吸光度度A A的变化量。在的变化量。在AASAAS中，常用特征
42、浓度或特征质量来表示灵中，常用特征浓度或特征质量来表示灵敏度。敏度。灵敏度的影响因素：灵敏度的影响因素：a.a.待测元素本身的性质：待测元素本身的性质：如难熔元素的灵敏度比普通元素灵敏度如难熔元素的灵敏度比普通元素灵敏度要低得多。要低得多。b.b.测定仪器的性能：如单色器的分辨率、光源的特性、检测测定仪器的性能：如单色器的分辨率、光源的特性、检测器的灵敏度等有关。器的灵敏度等有关。c.c.实验因素的影响：如雾化器效率等实验因素的影响：如雾化器效率等S=dAdcS=dAdmOr 第五十五页，讲稿共五十九页哦 特征浓度：特征浓度：产生产生1%1%的吸收或的吸收或0.00440.0044吸光度值时溶
43、液中待测元素吸光度值时溶液中待测元素的质量浓度（的质量浓度（g.mLg.mL-1-1/1%/1%）或质量分数）或质量分数(g.gg.g-1-1/1%)/1%)C C0 0=C CX X0.0044/A 0.0044/A （g.cmg.cm-3-3）例如例如:1mg.g-11mg.g-1的镁溶液，测得其吸光度为的镁溶液，测得其吸光度为 0.550.55，则镁的特征浓，则镁的特征浓度为：度为：(1/0.55)0.0044=8ng.g-1/1%第五十六页，讲稿共五十九页哦 2.2.检出限：检出限：产生一个能够确证在试样中存在某元产生一个能够确证在试样中存在某元素的分析信号所需要的该元素的最小含量。素
44、的分析信号所需要的该元素的最小含量。即待测元素所产生的信号强度等于其噪声强度标准即待测元素所产生的信号强度等于其噪声强度标准偏差三倍时所相应的质量浓度或质量分数。偏差三倍时所相应的质量浓度或质量分数。检出限比灵敏度具有更明确的意义，它考检出限比灵敏度具有更明确的意义，它考虑到了噪声的影响，并明确地指出了测定的可虑到了噪声的影响，并明确地指出了测定的可靠程度。由此可见，降低噪声，提高测定精密靠程度。由此可见，降低噪声，提高测定精密度是改善检测限的有效途径。度是改善检测限的有效途径。第五十七页，讲稿共五十九页哦 P266：解：解:设试液中锑浓度为设试液中锑浓度为Cx,为了方便为了方便,将混合溶将混
45、合溶液吸光度比计为液吸光度比计为Asb/Apb1,而将分别测定的吸光度比而将分别测定的吸光度比计为计为Asb/Apb2由于由于:ASb=KSbCSb APb=KPbCPb故故:KSb/KPb=Asb/Apb2=1.31Asb/Apb1=(KSb5 Cx/10)/(KPb 2 4.13/10)=0.808 Cx=1.02mg.mL-1第五十八页，讲稿共五十九页哦用用其其他他元元素素的的吸吸收收线线扣扣除除背背景景，用用氘氘灯灯背背景景教教正正法法和和塞塞满满效应背景教正法）等。效应背景教正法）等。4.4.在在原原子子吸吸收收分分析析中中，为为什什么么火火焰焰法法（火火焰焰原原子子化化器器）的绝对灵敏度比火焰法（石墨炉原子化器）低？的绝对灵敏度比火焰法（石墨炉原子化器）低？答：火焰法是采用雾化进样。因此：答：火焰法是采用雾化进样。因此：(1)(1)试试样样的的利利用用率率低低,大大部部分分试试液液流流失失,只只有有小小部部分分(越越10%)10%)喷喷雾液进入火焰参与原子化雾液进入火焰参与原子化.(2)(2)稀稀释释倍倍数数高高,进进入入火火焰焰的的喷喷雾雾液液被被大大量量气气体体稀稀释释,降降低低原原子化浓度子化浓度.(3)(3)被测原子在原子化器中被测原子在原子化器中(火焰火焰)停留时间短停留时间短,不利于吸收不利于吸收.第五十九页，讲稿共五十九页哦