第十三章 原子吸收分光光度法

1、第十三章第十三章 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法藥物分析教研室藥物分析教研室原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法(atomic absorption spectrophotometry) 根據(jù)蒸氣相中被測(cè)元素的基態(tài)原子對(duì)根據(jù)蒸氣相中被測(cè)元素的基態(tài)原子對(duì)特征輻射的吸收來(lái)測(cè)定試樣中該元素含量特征輻射的吸收來(lái)測(cè)定試樣中該元素含量的方法。的方法。選擇性高，干擾少。選擇性高，干擾少。原子吸收分光光度法特點(diǎn)：原子吸收分光光度法特點(diǎn)：2.靈敏度高。靈敏度高。 火焰原子化法：火焰原子化法：10-9g/mL；石墨爐：；石墨爐：10-13g/mL 。3.測(cè)定的范圍廣，測(cè)定測(cè)定的范圍廣，測(cè)定70多種元素。多種

2、元素。4.操作簡(jiǎn)便、分析速度快。操作簡(jiǎn)便、分析速度快。5.準(zhǔn)確度高。火焰法誤差準(zhǔn)確度高?；鹧娣ㄕ`差1% ，石墨爐法，石墨爐法3%-5。局限性：局限性：工作曲線的線性范圍窄，一般為一個(gè)數(shù)量級(jí)范圍；工作曲線的線性范圍窄，一般為一個(gè)數(shù)量級(jí)范圍；使用不方便，一種元素對(duì)應(yīng)一個(gè)空心陰極燈；使用不方便，一種元素對(duì)應(yīng)一個(gè)空心陰極燈；某些元素檢出能力差，干擾嚴(yán)重某些元素檢出能力差，干擾嚴(yán)重原子吸收分光光度法與原子吸收分光光度法與 紫外可見(jiàn)吸收光度法異同點(diǎn)紫外可見(jiàn)吸收光度法異同點(diǎn)相同點(diǎn)：相同點(diǎn)：1 1）都是依據(jù)樣品對(duì)入射光的吸收進(jìn)行測(cè)量的。）都是依據(jù)樣品對(duì)入射光的吸收進(jìn)行測(cè)量的。2 2）兩種方法都遵循朗伯）兩種方

3、法都遵循朗伯- -比耳定律。比耳定律。3 3）就設(shè)備而言，均由四大部分組成，即光源、單）就設(shè)備而言，均由四大部分組成，即光源、單色器、吸收池（或原子化器）、檢測(cè)器。色器、吸收池（或原子化器）、檢測(cè)器。1 1）吸收物質(zhì)的狀態(tài)不同。）吸收物質(zhì)的狀態(tài)不同。 紫外可見(jiàn)光譜：紫外可見(jiàn)光譜：溶液中分子、離子，寬帶分子溶液中分子、離子，寬帶分子光譜，可以使用光譜，可以使用連續(xù)光源連續(xù)光源。 原子吸收光譜：原子吸收光譜：基態(tài)原子，窄帶原子光譜，必基態(tài)原子，窄帶原子光譜，必須使用須使用銳線光源銳線光源。2 2）單色器與吸收池的位置不同。）單色器與吸收池的位置不同。紫外可見(jiàn)：光源紫外可見(jiàn)：光源單色器單色器比色皿。

4、比色皿。原子吸收：光源原子吸收：光源原子化器原子化器單色器。單色器。第一節(jié)第一節(jié) 原子吸收分光光度法的基本原理原子吸收分光光度法的基本原理光譜項(xiàng)光譜項(xiàng)(spectral term) (spectral term) 描述核外原子量子能級(jí)的形式描述核外原子量子能級(jí)的形式n n M M L LJ J 主量子數(shù)主量子數(shù) （價(jià)電子所處電子層（價(jià)電子所處電子層1 1，2 2，3 3 ）總角量子數(shù)總角量子數(shù)（電子的軌道形狀，相應(yīng)的（電子的軌道形狀，相應(yīng)的符號(hào)：符號(hào)：S S、P P、D D等）等）內(nèi)量子數(shù)（光譜支項(xiàng)）內(nèi)量子數(shù)（光譜支項(xiàng)）光譜項(xiàng)的多重性，光譜項(xiàng)的多重性，M=2S+1,SM=2S+1,S是價(jià)電子是

5、價(jià)電子總自旋量子數(shù)總自旋量子數(shù)（分裂能級(jí)數(shù)目）（分裂能級(jí)數(shù)目）一、原子的量子能級(jí)和能級(jí)圖一、原子的量子能級(jí)和能級(jí)圖J=L+S，L+S-1，L+S-2，|L-S|LS J取值從取值從L+S到到L-S，共，共2S+1個(gè)值個(gè)值LS J取值從取值從L+S到到S-L，共，共2L+1個(gè)值個(gè)值9例：鈉原子核外電子構(gòu)型例：鈉原子核外電子構(gòu)型 基態(tài)：基態(tài)：(1S)2(2S)2(2P)6(3S)1 價(jià)電子價(jià)電子(3S)1 n2S+1LJ n=3 S=1/22S+1=2 L=0S J=L+S=1/2基態(tài)鈉原子的光譜項(xiàng)：基態(tài)鈉原子的光譜項(xiàng)：32S1/2激發(fā)態(tài)鈉原子的價(jià)電子：激發(fā)態(tài)鈉原子的價(jià)電子： (3P)1 n=3

6、S=1/22S+1=2 L=1P J=L+S=3/2, 1/2激發(fā)態(tài)鈉原子的光譜項(xiàng)：激發(fā)態(tài)鈉原子的光譜項(xiàng)：32P3/2 32P1/2原子能級(jí)圖原子能級(jí)圖光譜學(xué)中將原子所有各種可能的光譜學(xué)中將原子所有各種可能的能級(jí)狀態(tài)用圖解形式表示。能級(jí)狀態(tài)用圖解形式表示?？v坐標(biāo)縱坐標(biāo) 表示原子的能量表示原子的能量E E，單位是電子，單位是電子伏特伏特(eV)(eV)或波數(shù)或波數(shù)(cm(cm-1-1) )。橫線橫線 用光譜支項(xiàng)表示原子實(shí)際所處用光譜支項(xiàng)表示原子實(shí)際所處的能級(jí)。的能級(jí)。原子的價(jià)電子在不同能級(jí)間的躍遷就產(chǎn)生了原子譜線。原子的價(jià)電子在不同能級(jí)間的躍遷就產(chǎn)生了原子譜線。基態(tài)激發(fā)態(tài)原子從基態(tài)激發(fā)到能量最低

7、的激發(fā)態(tài)（稱為第一原子從基態(tài)激發(fā)到能量最低的激發(fā)態(tài)（稱為第一激發(fā)態(tài)），為共振激發(fā)，產(chǎn)生的譜線稱為激發(fā)態(tài)），為共振激發(fā)，產(chǎn)生的譜線稱為共振吸共振吸收線收線。 共振線是元素所有譜線中最靈敏的譜線。常用元共振線是元素所有譜線中最靈敏的譜線。常用元素最靈敏的第一共振吸收線作為分析線。素最靈敏的第一共振吸收線作為分析線。元素的特征譜線元素的特征譜線（1 1）各種元素的原子結(jié)構(gòu)和外層電子排布不同）各種元素的原子結(jié)構(gòu)和外層電子排布不同 基態(tài)基態(tài)第一激發(fā)態(tài)第一激發(fā)態(tài): : 躍遷吸收能量不同躍遷吸收能量不同具有具有特征性特征性。（2 2）各種元素的基態(tài)）各種元素的基態(tài)第一激發(fā)態(tài)第一激發(fā)態(tài) 最易發(fā)生，吸收最強(qiáng)，最

8、靈敏線。最易發(fā)生，吸收最強(qiáng)，最靈敏線。特征譜線特征譜線。（3 3） 利用原子蒸氣對(duì)特征譜線的吸收可以進(jìn)行定利用原子蒸氣對(duì)特征譜線的吸收可以進(jìn)行定量分析（符合朗伯比爾定律）量分析（符合朗伯比爾定律）二、原子在各能級(jí)的分布二、原子在各能級(jí)的分布理論研究和實(shí)驗(yàn)觀測(cè)表明，在熱平衡狀態(tài)時(shí)，激發(fā)態(tài)原子理論研究和實(shí)驗(yàn)觀測(cè)表明，在熱平衡狀態(tài)時(shí)，激發(fā)態(tài)原子數(shù)數(shù)N Nj j與基態(tài)原子數(shù)與基態(tài)原子數(shù)的關(guān)系可用玻爾茲曼的關(guān)系可用玻爾茲曼 （BoltzmannBoltzmann）方程表示方程表示)exp(ojojojKTEEggNN二、原子在各能級(jí)的分布二、原子在各能級(jí)的分布理論研究和實(shí)驗(yàn)觀測(cè)表明，在熱平衡狀態(tài)時(shí)，激發(fā)

9、態(tài)原子理論研究和實(shí)驗(yàn)觀測(cè)表明，在熱平衡狀態(tài)時(shí)，激發(fā)態(tài)原子數(shù)數(shù)N Nj j與基態(tài)原子數(shù)與基態(tài)原子數(shù)的關(guān)系可用玻爾茲曼的關(guān)系可用玻爾茲曼 （BoltzmannBoltzmann）方程表示方程表示)exp(ojojojKTEEggNN一般在原子化溫度（一般在原子化溫度（3000K3000K）大多數(shù)元素的最）大多數(shù)元素的最 強(qiáng)強(qiáng)共振線都低于共振線都低于600nm600nm， N Nj j/ / N No o值絕大部分在值絕大部分在1010-3-3（1%1%）即）即N Nj j 與與N No o相比，相比，激發(fā)態(tài)原子數(shù)可以忽略激發(fā)態(tài)原子數(shù)可以忽略 。17三、原子吸收線的輪廓和變寬1.原子吸收線的輪廓原子

10、吸收線的輪廓 理論上：沒(méi)有寬度的線狀光譜理論上：沒(méi)有寬度的線狀光譜 實(shí)際上：具有一定寬度的譜線（一個(gè)頻率范圍）實(shí)際上：具有一定寬度的譜線（一個(gè)頻率范圍）三、原子吸收線的輪廓和變寬三、原子吸收線的輪廓和變寬 若將透過(guò)光強(qiáng)若將透過(guò)光強(qiáng) ( (I I0 0) ) 對(duì)對(duì)頻率頻率v v 作圖由圖可見(jiàn)在中心作圖由圖可見(jiàn)在中心頻率處透過(guò)光強(qiáng)度最小。頻率處透過(guò)光強(qiáng)度最小。（紅線表示部分）（紅線表示部分）若將吸收系數(shù)若將吸收系數(shù)K Kv v 對(duì)頻率對(duì)頻率v v 作圖，稱為原子吸收線的輪作圖，稱為原子吸收線的輪廓。廓。半寬度半寬度( (half widthhalf width) )指中心頻率指中心頻率( )( )

11、的吸收系數(shù)一半處譜線輪廓上兩的吸收系數(shù)一半處譜線輪廓上兩點(diǎn)之間的頻率差。吸收線的半寬度主要受下列因點(diǎn)之間的頻率差。吸收線的半寬度主要受下列因素的影響。素的影響。0分兩類：分兩類： 由原子本身的性質(zhì)決定由原子本身的性質(zhì)決定, ,如譜線的自然寬度和同如譜線的自然寬度和同位素效應(yīng)。位素效應(yīng)。 由外界影響引起，如熱變寬、壓力變寬、電場(chǎng)由外界影響引起，如熱變寬、壓力變寬、電場(chǎng)變寬、磁場(chǎng)變寬、自吸變寬等。變寬、磁場(chǎng)變寬、自吸變寬等。自然寬度（自然寬度（natural width natural width ， ） 在無(wú)外界影響下，譜線固有的寬度。激發(fā)態(tài)原子的壽命愈在無(wú)外界影響下，譜線固有的寬度。激發(fā)態(tài)原子

12、的壽命愈短，吸收線的自然寬度愈寬。短，吸收線的自然寬度愈寬。 多數(shù)情況下，可忽略不計(jì)。多數(shù)情況下，可忽略不計(jì)。多普勒變寬（多普勒變寬（Doppler broadeningDoppler broadening， ） 由由無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生，所以又稱為熱變寬，是譜線變寬產(chǎn)生，所以又稱為熱變寬，是譜線變寬的的主要因素主要因素。 測(cè)定的溫度越高，被測(cè)元素的原子質(zhì)量越小，原子的相對(duì)測(cè)定的溫度越高，被測(cè)元素的原子質(zhì)量越小，原子的相對(duì)熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，熱變寬越大。熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，熱變寬越大。ND 赫魯茲馬克變寬（赫魯茲馬克變寬（Holtsmark broadeningHoltsmark broade

13、ning， ） 又稱共振變寬，同種原子間碰撞引起的譜線變寬，它隨又稱共振變寬，同種原子間碰撞引起的譜線變寬，它隨試樣原子蒸氣濃度增加而增加。試樣原子蒸氣濃度增加而增加。壓力變寬壓力變寬(pressure broadening)(pressure broadening) 由于吸光原子與蒸氣原子相互碰撞而引起能級(jí)稍微變由于吸光原子與蒸氣原子相互碰撞而引起能級(jí)稍微變化，發(fā)射或吸收光量子頻率改變而導(dǎo)致的變寬?；l(fā)射或吸收光量子頻率改變而導(dǎo)致的變寬。 R勞淪茨變寬（勞淪茨變寬（Lorentz broadeningLorentz broadening， ） 吸光原子與蒸氣中其它原子或分子等相互碰撞而引起

14、的譜吸光原子與蒸氣中其它原子或分子等相互碰撞而引起的譜線變寬。隨原子區(qū)內(nèi)氣體壓力的增加和溫度升高而增大。線變寬。隨原子區(qū)內(nèi)氣體壓力的增加和溫度升高而增大。L四、原子吸收值與原子濃度的關(guān)系四、原子吸收值與原子濃度的關(guān)系積分吸收積分吸收(integrated absorption) (integrated absorption) )exp(0LKIILK.II04340lgA透過(guò)光強(qiáng)度服從透過(guò)光強(qiáng)度服從LambertLambert定律，數(shù)學(xué)表達(dá)式為定律，數(shù)學(xué)表達(dá)式為u在原子吸收光譜分析中，把測(cè)量氣態(tài)原子吸收共振線的總在原子吸收光譜分析中，把測(cè)量氣態(tài)原子吸收共振線的總能量稱為積分吸收。能量稱為積分吸

15、收。u是指在原子吸收光譜中是指在原子吸收光譜中, ,原子蒸氣所吸收的全部能量原子蒸氣所吸收的全部能量, ,即一即一條吸收曲線下面所包括的整個(gè)面積。積分吸收與基態(tài)原子條吸收曲線下面所包括的整個(gè)面積。積分吸收與基態(tài)原子數(shù)的關(guān)系式為：數(shù)的關(guān)系式為： fNmcek02d 這是原子吸收法的重要理論基礎(chǔ)，如能準(zhǔn)確測(cè)量積分吸這是原子吸收法的重要理論基礎(chǔ)，如能準(zhǔn)確測(cè)量積分吸收，即可求得原子濃度。收，即可求得原子濃度。積分吸收系數(shù)積分吸收系數(shù)K Kv v 基態(tài)原子數(shù)基態(tài)原子數(shù)N N 峰值吸收法峰值吸收法(peak absorption)(peak absorption) 采用銳線光源，通過(guò)測(cè)定吸收線中心頻率的峰

16、值吸收系采用銳線光源，通過(guò)測(cè)定吸收線中心頻率的峰值吸收系數(shù)計(jì)算待測(cè)元素的原子數(shù)。數(shù)計(jì)算待測(cè)元素的原子數(shù)。KNKK2ln2dln220NKA K K0 0N NKNL.Aln224340cKA峰值吸收測(cè)量的吸光度與試樣中被測(cè)組分的濃度呈線性峰值吸收測(cè)量的吸光度與試樣中被測(cè)組分的濃度呈線性用峰值吸收代替積分吸收進(jìn)行定量的必要條件用峰值吸收代替積分吸收進(jìn)行定量的必要條件 銳線光源的發(fā)射線與原子吸收線的銳線光源的發(fā)射線與原子吸收線的中心頻率完全一致。中心頻率完全一致。 銳線光源發(fā)射線的半寬度比吸收線銳線光源發(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半寬度更窄，一般為吸收線半寬度的的1/5

17、1/51/10 1/10 。 第二節(jié)第二節(jié) 原子吸收分光光度計(jì)原子吸收分光光度計(jì)Z-5000Z-5000原子吸收光譜儀（塞曼偏振）原子吸收光譜儀（塞曼偏振）原子吸收線原子吸收線原子吸收過(guò)程原子吸收過(guò)程一、原子吸收分光光度計(jì)的主要部件一、原子吸收分光光度計(jì)的主要部件銳線光源、原子化器、單色器和檢測(cè)系統(tǒng)銳線光源、原子化器、單色器和檢測(cè)系統(tǒng)作用作用： 發(fā)射被測(cè)元素基態(tài)原子所吸收的特征共振線，稱發(fā)射被測(cè)元素基態(tài)原子所吸收的特征共振線，稱為為銳線光源銳線光源（narrow-line sourcenarrow-line source）。）。光源的基本要求光源的基本要求： 發(fā)射輻射波長(zhǎng)的半寬度要明顯小于吸收

18、線的半寬發(fā)射輻射波長(zhǎng)的半寬度要明顯小于吸收線的半寬度，輻射強(qiáng)度大，穩(wěn)定性好，背景信號(hào)低，使用度，輻射強(qiáng)度大，穩(wěn)定性好，背景信號(hào)低，使用壽命長(zhǎng)等。壽命長(zhǎng)等。光源光源空心陰極燈空心陰極燈（hollow cathode lamphollow cathode lamp，HCLHCL） 空心陰極燈發(fā)射的光空心陰極燈發(fā)射的光譜主要是陰極元素的光譜，譜主要是陰極元素的光譜，因此用不同的被測(cè)元素作因此用不同的被測(cè)元素作陰極材料，可制成各種被陰極材料，可制成各種被測(cè)元素的空心陰極燈。測(cè)元素的空心陰極燈。 缺點(diǎn)是測(cè)一種元素?fù)Q缺點(diǎn)是測(cè)一種元素?fù)Q一個(gè)燈，使用不便。一個(gè)燈，使用不便。原子化器原子化器 (atomizer

19、) (atomizer) 作用：作用： 提供能量，使試樣干燥，蒸發(fā)并轉(zhuǎn)化為所需的基態(tài)原提供能量，使試樣干燥，蒸發(fā)并轉(zhuǎn)化為所需的基態(tài)原子蒸氣。被測(cè)元素由試樣轉(zhuǎn)入氣相，并轉(zhuǎn)化為基態(tài)原子子蒸氣。被測(cè)元素由試樣轉(zhuǎn)入氣相，并轉(zhuǎn)化為基態(tài)原子的過(guò)程，稱為原子化過(guò)程。的過(guò)程，稱為原子化過(guò)程。MX(試樣)M（基態(tài)原子） X （氣態(tài)）M MXM（氣態(tài)）（激發(fā)態(tài)原子）激發(fā)（離子） e原子化脫溶1.2.氣化*+劑離子化火焰原子化法火焰原子化法（flame atomizationflame atomization） 由由化學(xué)火焰化學(xué)火焰提供能量，提供能量，使被測(cè)元素原子化。常使被測(cè)元素原子化。常用的是預(yù)混合型原子化用的

20、是預(yù)混合型原子化器，它包括霧化器、霧器，它包括霧化器、霧化室和燃燒器三部分?；液腿紵魅糠?。霧化器（霧化器（nebulizernebulizer） 將試液霧化。并使霧滴均將試液霧化。并使霧滴均勻化。霧滴越小，火焰中生成的基態(tài)原子就越勻化。霧滴越小，火焰中生成的基態(tài)原子就越多。多。霧化室的作用，霧化室的作用，一是使較大霧粒沉降，凝聚從廢液口排一是使較大霧粒沉降，凝聚從廢液口排除；二是使霧粒與燃?xì)?，助燃?xì)饩鶆蚧旌闲纬蓺馊苣z，除；二是使霧粒與燃?xì)?，助燃?xì)饩鶆蚧旌闲纬蓺馊苣z，再進(jìn)入火焰原子化；三是起緩沖穩(wěn)定混合氣氣壓的作用，再進(jìn)入火焰原子化；三是起緩沖穩(wěn)定混合氣氣壓的作用，以便使燃燒氣產(chǎn)生穩(wěn)定的火

21、焰。以便使燃燒氣產(chǎn)生穩(wěn)定的火焰。燃燒器（燃燒器（burnerburner）的作用是產(chǎn)生火焰，使進(jìn)入火焰的試的作用是產(chǎn)生火焰，使進(jìn)入火焰的試樣氣溶膠蒸發(fā)和原子化，常用的是單縫燃燒器。樣氣溶膠蒸發(fā)和原子化，常用的是單縫燃燒器。37（1）結(jié)構(gòu)：爐體、石墨管、水電氣供給系統(tǒng)）結(jié)構(gòu)：爐體、石墨管、水電氣供給系統(tǒng) 原理：石墨管兩端用銅電極夾住，通電達(dá)到原理：石墨管兩端用銅電極夾住，通電達(dá)到20003000C高高溫。試樣用微量注射器注入石墨管，使試樣原子化。銅電極用溫。試樣用微量注射器注入石墨管，使試樣原子化。銅電極用水冷卻。惰性氣體保護(hù)原子化了的原子。水冷卻。惰性氣體保護(hù)原子化了的原子。 石墨爐原子化器石

22、墨爐原子化器（graphite furnace atomizergraphite furnace atomizer） 38優(yōu)點(diǎn)：原子化程度高，試樣用量少（優(yōu)點(diǎn)：原子化程度高，試樣用量少（1-100L），）， 可測(cè)固體及粘稠試樣，靈敏度高，檢測(cè)極限可測(cè)固體及粘稠試樣，靈敏度高，檢測(cè)極限 10-12 g/L。缺點(diǎn)：精密度差，測(cè)定速度慢，操作不夠簡(jiǎn)便，裝缺點(diǎn)：精密度差，測(cè)定速度慢，操作不夠簡(jiǎn)便，裝 置復(fù)雜。置復(fù)雜。氫化物發(fā)生原子化器氫化物發(fā)生原子化器（hydrogen generation atomizerhydrogen generation atomizer） 一定酸度下，用強(qiáng)還原劑一定酸度下，

23、用強(qiáng)還原劑KBHKBH4 4或或NaBHNaBH4 4將將AsAs、SbSb、BiBi、SnSn、GeGe、SeSe、PbPb、TiTi元素還原成極易揮發(fā)與易受熱元素還原成極易揮發(fā)與易受熱分解的氫化物分解的氫化物。 載氣將這些氫化物送入石英管后，在低溫下即可進(jìn)行載氣將這些氫化物送入石英管后，在低溫下即可進(jìn)行原子化原子化檢測(cè)檢測(cè)。特點(diǎn)：原子化溫度低，基體干擾和化學(xué)干擾小。特點(diǎn)：原子化溫度低，基體干擾和化學(xué)干擾小。冷蒸氣發(fā)生器原子化器冷蒸氣發(fā)生器原子化器（cold atom atomizer） 低溫原子化方法（一般低溫原子化方法（一般700900700900C C）；）；專門用專門用于汞的測(cè)定于汞

24、的測(cè)定 酸性溶液中，酸性溶液中， SnCl SnCl2 2將無(wú)機(jī)汞化物還原為金屬汞，將無(wú)機(jī)汞化物還原為金屬汞，它在常溫常壓下易形成汞原子蒸氣。用載氣將汞蒸它在常溫常壓下易形成汞原子蒸氣。用載氣將汞蒸氣導(dǎo)入石氣導(dǎo)入石英英吸收管中進(jìn)行測(cè)定吸收管中進(jìn)行測(cè)定。 特點(diǎn)：常溫測(cè)量；靈敏度、準(zhǔn)確度較高（可達(dá)特點(diǎn)：常溫測(cè)量；靈敏度、準(zhǔn)確度較高（可達(dá)1010-8-8g g） 作用作用：將：將所需的共振吸收線與鄰近干擾線分離。所需的共振吸收線與鄰近干擾線分離。 為了防止原子化時(shí)產(chǎn)生的輻射不加選擇地都進(jìn)入為了防止原子化時(shí)產(chǎn)生的輻射不加選擇地都進(jìn)入檢測(cè)器以及避免光電倍增管的疲勞，單色器通常檢測(cè)器以及避免光電倍增管的疲

25、勞，單色器通常配置在原子化器后。配置在原子化器后。 單色器中的關(guān)鍵部件是色散元件，現(xiàn)多用光柵。單色器中的關(guān)鍵部件是色散元件，現(xiàn)多用光柵。單色器單色器 主要由檢測(cè)器、放大器、對(duì)數(shù)變換器、顯示主要由檢測(cè)器、放大器、對(duì)數(shù)變換器、顯示裝置所組成。裝置所組成。 檢測(cè)器的作用是將單色器分出的光信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)器的作用是將單色器分出的光信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，常用光電倍增管。光電轉(zhuǎn)換，常用光電倍增管。檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)系統(tǒng)原子吸收分光光度計(jì)的類型原子吸收分光光度計(jì)的類型2 2雙光束原子吸收分光光度計(jì)雙光束原子吸收分光光度計(jì) 1 1單光束原子吸收分光光度計(jì)單光束原子吸收分光光度計(jì)第三節(jié)第三節(jié) 實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)方法試樣取樣及處理試

26、樣取樣及處理 分析線分析線(analytical line) (analytical line) 通常選擇共振吸收線作為分析線，因共振吸收線是最靈敏通常選擇共振吸收線作為分析線，因共振吸收線是最靈敏的吸收線。的吸收線。 狹縫寬度狹縫寬度 在原子吸收分光光度法中，譜線重疊干擾的幾率小，因此，在原子吸收分光光度法中，譜線重疊干擾的幾率小，因此，允許使用較寬的狹縫，有利于增加靈敏度，提高信噪比。允許使用較寬的狹縫，有利于增加靈敏度，提高信噪比。 一、測(cè)定條件的選擇一、測(cè)定條件的選擇空心陰極燈的工作電流空心陰極燈的工作電流 在保證放電穩(wěn)定和足夠光強(qiáng)的條件下，盡量選用低的工在保證放電穩(wěn)定和足夠光強(qiáng)的條件

27、下，盡量選用低的工作電流。作電流。 原子化條件的選擇原子化條件的選擇 在火焰原子化法中，火焰的選擇和調(diào)節(jié)是保證原子化效在火焰原子化法中，火焰的選擇和調(diào)節(jié)是保證原子化效率的關(guān)鍵之一。率的關(guān)鍵之一。 石墨爐原子化法中，原子化程序要經(jīng)過(guò)干燥、灰化、原子石墨爐原子化法中，原子化程序要經(jīng)過(guò)干燥、灰化、原子化和凈化幾個(gè)階段，各階段的溫度與持續(xù)時(shí)間，均要通化和凈化幾個(gè)階段，各階段的溫度與持續(xù)時(shí)間，均要通過(guò)實(shí)驗(yàn)選擇。過(guò)實(shí)驗(yàn)選擇。原子吸收光譜分析的干擾有光譜干擾、物理干擾、原子吸收光譜分析的干擾有光譜干擾、物理干擾、化學(xué)干擾、電離干擾和背景吸收等?；瘜W(xué)干擾、電離干擾和背景吸收等。 二、干擾及其抑制二、干擾及其抑

28、制電離干擾電離干擾（ionization interferenceionization interference） 現(xiàn)象現(xiàn)象： 待測(cè)元素在原子化過(guò)程中發(fā)生電離，使參與吸待測(cè)元素在原子化過(guò)程中發(fā)生電離，使參與吸收的基態(tài)原子數(shù)減少而造成吸光度下降收的基態(tài)原子數(shù)減少而造成吸光度下降。 消除方法：消除方法： 加入消電離劑（易電離元素）加入消電離劑（易電離元素）基體干擾基體干擾（mareix interferencemareix interference）現(xiàn)象現(xiàn)象： 試樣在處理、轉(zhuǎn)移、蒸發(fā)和原子化過(guò)程中，由于試試樣在處理、轉(zhuǎn)移、蒸發(fā)和原子化過(guò)程中，由于試樣物理特性的變化引起吸光度下降樣物理特性的變化引起

29、吸光度下降。消除方法：消除方法： 可通過(guò)控制試液與標(biāo)準(zhǔn)溶液的組成盡量一致的方法來(lái)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。抑制。光學(xué)干擾光學(xué)干擾（optical interferenceoptical interference） 原子光譜對(duì)分析線的干擾原子光譜對(duì)分析線的干擾。包括光譜線干擾包括光譜線干擾和非吸收線干擾。和非吸收線干擾?，F(xiàn)象現(xiàn)象 光譜線干擾是試樣中共存元素的吸收線與待測(cè)光譜線干擾是試樣中共存元素的吸收線與待測(cè)元素的分析線相近（吸收線重疊）而產(chǎn)生的干元素的分析線相近（吸收線重疊）而產(chǎn)生的干擾擾。消除方法：消除方法： 另選波長(zhǎng)或用化學(xué)方法分離干擾元素。另選波長(zhǎng)或用化學(xué)方法分

30、離干擾元素。非吸收線干擾是一種背景吸收（非吸收線干擾是一種背景吸收（background background absorptionabsorption）。）?，F(xiàn)象：現(xiàn)象： 原子化過(guò)程中生成的氣體分子、氧化物、鹽類等對(duì)共振線原子化過(guò)程中生成的氣體分子、氧化物、鹽類等對(duì)共振線的吸收及微小固體顆粒使光產(chǎn)生散射而引起的干擾。的吸收及微小固體顆粒使光產(chǎn)生散射而引起的干擾。消除方法：消除方法： 鄰近線法、連續(xù)光源（在紫外光區(qū)通常用氘燈）法、塞鄰近線法、連續(xù)光源（在紫外光區(qū)通常用氘燈）法、塞曼（曼（ZeemanZeeman）效應(yīng)法等。）效應(yīng)法等?；瘜W(xué)干擾化學(xué)干擾（chemical interference

31、chemical interference）現(xiàn)象：現(xiàn)象： 在溶液或氣相中由于待測(cè)元素與其他共存組分之間發(fā)在溶液或氣相中由于待測(cè)元素與其他共存組分之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而影響待測(cè)元素化合物的離解和原子化生化學(xué)反應(yīng)而影響待測(cè)元素化合物的離解和原子化。消除方法：消除方法： 加入釋放劑加入釋放劑、加保護(hù)劑加保護(hù)劑、適當(dāng)提高火焰溫度適當(dāng)提高火焰溫度等。等。被測(cè)元素濃度含量或改變一個(gè)單位，吸光度的變化量。被測(cè)元素濃度含量或改變一個(gè)單位，吸光度的變化量。 火焰原子吸收法中常用火焰原子吸收法中常用“特征濃度特征濃度”表達(dá)式：表達(dá)式： ）（%10044.0g/ml/xcAcS）或（%1/%10044. 00044.

32、0gg/xxmAVcAmS靈敏度靈敏度（sensitivitysensitivity）非火焰法非火焰法( (石墨爐石墨爐) )中常用中常用“特征質(zhì)量特征質(zhì)量”表示表示 ：三、靈敏度和檢出限三、靈敏度和檢出限信號(hào)等于空白溶液的測(cè)量信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)偏差信號(hào)等于空白溶液的測(cè)量信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)偏差3 3倍時(shí)所對(duì)應(yīng)的倍時(shí)所對(duì)應(yīng)的的濃度（的濃度（ug/mlug/ml）或質(zhì)量（）或質(zhì)量（g g或或ugug）來(lái)表示。）來(lái)表示。 計(jì)算公式為：計(jì)算公式為：）（mlgxC/3AcD檢出限檢出限（detection limitdetection limit）四、定量分析方法四、定量分析方法n 標(biāo)準(zhǔn)曲線法：標(biāo)準(zhǔn)曲線法： （A Ac c ）( ( 同分光光度法同分光光度法 ) )n 標(biāo)準(zhǔn)加入法：（標(biāo)準(zhǔn)加入法：（增量法）增量法） 當(dāng)試樣基體影響較大，又沒(méi)有純凈的基體空白，當(dāng)試樣基體影響較大，又沒(méi)有純凈的基體空白，或測(cè)定純物質(zhì)中極微量的元素時(shí)，可以采用此法?；驕y(cè)定純物質(zhì)中極微量的元素時(shí)，可以采用此法。 待測(cè)溶液的濃度可用計(jì)算法和作圖法待測(cè)溶液的濃度可用計(jì)算法和作圖法c