第五章原子吸收光譜

1、第第5 5章章 原子吸收光譜法原子吸收光譜法主要內(nèi)容主要內(nèi)容基本原理基本原理1 1原子吸收分光光度計(jì)原子吸收分光光度計(jì)2 2干擾及消除方法干擾及消除方法3 3分析方法分析方法4 4概概 述述 原子吸收光譜分析原子吸收光譜分析又稱又稱原子吸收分光光原子吸收分光光度分析度分析。它是通過(guò)測(cè)定某一具有特定波長(zhǎng)的。它是通過(guò)測(cè)定某一具有特定波長(zhǎng)的光通過(guò)試樣原子蒸氣后被吸收的多少來(lái)測(cè)定光通過(guò)試樣原子蒸氣后被吸收的多少來(lái)測(cè)定被測(cè)元素的含量的一種方法。被測(cè)元素的含量的一種方法。 基態(tài)原子吸收其共振輻射基態(tài)原子吸收其共振輻射,外層電子由基外層電子由基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)而產(chǎn)生原子吸收光譜。原子態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)而產(chǎn)生原子吸

2、收光譜。原子吸收光譜位于光譜的吸收光譜位于光譜的紫外區(qū)紫外區(qū)和和可見區(qū)可見區(qū)。原子吸收與紫外可見比較原子吸收與紫外可見比較 在原理上都是利用物質(zhì)對(duì)輻射的吸收來(lái)進(jìn)行在原理上都是利用物質(zhì)對(duì)輻射的吸收來(lái)進(jìn)行分的方法。吸收機(jī)理完全不同，紫外分的方法。吸收機(jī)理完全不同，紫外- -可見分光光可見分光光度法測(cè)量的是度法測(cè)量的是溶液中分子溶液中分子的吸收，一般為的吸收，一般為寬帶吸寬帶吸收收, ,吸收寬帶從幾納米到幾十納米，使用的是吸收寬帶從幾納米到幾十納米，使用的是連續(xù)連續(xù)光源光源；而原子吸收分光光度法測(cè)量的是；而原子吸收分光光度法測(cè)量的是氣態(tài)基態(tài)氣態(tài)基態(tài)原子原子的吸收，這種吸收為的吸收，這種吸收為窄帶吸收

3、窄帶吸收，吸收寬帶僅，吸收寬帶僅為為10-3nm數(shù)量級(jí)，使用數(shù)量級(jí)，使用銳線光源銳線光源。概概 述述概概 述述1.1.靈敏度高靈敏度高2.2.選擇性好選擇性好3.3.精密度高精密度高4.4.準(zhǔn)確度高準(zhǔn)確度高5.5.應(yīng)用廣泛應(yīng)用廣泛6.6.分析速度快分析速度快7.7.操作簡(jiǎn)便操作簡(jiǎn)便原子吸收分光光度法的特征原子吸收分光光度法的特征缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：需根據(jù)被需根據(jù)被測(cè)元素選擇空心測(cè)元素選擇空心陰極燈，不能做陰極燈，不能做結(jié)構(gòu)分析，線性結(jié)構(gòu)分析，線性范圍窄。范圍窄。1.1.基本原理基本原理1.1 1.1 原子吸收線產(chǎn)生原子吸收線產(chǎn)生 原子吸收光譜分析的基本過(guò)程：原子吸收光譜分析的基本過(guò)程： 光源發(fā)射出特征

4、輻射；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)基試樣在原子化器中被蒸發(fā)、解離為氣態(tài)基態(tài)原子；態(tài)原子； 特征輻射通過(guò)氣態(tài)基態(tài)原子區(qū)時(shí)，部分光特征輻射通過(guò)氣態(tài)基態(tài)原子區(qū)時(shí)，部分光被蒸氣中基態(tài)原子吸收而減弱，測(cè)其吸光被蒸氣中基態(tài)原子吸收而減弱，測(cè)其吸光度。度。1.1.基本原理基本原理 當(dāng)輻射通過(guò)原子蒸氣，入輻射的頻率等當(dāng)輻射通過(guò)原子蒸氣，入輻射的頻率等于原子中的電子由基態(tài)躍遷到較高能態(tài)所需于原子中的電子由基態(tài)躍遷到較高能態(tài)所需要的能量頻率時(shí)，原子就產(chǎn)生共振吸收，電要的能量頻率時(shí)，原子就產(chǎn)生共振吸收，電子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，伴隨著原子吸收光子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，伴隨著原子吸收光譜的產(chǎn)生

5、。譜的產(chǎn)生。 使電子從基態(tài)躍遷至第一激發(fā)態(tài)所產(chǎn)生使電子從基態(tài)躍遷至第一激發(fā)態(tài)所產(chǎn)生的吸收譜線稱為的吸收譜線稱為第一共振線第一共振線。 1.1.基本原理基本原理 各種元素的原子結(jié)構(gòu)和外層電子排布不各種元素的原子結(jié)構(gòu)和外層電子排布不同，從基態(tài)激發(fā)時(shí)，吸收的能量不同，因而同，從基態(tài)激發(fā)時(shí)，吸收的能量不同，因而各種元素的共振線各有其特征性，這種共振各種元素的共振線各有其特征性，這種共振線就是線就是元素的特征譜線元素的特征譜線。1.1.基本原理基本原理 從基態(tài)到第一激發(fā)態(tài)的直接躍遷最易發(fā)從基態(tài)到第一激發(fā)態(tài)的直接躍遷最易發(fā)生，因此對(duì)大多數(shù)元素來(lái)說(shuō)，共振線是元素生，因此對(duì)大多數(shù)元素來(lái)說(shuō)，共振線是元素的靈敏線

6、。的靈敏線。 在原子吸收分析中，就是利用處于基態(tài)在原子吸收分析中，就是利用處于基態(tài)的待測(cè)原子蒸氣對(duì)光源輻射的共振線吸收來(lái)的待測(cè)原子蒸氣對(duì)光源輻射的共振線吸收來(lái)進(jìn)行分析的。進(jìn)行分析的。1.1.基本原理基本原理 假設(shè)有一束頻率為假設(shè)有一束頻率為，強(qiáng)度為強(qiáng)度為I0的平行光的平行光通過(guò)寬度為通過(guò)寬度為l的蒸氣云時(shí)，被原子蒸氣吸收后的蒸氣云時(shí)，被原子蒸氣吸收后的出射光強(qiáng)為的出射光強(qiáng)為I ，和紫外和紫外可見分光光度法可見分光光度法的基本原理相似。的基本原理相似。l原子蒸氣原子蒸氣 原子吸收示意圖原子吸收示意圖I I01.2 1.2 原子吸收線的輪廓及影響因素原子吸收線的輪廓及影響因素 （1 1）原子吸收線

7、的輪廓）原子吸收線的輪廓1.1.基本原理基本原理 若原子蒸氣中原子密度一定，則透若原子蒸氣中原子密度一定，則透過(guò)光的強(qiáng)度與原子蒸氣寬度服從朗伯過(guò)光的強(qiáng)度與原子蒸氣寬度服從朗伯（Lambert）定律，即）定律，即lKeII0 I為透過(guò)光的強(qiáng)度，為透過(guò)光的強(qiáng)度，l為原子蒸氣的寬為原子蒸氣的寬度，度，K為原子蒸氣對(duì)頻率為為原子蒸氣對(duì)頻率為 的光的吸收的光的吸收系數(shù)。系數(shù)。 1.1.基本原理基本原理 原子結(jié)構(gòu)較分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，理論上應(yīng)產(chǎn)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。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

8、一定寬度。光照射時(shí)，獲得一峰形吸收：具有一定寬度。 Io Io 1.基本原理基本原理 在在0處處I最小即最小即透光少，吸收最大，透光少，吸收最大，這種現(xiàn)象稱為原子這種現(xiàn)象稱為原子蒸氣在蒸氣在0處有吸收處有吸收線。線。0為中心頻率。為中心頻率。1.1.基本原理基本原理 以吸收系數(shù)以吸收系數(shù)K對(duì)譜線頻率作圖就更易看出，對(duì)譜線頻率作圖就更易看出，對(duì)應(yīng)于中心頻率對(duì)應(yīng)于中心頻率0有一個(gè)最大的吸收系數(shù)有一個(gè)最大的吸收系數(shù)K值值，而在而在0的兩側(cè)均有的兩側(cè)均有K= 0的點(diǎn)，即吸收曲線具有的點(diǎn)，即吸收曲線具有一定的寬度，這就是吸收線的輪廓。一定的寬度，這就是吸收線的輪廓。 在最大吸收系數(shù)在最大吸收系數(shù)K的高度

9、的高度的一半所對(duì)應(yīng)的頻率范圍稱為的一半所對(duì)應(yīng)的頻率范圍稱為譜線的半寬度，以譜線的半寬度，以表示。常表示。常被用來(lái)表示吸收線的輪廓，約被用來(lái)表示吸收線的輪廓，約為為0.001-0.01nm。1.1.基本原理基本原理 吸收系數(shù)吸收系數(shù)K將隨著光源的輻射頻率而將隨著光源的輻射頻率而改變，這是由于物質(zhì)的原子對(duì)光的吸收具改變，這是由于物質(zhì)的原子對(duì)光的吸收具有選擇性，對(duì)不同頻率的光，原子的吸收有選擇性，對(duì)不同頻率的光，原子的吸收也不同，故透射光的強(qiáng)度也不同，故透射光的強(qiáng)度I隨著光的頻率隨著光的頻率的變化而變化。的變化而變化。1.1.基本原理基本原理 譜線變寬會(huì)影響原子吸收的靈敏度和譜線變寬會(huì)影響原子吸收的

10、靈敏度和準(zhǔn)確度。因此，分析譜線變寬的因素，并準(zhǔn)確度。因此，分析譜線變寬的因素，并設(shè)法控制譜線變寬是非常重要的。設(shè)法控制譜線變寬是非常重要的。 影響原子吸收譜線輪廓的因素包括原影響原子吸收譜線輪廓的因素包括原子子自身性質(zhì)自身性質(zhì)和和外界條件外界條件的影響。的影響。（2 2）譜線輪廓的影響因素）譜線輪廓的影響因素1.1.基本原理基本原理1 1）自然寬度）自然寬度 無(wú)外界因素影響時(shí)，譜線固有的寬度無(wú)外界因素影響時(shí)，譜線固有的寬度叫叫自然寬度自然寬度，以，以N或或N表示。自然寬表示。自然寬度與激發(fā)態(tài)原子的平均壽命有關(guān)。壽命越度與激發(fā)態(tài)原子的平均壽命有關(guān)。壽命越短，譜線自然寬度越大。寬度一般約短，譜線自

11、然寬度越大。寬度一般約1010- -5 5nmnm，可以忽略不計(jì)。，可以忽略不計(jì)。1.1.基本原理基本原理2 2）多普勒（）多普勒（DopplerDoppler）變寬變寬 DopplerDoppler變寬是由處于輻射中的原子的變寬是由處于輻射中的原子的無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)引起的，故又稱為無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)引起的，故又稱為溫度變寬溫度變寬，用用D D或或D D表示。表示。1.1.基本原理基本原理 對(duì)于光源對(duì)于光源空心陰極燈而言，在陰極腔空心陰極燈而言，在陰極腔內(nèi)的激發(fā)態(tài)原子蒸氣受熱作無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，而且內(nèi)的激發(fā)態(tài)原子蒸氣受熱作無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，而且溫度越高，運(yùn)動(dòng)越劇烈，當(dāng)原子向著檢測(cè)器做溫度越高，運(yùn)動(dòng)越劇烈，當(dāng)原子向著

12、檢測(cè)器做熱運(yùn)動(dòng)時(shí)，被檢測(cè)到的頻率較靜止輻射的頻率熱運(yùn)動(dòng)時(shí)，被檢測(cè)到的頻率較靜止輻射的頻率高，波長(zhǎng)變短；而高，波長(zhǎng)變短；而原子背向著檢測(cè)器做熱運(yùn)動(dòng)原子背向著檢測(cè)器做熱運(yùn)動(dòng)時(shí)，時(shí)，被檢測(cè)到的頻率較靜止輻射的頻率低，波被檢測(cè)到的頻率較靜止輻射的頻率低，波長(zhǎng)變長(zhǎng)。長(zhǎng)變長(zhǎng)。1.1.基本原理基本原理 由于陰極腔內(nèi)原子數(shù)目很多，各個(gè)運(yùn)動(dòng)方由于陰極腔內(nèi)原子數(shù)目很多，各個(gè)運(yùn)動(dòng)方向都有，因此，觀察到的波長(zhǎng)在向都有，因此，觀察到的波長(zhǎng)在0間變化，間變化，溫度越高溫度越高值越大，則發(fā)射線變得越寬。值越大，則發(fā)射線變得越寬。 另外，原子作無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的速度與其原子另外，原子作無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的速度與其原子量有關(guān)，原子量越大，運(yùn)

13、動(dòng)速度越慢，反之越量有關(guān)，原子量越大，運(yùn)動(dòng)速度越慢，反之越快，也就是說(shuō)不同元素的空心陰極燈的快，也就是說(shuō)不同元素的空心陰極燈的DopplerDoppler變寬是不同的，通常變寬是不同的，通常D D可由下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)可由下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：算：MT1016. 707D 1.1.基本原理基本原理T熱力學(xué)溫度；熱力學(xué)溫度；M吸光原子的相對(duì)原子量。吸光原子的相對(duì)原子量。1.1.基本原理基本原理3 3）壓力變寬）壓力變寬 由于吸光原子與蒸氣中原子或分子相互碰撞而由于吸光原子與蒸氣中原子或分子相互碰撞而引起的能級(jí)變化，使發(fā)射或吸收光量子頻率改變而引起的能級(jí)變化，使發(fā)射或吸收光量子頻率改變而導(dǎo)致的譜線變寬。根

14、據(jù)與之碰撞的粒子不同，可分導(dǎo)致的譜線變寬。根據(jù)與之碰撞的粒子不同，可分為兩類：為兩類： 共振變寬共振變寬或或赫魯茲馬克變寬赫魯茲馬克變寬：由同種原子碰撞：由同種原子碰撞而產(chǎn)生的變寬而產(chǎn)生的變寬，以，以R或或R表示表示。 勞倫茨變寬勞倫茨變寬：因和其它粒子：因和其它粒子( (如待測(cè)元素的原如待測(cè)元素的原子與火焰氣體粒子子與火焰氣體粒子) )碰撞而產(chǎn)生的變寬，以碰撞而產(chǎn)生的變寬，以L或或L表示。表示。1.1.基本原理基本原理 壓力變寬與溫度變寬為同一數(shù)量級(jí)，壓力變寬與溫度變寬為同一數(shù)量級(jí)，使原子線增加到使原子線增加到1010-3-3nmnm。 碰撞除了導(dǎo)致譜線變寬外，還將引起碰撞除了導(dǎo)致譜線變寬外

15、，還將引起中心頻率發(fā)生位移和吸收曲線變形，從而中心頻率發(fā)生位移和吸收曲線變形，從而導(dǎo)致原子吸收光譜法的靈敏度下降。導(dǎo)致原子吸收光譜法的靈敏度下降。1.1.基本原理基本原理1.1.基本原理基本原理4 4）自吸變寬）自吸變寬 由自吸現(xiàn)象引起的譜線變寬稱為由自吸現(xiàn)象引起的譜線變寬稱為自吸自吸變寬變寬。光源空心陰極燈發(fā)射的共振線被燈。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。同內(nèi)同種基態(tài)原子所吸收產(chǎn)生自吸現(xiàn)象。同時(shí)使發(fā)射強(qiáng)度變?nèi)酢r(shí)使發(fā)射強(qiáng)度變?nèi)?。燈電流越大，自吸現(xiàn)燈電流越大，自吸現(xiàn)象越嚴(yán)重。象越嚴(yán)重。1.1.基本原理基本原理5 5）其他變寬）其他變寬 外界電場(chǎng)、帶電粒子、離子形

16、成的外界電場(chǎng)、帶電粒子、離子形成的電場(chǎng)及磁場(chǎng)的作用使譜線變寬的現(xiàn)象，電場(chǎng)及磁場(chǎng)的作用使譜線變寬的現(xiàn)象，影響較小。影響較小。 在以上各種影響變寬的因素中：在以上各種影響變寬的因素中：吸吸收線的寬度收線的寬度主要受主要受溫度變寬溫度變寬和和壓力變寬壓力變寬的影響；的影響；發(fā)射線的寬度發(fā)射線的寬度主要受主要受自然變寬自然變寬和和自吸變寬自吸變寬的影響。的影響。1.1.基本原理基本原理（1 1）基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子的關(guān)系）基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子的關(guān)系 根據(jù)波耳茲曼分布定律，樣品原子化后，根據(jù)波耳茲曼分布定律，樣品原子化后，蒸氣中激發(fā)態(tài)與基態(tài)的原子數(shù)之比為：蒸氣中激發(fā)態(tài)與基態(tài)的原子數(shù)之比為：TEiieggNNK0

17、0 E激發(fā)電位激發(fā)電位 K=1.381016erg/度度玻爾茲曼常數(shù)玻爾茲曼常數(shù) T 熱力學(xué)溫度熱力學(xué)溫度 gi、g0激發(fā)態(tài)、基態(tài)的統(tǒng)計(jì)權(quán)重激發(fā)態(tài)、基態(tài)的統(tǒng)計(jì)權(quán)重 Ni、N0激發(fā)態(tài)、基態(tài)的原子數(shù)激發(fā)態(tài)、基態(tài)的原子數(shù)1.3 1.3 原子吸收法的定量依據(jù)原子吸收法的定量依據(jù)1.1.基本原理基本原理lKeII0（2 2）吸收值與濃度的關(guān)系）吸收值與濃度的關(guān)系 在吸收線輪廓內(nèi)，以吸收系數(shù)對(duì)頻率積在吸收線輪廓內(nèi)，以吸收系數(shù)對(duì)頻率積分稱為積分吸收，積分得的結(jié)果是吸收線輪分稱為積分吸收，積分得的結(jié)果是吸收線輪廓內(nèi)的總面積，它表示原子蒸氣吸收的全部廓內(nèi)的總面積，它表示原子蒸氣吸收的全部能量。能量。1）積分吸收

18、系數(shù)）積分吸收系數(shù)根據(jù)根據(jù)郎伯郎伯定律和定律和，吸收值：，吸收值：lKII4343. 0lg-A0 用用Kd表示，根據(jù)愛(ài)因斯坦理論，譜線表示，根據(jù)愛(ài)因斯坦理論，譜線的積分吸收與基態(tài)原子數(shù)目的關(guān)系為：的積分吸收與基態(tài)原子數(shù)目的關(guān)系為：f 每個(gè)原子中能被激發(fā)的平均電子數(shù)，稱振每個(gè)原子中能被激發(fā)的平均電子數(shù)，稱振子強(qiáng)度，用來(lái)表示譜線強(qiáng)度。子強(qiáng)度，用來(lái)表示譜線強(qiáng)度。 e 電子電荷，電子電荷，光速，光速，m電子質(zhì)量電子質(zhì)量N0 單位體積原子蒸氣中吸收輻射的基態(tài)原子單位體積原子蒸氣中吸收輻射的基態(tài)原子數(shù)數(shù) ，即：基態(tài)原子的密度。，即：基態(tài)原子的密度。 02NfmedK 1.1.基本原理基本原理1.1.基本

19、原理基本原理 這是這是原子吸收光譜分析的理論依據(jù)。原子吸收光譜分析的理論依據(jù)。若能測(cè)得積分吸收值，即可計(jì)算出待測(cè)元若能測(cè)得積分吸收值，即可計(jì)算出待測(cè)元素的原子密度，而使原子吸收法成為一種素的原子密度，而使原子吸收法成為一種絕對(duì)測(cè)量方法。絕對(duì)測(cè)量方法。kNKNfmedNk02所以，表示，為常數(shù)，用在一定條件下，1.1.基本原理基本原理 在使用連續(xù)光譜作光在使用連續(xù)光譜作光源的情況下，單色光的帶源的情況下，單色光的帶寬為寬為0.2nm0.2nm，原子吸收線，原子吸收線寬度為寬度為1010-3-3nmnm，即使，即使100%100%被吸收被吸收, ,發(fā)射光的強(qiáng)度也發(fā)射光的強(qiáng)度也只下降只下降0.5%0

20、.5%，若只產(chǎn)生，若只產(chǎn)生10%10%吸收，則強(qiáng)度僅下降吸收，則強(qiáng)度僅下降0.05%0.05%，無(wú)法檢測(cè)。，無(wú)法檢測(cè)。 用單色器從連續(xù)光譜中分出的單色光與原子吸用單色器從連續(xù)光譜中分出的單色光與原子吸收光譜寬度的比較。收光譜寬度的比較。1.1.基本原理基本原理 但是由于原子吸收線的半寬度但是由于原子吸收線的半寬度10-3nm ，要測(cè)量這樣一條半寬度很小的吸收線的積分要測(cè)量這樣一條半寬度很小的吸收線的積分吸收值，就需要有分辨率高達(dá)五十萬(wàn)的單色吸收值，就需要有分辨率高達(dá)五十萬(wàn)的單色器，這在目前的技術(shù)情況下還難以做到。器，這在目前的技術(shù)情況下還難以做到。所所以盡管原子吸收現(xiàn)象在以盡管原子吸收現(xiàn)象在1

21、9世紀(jì)初便被人們發(fā)世紀(jì)初便被人們發(fā)現(xiàn)，但是一直未能在分析中利用?，F(xiàn)，但是一直未能在分析中利用。 2 2）峰值吸收系數(shù)）峰值吸收系數(shù)1.1.基本原理基本原理 1955 1955年澳大利亞物理學(xué)瓦爾什（年澳大利亞物理學(xué)瓦爾什（A.WalshA.Walsh）提出了峰值吸收的理論，從而奠定了原子吸收提出了峰值吸收的理論，從而奠定了原子吸收分析的基礎(chǔ)。分析的基礎(chǔ)。 采用銳線光源（能發(fā)射譜線半寬度很窄的采用銳線光源（能發(fā)射譜線半寬度很窄的發(fā)射線的光源，如空心陰極燈），發(fā)射線的光源，如空心陰極燈），峰值吸收與峰值吸收與火焰中被測(cè)元素的原子濃度也成正比火焰中被測(cè)元素的原子濃度也成正比。 這樣銳線光源的光理論上

22、可以這樣銳線光源的光理論上可以100%100%被原子吸收，被原子吸收，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)峰值吸收的測(cè)量。從而實(shí)現(xiàn)對(duì)峰值吸收的測(cè)量。1.1.基本原理基本原理以峰值吸收測(cè)量代替積分吸收測(cè)量的必要條件是：以峰值吸收測(cè)量代替積分吸收測(cè)量的必要條件是： 銳線光源輻射的發(fā)射線與原子吸收線的中心頻銳線光源輻射的發(fā)射線與原子吸收線的中心頻率率 0 0完全一致；完全一致； 銳線光源發(fā)射線的半寬度銳線光源發(fā)射線的半寬度 1/21/2小于吸收線的小于吸收線的 1/2 1/2 。1.1.基本原理基本原理0202ln2fNmeKD 由于銳線光源發(fā)射線半寬比吸收線半寬窄，即由于銳線光源發(fā)射線半寬比吸收線半寬窄，即e e a a

23、，光源發(fā)射線和吸收線的中心波長(zhǎng)重光源發(fā)射線和吸收線的中心波長(zhǎng)重合，而且，譜線變寬主要由合，而且，譜線變寬主要由DopplerDoppler變寬引起，則峰變寬引起，則峰值吸收系數(shù)與基態(tài)原子數(shù)值吸收系數(shù)與基態(tài)原子數(shù)N N0 0有以下關(guān)系：有以下關(guān)系：1.1.基本原理基本原理 采用發(fā)射線半寬度比吸收線半寬度小得多采用發(fā)射線半寬度比吸收線半寬度小得多的銳線光源，并且發(fā)射線的中心與吸收線中心的銳線光源，并且發(fā)射線的中心與吸收線中心一致就不需要用高分辨率的單色器，而只要簡(jiǎn)一致就不需要用高分辨率的單色器，而只要簡(jiǎn)單分光，就能測(cè)出峰值吸收系數(shù)。單分光，就能測(cè)出峰值吸收系數(shù)。 利用銳線光源時(shí)峰值吸收與積分吸收之

24、間利用銳線光源時(shí)峰值吸收與積分吸收之間存在的簡(jiǎn)單比例關(guān)系即可求出總吸光度存在的簡(jiǎn)單比例關(guān)系即可求出總吸光度A A，再，再由朗伯由朗伯- -比爾定律可求出被測(cè)物基態(tài)原子的濃比爾定律可求出被測(cè)物基態(tài)原子的濃度。度。1.1.基本原理基本原理IIA0lg 3 3）原子吸收的實(shí)際測(cè)量）原子吸收的實(shí)際測(cè)量當(dāng)銳線光源的光通過(guò)火焰后，產(chǎn)生的吸光當(dāng)銳線光源的光通過(guò)火焰后，產(chǎn)生的吸光度值為：度值為： 其中，其中，I0，I分別為發(fā)射線頻率范圍分別為發(fā)射線頻率范圍e 內(nèi)的發(fā)射及透射線光強(qiáng)內(nèi)的發(fā)射及透射線光強(qiáng)。 1.1.基本原理基本原理kccflmAKe2ln2434.02DlKIIAv3434. 0lg0lKeII

25、00202ln2fNmeKD lfNmA02e2lnD23434.0c KN0 當(dāng)吸收厚度一定，在一定工作條件下，峰值吸當(dāng)吸收厚度一定，在一定工作條件下，峰值吸收測(cè)量的吸光度與被測(cè)定元素的含量成線性關(guān)系，收測(cè)量的吸光度與被測(cè)定元素的含量成線性關(guān)系，這是原子吸收法定量分析的基礎(chǔ)。這是原子吸收法定量分析的基礎(chǔ)。 2.2.原子吸收分光光度計(jì)原子吸收分光光度計(jì)基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)原子吸收光譜儀由下列四部分組成：原子吸收光譜儀由下列四部分組成：火焰火焰分光系分光系統(tǒng)統(tǒng)檢測(cè)器檢測(cè)器放大讀數(shù)放大讀數(shù)原子化系統(tǒng)原子化系統(tǒng)助燃?xì)庵細(xì)馊細(xì)馊細(xì)庠囈涸囈嚎招年帢O燈空心陰極燈銳線光源銳線光源原子化器原子化器單色器單色器檢

26、測(cè)器檢測(cè)器顯示器顯示器2.2.原子吸收分光光度計(jì)原子吸收分光光度計(jì)2.1 2.1 銳線光源銳線光源 為了測(cè)出待測(cè)元素的峰值吸收，必須使為了測(cè)出待測(cè)元素的峰值吸收，必須使用銳線光源。為了獲得較高的靈敏度和準(zhǔn)確用銳線光源。為了獲得較高的靈敏度和準(zhǔn)確度，所使用的光源應(yīng)滿足：度，所使用的光源應(yīng)滿足： 發(fā)射線的寬度要明顯小于吸收線的寬度；發(fā)射線的寬度要明顯小于吸收線的寬度； 輻射強(qiáng)度大，穩(wěn)定性好，連續(xù)背景低；輻射強(qiáng)度大，穩(wěn)定性好，連續(xù)背景低； 操作方便，噪音小以及使用壽命長(zhǎng)；操作方便，噪音小以及使用壽命長(zhǎng)；如，蒸氣放電燈、無(wú)極放電燈和如，蒸氣放電燈、無(wú)極放電燈和空心陰極燈空心陰極燈。 2.2.原子吸收分

27、光光度計(jì)原子吸收分光光度計(jì) 普通空心陰極燈是一種氣體放電管，它包括普通空心陰極燈是一種氣體放電管，它包括一個(gè)陽(yáng)極一個(gè)陽(yáng)極( (鎢棒鎢棒) )和一個(gè)空心圓筒形陰極和一個(gè)空心圓筒形陰極( (由待測(cè)由待測(cè)元素的高純金屬或合金制成元素的高純金屬或合金制成) )。兩電極密封于帶。兩電極密封于帶有石英窗的玻璃管中，管內(nèi)充有低壓惰性氣體。有石英窗的玻璃管中，管內(nèi)充有低壓惰性氣體。（1 1）空心陰極燈的構(gòu)造）空心陰極燈的構(gòu)造2.2.原子吸收分光光度計(jì)原子吸收分光光度計(jì) 當(dāng)在陰陽(yáng)極間施加足夠大的直流電壓后，電當(dāng)在陰陽(yáng)極間施加足夠大的直流電壓后，電子由陰極高速射向陽(yáng)極，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與管內(nèi)的惰子由陰極高速射向陽(yáng)極，運(yùn)

28、動(dòng)過(guò)程中與管內(nèi)的惰性氣體原子發(fā)生碰撞，并使之電離。性氣體原子發(fā)生碰撞，并使之電離。 電離產(chǎn)生的正粒子在電場(chǎng)作用下高速撞擊陰電離產(chǎn)生的正粒子在電場(chǎng)作用下高速撞擊陰極腔內(nèi)壁被測(cè)元素的原子，使其以激發(fā)態(tài)的形式極腔內(nèi)壁被測(cè)元素的原子，使其以激發(fā)態(tài)的形式濺射出來(lái)。濺射出來(lái)。 當(dāng)它返回基態(tài)時(shí)即可輻射出該元素的特征共當(dāng)它返回基態(tài)時(shí)即可輻射出該元素的特征共振線。于是陰極內(nèi)輝光中便出現(xiàn)了陰極物質(zhì)和內(nèi)振線。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。充惰性氣體的光譜。（2 2）空心陰極燈的工作原理）空心陰極燈的工作原理2.2.原子吸收分光光度計(jì)原子吸收分光光度計(jì)2.2.原子吸收分光光度計(jì)原子吸收分光光度

29、計(jì) 在原子吸收光譜分析中，只有自由原子才在原子吸收光譜分析中，只有自由原子才能參與吸收，而要測(cè)定的元素通常以化合物形能參與吸收，而要測(cè)定的元素通常以化合物形式存在，必須先把試樣原子化，將被測(cè)元素轉(zhuǎn)式存在，必須先把試樣原子化，將被測(cè)元素轉(zhuǎn)化為基態(tài)原子蒸氣。化為基態(tài)原子蒸氣。2.2 2.2 原子化器原子化器 產(chǎn)生基態(tài)原子蒸氣的方法有產(chǎn)生基態(tài)原子蒸氣的方法有火焰法火焰法和和非非火焰法火焰法兩種。原子化器也有火焰原子化器和兩種。原子化器也有火焰原子化器和非火焰原子化器兩種。非火焰原子化器兩種。2.2.原子吸收分光光度計(jì)原子吸收分光光度計(jì) 火焰原子化器主要由火焰原子化器主要由霧化霧化器器、混合室混合室和

30、和燃燒器燃燒器三個(gè)部分組成。其中三個(gè)部分組成。其中霧化霧化器是整器是整個(gè)原子化器乃至整個(gè)原子吸收儀最關(guān)鍵的個(gè)原子化器乃至整個(gè)原子吸收儀最關(guān)鍵的部件。因霧化效率的高低直接影響原子化部件。因霧化效率的高低直接影響原子化效率，最終影響測(cè)定的靈敏度和準(zhǔn)確度。效率，最終影響測(cè)定的靈敏度和準(zhǔn)確度。（1 1）火焰原子化器）火焰原子化器2.2.原子吸收分光光度計(jì)原子吸收分光光度計(jì)霧化器霧化器 作用是將試樣溶液霧化，而進(jìn)入霧化室，作用是將試樣溶液霧化，而進(jìn)入霧化室，要求霧化效率高、噴霧適量、霧滴細(xì)微均勻且要求霧化效率高、噴霧適量、霧滴細(xì)微均勻且重現(xiàn)性好。重現(xiàn)性好?；旌鲜一旌鲜?作用是使氣溶膠的霧粒更為細(xì)微、更均

31、作用是使氣溶膠的霧粒更為細(xì)微、更均勻，并與燃?xì)狻⒅細(xì)饣旌暇鶆蚝筮M(jìn)行燃燒。勻，并與燃?xì)?、助燃?xì)饣旌暇鶆蚝筮M(jìn)行燃燒。燃燒器燃燒器 作用是產(chǎn)生火焰使進(jìn)入火焰的氣溶膠作用是產(chǎn)生火焰使進(jìn)入火焰的氣溶膠蒸發(fā)和原子化。燃燒器一般應(yīng)滿足能使火焰穩(wěn)蒸發(fā)和原子化。燃燒器一般應(yīng)滿足能使火焰穩(wěn)定、原子化效率高、吸收光程長(zhǎng)、噪聲小、背定、原子化效率高、吸收光程長(zhǎng)、噪聲小、背景低的要求景低的要求 。2.2.原子吸收分光光度計(jì)原子吸收分光光度計(jì)2.2.原子吸收分光光度計(jì)原子吸收分光光度計(jì)火焰火焰 原子吸收所使用的火焰，只要其溫原子吸收所使用的火焰，只要其溫度能使待測(cè)元素離解成游離基態(tài)原子就可以度能使待測(cè)元素離解成游離基態(tài)

32、原子就可以了。如超過(guò)所需溫度，則激發(fā)態(tài)原子增加，了。如超過(guò)所需溫度，則激發(fā)態(tài)原子增加，電離度增大，基態(tài)原子減少，這對(duì)原子吸收電離度增大，基態(tài)原子減少，這對(duì)原子吸收是很不利的。是很不利的。 因此在確保待測(cè)元素充分離解為基態(tài)原因此在確保待測(cè)元素充分離解為基態(tài)原子的前提下，低溫火焰比高溫火焰具有較高子的前提下，低溫火焰比高溫火焰具有較高的靈敏度。的靈敏度。 2.2.原子吸收分光光度計(jì)原子吸收分光光度計(jì) 火焰溫度可以通過(guò)選擇不同的助燃?xì)饣鹧鏈囟瓤梢酝ㄟ^(guò)選擇不同的助燃?xì)夥N類、燃?xì)夥N類、燃?xì)? /助燃?xì)獗壤右哉{(diào)節(jié)。助燃?xì)獗壤右哉{(diào)節(jié)。 常用的火焰為乙炔常用的火焰為乙炔空氣、乙炔空氣、乙炔氧氧化亞氮?；瘉?/p>

33、氮。 同種火焰按照燃助比的不同可以分為同種火焰按照燃助比的不同可以分為三種類型。三種類型?；鹧娴娜紵隣顟B(tài)火焰的燃燒狀態(tài)2.2.原子吸收分光光度計(jì)原子吸收分光光度計(jì)1 1）中性焰：）中性焰：燃?xì)馀c助燃?xì)獾谋壤c它們之間的化學(xué)計(jì)量燃?xì)馀c助燃?xì)獾谋壤c它們之間的化學(xué)計(jì)量關(guān)系相近。關(guān)系相近。特點(diǎn)：特點(diǎn)：燃燒完全、溫度高、穩(wěn)定、干擾小、背景低。適燃燒完全、溫度高、穩(wěn)定、干擾小、背景低。適用于大多數(shù)元素的分析。用于大多數(shù)元素的分析。2 2）富燃焰：）富燃焰：燃助比大于化學(xué)計(jì)量的火焰，還原性強(qiáng)。燃助比大于化學(xué)計(jì)量的火焰，還原性強(qiáng)。特點(diǎn)：特點(diǎn)：燃燒不完全、溫度較低，干擾多，背景值高。適燃燒不完全、溫度較低，干

34、擾多，背景值高。適用于分析容易形成難離解化合物的許多元素。用于分析容易形成難離解化合物的許多元素。 3 3）貧燃焰：）貧燃焰：燃助比小于化學(xué)計(jì)量的火焰，氧化性強(qiáng)。燃助比小于化學(xué)計(jì)量的火焰，氧化性強(qiáng)。特點(diǎn)：特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，應(yīng)用較廣；火焰穩(wěn)定，重結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，應(yīng)用較廣；火焰穩(wěn)定，重現(xiàn)性及精密度較好；霧化效率低，原子化效率低。現(xiàn)性及精密度較好；霧化效率低，原子化效率低。2.2.原子吸收分光光度計(jì)原子吸收分光光度計(jì) 常用非火焰原子化器有石墨爐原子化器、碳常用非火焰原子化器有石墨爐原子化器、碳棒原子化器和鉭舟型原子化器。最常用的是棒原子化器和鉭舟型原子化器。最常用的是石墨石墨爐原子化器。

35、爐原子化器。（2 2）非火焰原子化器）非火焰原子化器 石墨爐原子化石墨爐原子化器是用石墨做成石器是用石墨做成石墨管或石墨杯，用墨管或石墨杯，用強(qiáng)交流電直接加熱強(qiáng)交流電直接加熱石墨爐，故稱無(wú)火石墨爐，故稱無(wú)火焰原子化器。焰原子化器。2.2.原子吸收分光光度計(jì)原子吸收分光光度計(jì) 在強(qiáng)電流（達(dá)在強(qiáng)電流（達(dá)3040A）作用下，石墨爐溫度）作用下，石墨爐溫度可達(dá)可達(dá)30004000。 石墨爐原子化過(guò)程石墨爐原子化過(guò)程a.a.干燥：干燥：在低溫（溶劑沸點(diǎn)）下蒸發(fā)掉樣品中溶劑。在低溫（溶劑沸點(diǎn)）下蒸發(fā)掉樣品中溶劑。 b.b.灰化：灰化：在較高溫度下除去比待測(cè)元素容易揮發(fā)的在較高溫度下除去比待測(cè)元素容易揮發(fā)的

36、低沸點(diǎn)無(wú)機(jī)物及有機(jī)物，減少基體干擾。低沸點(diǎn)無(wú)機(jī)物及有機(jī)物，減少基體干擾。 c.c.高溫原子化：高溫原子化：使以各種形式存在的分析物揮發(fā)并使以各種形式存在的分析物揮發(fā)并離解為中性原子。離解為中性原子。 d.d.高溫高溫凈化：凈化：升至更高的溫度，除去石墨管中的殘升至更高的溫度，除去石墨管中的殘留分析物，以減少和避免記憶效應(yīng)。留分析物，以減少和避免記憶效應(yīng)。 2.2.原子吸收分光光度計(jì)原子吸收分光光度計(jì) 石墨爐原子化器的原子化效率可達(dá)石墨爐原子化器的原子化效率可達(dá)90%90%，原子蒸氣在其中的停留時(shí)間可達(dá)，原子蒸氣在其中的停留時(shí)間可達(dá)1s1s，故靈敏度比火焰原子化器高故靈敏度比火焰原子化器高2 2

37、3 3個(gè)數(shù)量級(jí)，個(gè)數(shù)量級(jí)，其絕對(duì)靈敏度可達(dá)其絕對(duì)靈敏度可達(dá)10101414g g，相對(duì)靈敏度達(dá)，相對(duì)靈敏度達(dá)pptppt級(jí)，而且，可測(cè)定元素比火焰原子法級(jí)，而且，可測(cè)定元素比火焰原子法多，而且進(jìn)量很小常只需幾幾十微升，多，而且進(jìn)量很小常只需幾幾十微升，也可用固體直接進(jìn)樣進(jìn)行原子吸收光譜分也可用固體直接進(jìn)樣進(jìn)行原子吸收光譜分析。析。2.2.原子吸收分光光度計(jì)原子吸收分光光度計(jì)分光系統(tǒng)分光系統(tǒng)( (單色器單色器) ) 的作用的作用: : 將待測(cè)元素的分析線與其它譜線分開。將待測(cè)元素的分析線與其它譜線分開。 主要由主要由色散元件色散元件( (光柵或棱鏡光柵或棱鏡) )、反射鏡反射鏡、狹縫狹縫等組成。

38、等組成。 單色器重要參數(shù)是單色器重要參數(shù)是光譜通帶光譜通帶。 光譜通帶是指單色器出射光束波長(zhǎng)區(qū)間的寬度。光譜通帶是指單色器出射光束波長(zhǎng)區(qū)間的寬度。 2.3 2.3 分光系統(tǒng)分光系統(tǒng) 通帶寬通帶寬W W（nmnm）= = 倒線色散率倒線色散率D D（nm/mmnm/mm）狹縫寬狹縫寬S S（mmmm）2.2.原子吸收分光光度計(jì)原子吸收分光光度計(jì) 狹縫寬度選擇過(guò)大，使干擾譜線和狹縫寬度選擇過(guò)大，使干擾譜線和被測(cè)元素特征譜線同時(shí)通過(guò)單色器狹縫，被測(cè)元素特征譜線同時(shí)通過(guò)單色器狹縫，使測(cè)定靈敏度下降；狹縫太窄，使光源使測(cè)定靈敏度下降；狹縫太窄，使光源強(qiáng)度減弱，同樣，靈敏度下降。強(qiáng)度減弱，同樣，靈敏度下降

39、。 所以在選擇狹縫寬度時(shí)，應(yīng)盡量使所以在選擇狹縫寬度時(shí)，應(yīng)盡量使被測(cè)元素的特征線通過(guò)，而不讓干擾線被測(cè)元素的特征線通過(guò)，而不讓干擾線通過(guò)。通過(guò)。2.2.原子吸收分光光度計(jì)原子吸收分光光度計(jì)主要由檢測(cè)器、放大器、顯示記錄裝置組成。主要由檢測(cè)器、放大器、顯示記錄裝置組成。 2.4 2.4 檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)系統(tǒng) 檢測(cè)器：檢測(cè)器：將單色器分出的光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電將單色器分出的光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)。信號(hào)。 常用的光電轉(zhuǎn)換器是光電倍增管，既具常用的光電轉(zhuǎn)換器是光電倍增管，既具有光電轉(zhuǎn)換作用，又有放大作用。有光電轉(zhuǎn)換作用，又有放大作用。 放大器：放大器：將光電倍增管輸出的較弱信號(hào)，將光電倍增管輸出的較弱信號(hào)，經(jīng)電子線

40、路進(jìn)一步放大。經(jīng)電子線路進(jìn)一步放大。 顯示、記錄：顯示、記錄：原子吸收計(jì)算機(jī)工作站。原子吸收計(jì)算機(jī)工作站。 2.2.原子吸收分光光度計(jì)原子吸收分光光度計(jì)2.5 2.5 原子吸收光譜儀的類型原子吸收光譜儀的類型 按入射光束劃分，分為單光束原子吸收按入射光束劃分，分為單光束原子吸收分光光度計(jì)和雙光束原子吸收分光光度計(jì)。分光光度計(jì)和雙光束原子吸收分光光度計(jì)。 按通道劃分，分為單道原子吸收分光光度計(jì)、按通道劃分，分為單道原子吸收分光光度計(jì)、雙道原子吸收分光光度計(jì)、多道原子吸收分雙道原子吸收分光光度計(jì)、多道原子吸收分光光度計(jì)。光光度計(jì)。 2.2.原子吸收分光光度計(jì)原子吸收分光光度計(jì)特點(diǎn)：特點(diǎn)：只有一個(gè)單

41、色器，外光路只有一只有一個(gè)單色器，外光路只有一束光。束光。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，光能集中，輻射損失結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，光能集中，輻射損失少，靈敏度較高，能滿足一般分析要求。少，靈敏度較高，能滿足一般分析要求。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：光源或檢測(cè)器的不穩(wěn)定性會(huì)引起光源或檢測(cè)器的不穩(wěn)定性會(huì)引起吸光度讀數(shù)的零點(diǎn)漂移。吸光度讀數(shù)的零點(diǎn)漂移。（1 1）單道單光束型）單道單光束型 2.2.原子吸收分光光度計(jì)原子吸收分光光度計(jì)特點(diǎn)：特點(diǎn)：一個(gè)單色器，外光路有兩束光。一個(gè)單色器，外光路有兩束光。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：由于兩光束由同一光源發(fā)出，并且由于兩光束由同一光源發(fā)出，并且所用檢測(cè)器相同，因此可以消除光源和檢所用檢測(cè)器相同，因此可以消除光源

42、和檢測(cè)器不穩(wěn)定的影響。雙光束儀器的穩(wěn)定性測(cè)器不穩(wěn)定的影響。雙光束儀器的穩(wěn)定性和檢測(cè)限均優(yōu)于單光束型。和檢測(cè)限均優(yōu)于單光束型。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：不能消除火焰不穩(wěn)定的影響。不能消除火焰不穩(wěn)定的影響。（2 2）單道雙光束型）單道雙光束型 3.3.干擾及其消除方法干擾及其消除方法 在高溫條件下，原子會(huì)電離，使基態(tài)在高溫條件下，原子會(huì)電離，使基態(tài)原子數(shù)減少，吸光度下降，這種干擾稱為原子數(shù)減少，吸光度下降，這種干擾稱為電離干擾。電離干擾。3.13.1 電離干擾電離干擾消除方法：消除方法： 加入過(guò)量的消電離劑。消電離劑是比加入過(guò)量的消電離劑。消電離劑是比被測(cè)元素電離電位低的元素，相同條件下被測(cè)元素電離電位低的元素

43、，相同條件下消電離劑首先電離，產(chǎn)生大量的電子，抑消電離劑首先電離，產(chǎn)生大量的電子，抑制被測(cè)元素的電離。制被測(cè)元素的電離。3.3.干擾及其消除方法干擾及其消除方法 試樣轉(zhuǎn)移、蒸發(fā)和原子化過(guò)程，由溶質(zhì)試樣轉(zhuǎn)移、蒸發(fā)和原子化過(guò)程，由溶質(zhì)或溶劑的物理化學(xué)性質(zhì)改變而引起的干擾。或溶劑的物理化學(xué)性質(zhì)改變而引起的干擾。這些物理性質(zhì)是指溶液的粘度、密度、蒸氣這些物理性質(zhì)是指溶液的粘度、密度、蒸氣壓和表面張力。壓和表面張力。3.23.2 物理干擾物理干擾消除方法：消除方法： 可通過(guò)控制試液與標(biāo)準(zhǔn)溶液的組成盡量一可通過(guò)控制試液與標(biāo)準(zhǔn)溶液的組成盡量一致的方法來(lái)抑制。試樣組成不詳時(shí)，采用標(biāo)準(zhǔn)致的方法來(lái)抑制。試樣組成不

44、詳時(shí)，采用標(biāo)準(zhǔn)加入法。加入法。 避免用粘度較大的避免用粘度較大的H H2 2SOSO4 4、H H3 3POPO4 4處理試樣。處理試樣。3.3.干擾及其消除方法干擾及其消除方法 溶液原子化過(guò)程中，待測(cè)元素與溶液原子化過(guò)程中，待測(cè)元素與其他組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，引起原子化其他組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，引起原子化率降低或升高，原子吸收法的率降低或升高，原子吸收法的主要干主要干擾。擾。3.23.2 化學(xué)干擾化學(xué)干擾3.3.干擾及其消除方法干擾及其消除方法消除方法：消除方法：（1 1）選擇合適的原子化方法）選擇合適的原子化方法 提高原子化溫度，減小化學(xué)干擾。使用高溫火提高原子化溫度，減小化學(xué)干擾。使用高溫火焰或

45、提高石墨爐原子化溫度，可使難離解的化合物焰或提高石墨爐原子化溫度，可使難離解的化合物分解。分解。 采用還原性強(qiáng)的火焰與石墨爐原子化法，可使采用還原性強(qiáng)的火焰與石墨爐原子化法，可使難離解的氧化物還原、分解。難離解的氧化物還原、分解。（2 2）加入釋放劑）加入釋放劑 釋放劑的作用是釋放劑與干擾物質(zhì)能生成比被釋放劑的作用是釋放劑與干擾物質(zhì)能生成比被測(cè)元素更穩(wěn)定的化合物，使被測(cè)元素釋放出來(lái)。測(cè)元素更穩(wěn)定的化合物，使被測(cè)元素釋放出來(lái)。3.3.干擾及其消除方法干擾及其消除方法（3 3）加入保護(hù)劑）加入保護(hù)劑 保護(hù)劑作用是它可與被測(cè)元素生成易分解的或保護(hù)劑作用是它可與被測(cè)元素生成易分解的或更穩(wěn)定的配合物，防

46、止被測(cè)元素與干擾組份生成難更穩(wěn)定的配合物，防止被測(cè)元素與干擾組份生成難離解的化合物。保護(hù)劑一般是有機(jī)配合劑。離解的化合物。保護(hù)劑一般是有機(jī)配合劑。（4 4）加入基體改進(jìn)劑）加入基體改進(jìn)劑 對(duì)于石墨爐原子化法，在試樣中加入基體改進(jìn)對(duì)于石墨爐原子化法，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，劑，使其在干燥或灰化階段與試樣發(fā)生化學(xué)變化，其結(jié)果可以增加基體的揮發(fā)性或改變被測(cè)元素的揮其結(jié)果可以增加基體的揮發(fā)性或改變被測(cè)元素的揮發(fā)性，以消除干擾。發(fā)性，以消除干擾。3.3.干擾及其消除方法干擾及其消除方法（5 5）加入緩沖劑）加入緩沖劑 某些共存的干擾元素達(dá)到一定的量時(shí)，其某些共存的

47、干擾元素達(dá)到一定的量時(shí)，其干擾影響趨于穩(wěn)定，因此可以在試樣和標(biāo)準(zhǔn)溶干擾影響趨于穩(wěn)定，因此可以在試樣和標(biāo)準(zhǔn)溶液中都加入等量且超過(guò)緩沖量（干擾不再變化液中都加入等量且超過(guò)緩沖量（干擾不再變化的最低量）的干擾元素，即可消除干擾。的最低量）的干擾元素，即可消除干擾。 （6 6）化學(xué)分離）化學(xué)分離 若化學(xué)干擾復(fù)雜，可以預(yù)先化學(xué)分離（如若化學(xué)干擾復(fù)雜，可以預(yù)先化學(xué)分離（如萃取、離子交換、沉淀）以除去干擾元素。萃取、離子交換、沉淀）以除去干擾元素。3.3.干擾及其消除方法干擾及其消除方法 吸收線重疊吸收線重疊 試樣中共存元素的吸收線與被測(cè)元素的分析線試樣中共存元素的吸收線與被測(cè)元素的分析線波長(zhǎng)很接近時(shí)，兩譜

48、線重疊或部分重疊，消除吸收波長(zhǎng)很接近時(shí)，兩譜線重疊或部分重疊，消除吸收線干擾的方法是另選分析線，若還未能消除干擾，線干擾的方法是另選分析線，若還未能消除干擾，就只好進(jìn)行試樣的分離。就只好進(jìn)行試樣的分離。 雜光干擾雜光干擾 非吸收線可能是被測(cè)元素的其它共振線與非共非吸收線可能是被測(cè)元素的其它共振線與非共振線，也可能是光源中雜質(zhì)的譜線。一般通過(guò)減小振線，也可能是光源中雜質(zhì)的譜線。一般通過(guò)減小狹縫寬度與燈電流或另選譜線消除非吸收線干擾。狹縫寬度與燈電流或另選譜線消除非吸收線干擾。（1 1）譜線干擾）譜線干擾3.43.4 光譜干擾光譜干擾3.3.干擾及其消除方法干擾及其消除方法 來(lái)自于原子化器的一種光

49、譜干擾，它包來(lái)自于原子化器的一種光譜干擾，它包括分子吸收和光散射引起的干擾。括分子吸收和光散射引起的干擾。（2 2）背景吸收干擾）背景吸收干擾1 1）分子吸收）分子吸收 在原子化過(guò)程中所產(chǎn)生的氣體分子，氫氧在原子化過(guò)程中所產(chǎn)生的氣體分子，氫氧化物，難解離的鹽類，難熔氧化物等分子對(duì)待化物，難解離的鹽類，難熔氧化物等分子對(duì)待測(cè)元素共振線的吸收而產(chǎn)生干擾，帶光譜。產(chǎn)測(cè)元素共振線的吸收而產(chǎn)生干擾，帶光譜。產(chǎn)生正誤差。生正誤差。3.3.干擾及其消除方法干擾及其消除方法 堿金屬鹵化物的吸收堿金屬鹵化物的吸收 隨濃度的增大和吸收波長(zhǎng)的減小而增強(qiáng)。隨濃度的增大和吸收波長(zhǎng)的減小而增強(qiáng)。 常用化學(xué)方法把被測(cè)元素與

50、大量的堿金屬常用化學(xué)方法把被測(cè)元素與大量的堿金屬元素分離或用與試樣溶液相似的標(biāo)準(zhǔn)溶液來(lái)校元素分離或用與試樣溶液相似的標(biāo)準(zhǔn)溶液來(lái)校正，然后進(jìn)行測(cè)定。正，然后進(jìn)行測(cè)定。 火焰成分的吸收火焰成分的吸收 火焰中火焰中OH、CH、CO、C2等分子及自由等分子及自由基對(duì)光源特征譜線的吸收?；鶎?duì)光源特征譜線的吸收。 常用調(diào)節(jié)儀器的零點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)，或通過(guò)改變常用調(diào)節(jié)儀器的零點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)，或通過(guò)改變火焰氣體的組成實(shí)現(xiàn)?；鹧鏆怏w的組成實(shí)現(xiàn)。3.3.干擾及其消除方法干擾及其消除方法 原子化過(guò)程產(chǎn)生的微小固體顆粒原子化過(guò)程產(chǎn)生的微小固體顆粒使光產(chǎn)生散射。使被散射的光偏離光使光產(chǎn)生散射。使被散射的光偏離光路而不為檢測(cè)器所檢測(cè)，

51、導(dǎo)致吸光度路而不為檢測(cè)器所檢測(cè)，導(dǎo)致吸光度值偏高。值偏高。2 2）光散射）光散射3.3.干擾及其消除方法干擾及其消除方法1 1）空白溶液校正法）空白溶液校正法 用與試樣溶液有相似組成的空白溶液用與試樣溶液有相似組成的空白溶液來(lái)校正。來(lái)校正。2 2）鄰近非共振線校正法）鄰近非共振線校正法 測(cè)量與分析線鄰近的非吸收線的吸收測(cè)量與分析線鄰近的非吸收線的吸收（即背景吸收），再?gòu)姆治鼍€的總吸收中（即背景吸收），再?gòu)姆治鼍€的總吸收中扣除非吸收線的吸收?？鄢俏站€的吸收。（3 3）背景吸收的抑制和校正）背景吸收的抑制和校正3.3.干擾及其消除方法干擾及其消除方法 氘燈產(chǎn)生的連續(xù)光譜通過(guò)火焰時(shí)，只產(chǎn)氘燈產(chǎn)生

52、的連續(xù)光譜通過(guò)火焰時(shí)，只產(chǎn)生背景吸收，而空心陰極燈的光束通過(guò)火焰生背景吸收，而空心陰極燈的光束通過(guò)火焰時(shí)，得到的吸收包括了原子吸收和背景吸收。時(shí)，得到的吸收包括了原子吸收和背景吸收。因此因此, ,將此兩值相減，即可扣除背景。將此兩值相減，即可扣除背景。3）氘燈背景校正）氘燈背景校正3.3.干擾及其消除方法干擾及其消除方法3）塞曼效應(yīng)背景校正法塞曼效應(yīng)背景校正法 塞曼效應(yīng)是指在磁場(chǎng)作用下簡(jiǎn)并的譜塞曼效應(yīng)是指在磁場(chǎng)作用下簡(jiǎn)并的譜線發(fā)生分裂的現(xiàn)象。線發(fā)生分裂的現(xiàn)象。 塞曼效應(yīng)背景校正法是磁場(chǎng)將吸收線塞曼效應(yīng)背景校正法是磁場(chǎng)將吸收線分裂為具有不同偏振方向的成分，利用這分裂為具有不同偏振方向的成分，利用

53、這些分裂的偏振成分來(lái)區(qū)別被測(cè)元素和背景些分裂的偏振成分來(lái)區(qū)別被測(cè)元素和背景的吸收。的吸收。 3.3.干擾及其消除方法干擾及其消除方法 原子化器加磁場(chǎng)后，隨旋轉(zhuǎn)偏振器原子化器加磁場(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)的偏振光時(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。兩次測(cè)通過(guò)火焰時(shí)，只產(chǎn)生背景吸收。兩次測(cè)定吸光度值之差，就是校正了背景吸收定吸光度值之差，就是校正了背景吸收后的被測(cè)元素的凈吸光度值。后的被測(cè)元素的凈吸光度值。 4.4.分析方法分析方法 一般選待測(cè)元素的共振線作為分析線，一般選待測(cè)元素的共振

54、線作為分析線，當(dāng)有其它組分干擾或測(cè)定高含量組分時(shí)可當(dāng)有其它組分干擾或測(cè)定高含量組分時(shí)可選用非共振線。顯然，對(duì)于微量元素的測(cè)選用非共振線。顯然，對(duì)于微量元素的測(cè)定，就必須選用最強(qiáng)的吸收線。定，就必須選用最強(qiáng)的吸收線。 最適宜的分析線，應(yīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定。最適宜的分析線，應(yīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定。 4.1 4.1 測(cè)定條件的選擇測(cè)定條件的選擇（1 1）分析線）分析線 原子化器在保證穩(wěn)定和足夠的輻射光原子化器在保證穩(wěn)定和足夠的輻射光通量的情況下，盡量選較低的電流。通量的情況下，盡量選較低的電流。（2 2）燈電流）燈電流4.4.分析方法分析方法 狹縫寬度影響光譜通帶與檢測(cè)器接收狹縫寬度影響光譜通帶與檢測(cè)器接收輻射的

55、能量。狹縫寬度的選擇要能使吸收輻射的能量。狹縫寬度的選擇要能使吸收線與鄰近干擾線分開。線與鄰近干擾線分開。 當(dāng)有干擾線進(jìn)入光譜通帶內(nèi)時(shí)，吸光當(dāng)有干擾線進(jìn)入光譜通帶內(nèi)時(shí)，吸光度值將立即減小。不引起吸光度減小的最度值將立即減小。不引起吸光度減小的最大狹縫寬度為應(yīng)選擇的合適的狹縫寬。大狹縫寬度為應(yīng)選擇的合適的狹縫寬。 合適的狹縫寬度同樣應(yīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定。合適的狹縫寬度同樣應(yīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定。（3 3）狹縫寬度）狹縫寬度4.4.分析方法分析方法（4 4）原子化條件）原子化條件 火焰的選擇與調(diào)節(jié)是影響原子化效率的重要火焰的選擇與調(diào)節(jié)是影響原子化效率的重要因素。因素。 選何種火焰，取決于分析對(duì)象。選定以后，選何

56、種火焰，取決于分析對(duì)象。選定以后，須通過(guò)試驗(yàn)調(diào)節(jié)燃?xì)馀c助燃?xì)獗壤?，以得到所需須通過(guò)試驗(yàn)調(diào)節(jié)燃?xì)馀c助燃?xì)獗壤?，以得到所需特點(diǎn)的火焰。特點(diǎn)的火焰。 由于在火焰區(qū)內(nèi)，自由原子濃度隨火焰高度由于在火焰區(qū)內(nèi)，自由原子濃度隨火焰高度的分布是不同的，隨火焰條件而變化。因此必須的分布是不同的，隨火焰條件而變化。因此必須調(diào)節(jié)燃燒器的高度，使測(cè)量光束從自由原子濃度調(diào)節(jié)燃燒器的高度，使測(cè)量光束從自由原子濃度大的區(qū)域內(nèi)通過(guò)，可以得到較高的靈敏度。大的區(qū)域內(nèi)通過(guò)，可以得到較高的靈敏度。4.4.分析方法分析方法 標(biāo)準(zhǔn)曲線法是一種最常用的分析方法。標(biāo)準(zhǔn)曲線法是一種最常用的分析方法。 配制一組合適的標(biāo)準(zhǔn)溶液，濃度由低到高，配制一組合適的標(biāo)準(zhǔn)溶液，濃度由低到高，依次噴