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文檔簡介
原子吸收光譜法檢測紅葡萄酒中金屬離子一、本文概述隨著現(xiàn)代生活品質(zhì)的提高,紅葡萄酒作為一種優(yōu)雅的飲品,受到了越來越多消費者的喜愛。然而,在葡萄酒的生產(chǎn)、儲存和運輸過程中,可能會引入各種金屬離子,這些金屬離子的存在可能對葡萄酒的品質(zhì)和人體健康產(chǎn)生潛在影響。因此,對紅葡萄酒中金屬離子的檢測顯得尤為重要。本文旨在探討利用原子吸收光譜法檢測紅葡萄酒中金屬離子的方法和技術(shù)。原子吸收光譜法是一種基于原子能級躍遷的定量分析方法,具有靈敏度高、選擇性好、精密度高等優(yōu)點,因此在環(huán)境監(jiān)測、食品安全等領(lǐng)域得到了廣泛應用。本文將詳細介紹原子吸收光譜法的基本原理、實驗步驟、條件優(yōu)化以及數(shù)據(jù)處理方法,并以紅葡萄酒中的某些典型金屬離子為例,展示該方法的實際應用效果。通過本文的研究,我們期望能夠為紅葡萄酒中金屬離子的檢測提供一種準確、可靠的分析方法,為葡萄酒的質(zhì)量控制和人體健康風險評估提供科學依據(jù)。也希望通過本文的探討,能夠推動原子吸收光譜法在食品安全領(lǐng)域的更廣泛應用,為保障公眾飲食安全做出貢獻。二、原子吸收光譜法原理簡介原子吸收光譜法(AAS)是一種基于原子能級躍遷的定量分析方法,通過測量待測元素基態(tài)原子對特征譜線的吸收程度,從而確定樣品中該元素的含量。其基本原理涉及三個主要步驟:原子化、吸收和檢測。在原子化步驟中,樣品中的目標金屬離子需要通過熱解或化學方法轉(zhuǎn)化為自由原子狀態(tài)。這是因為在固態(tài)或液態(tài)下,金屬離子不易吸收特定波長的光。通常,這一步驟是通過火焰原子化或石墨爐原子化實現(xiàn)的。在吸收步驟中,當特定波長的光通過原子化后的樣品時,原子中的外層電子會吸收光能量,從低能級躍遷到高能級。這種躍遷是選擇性的,即每種元素只吸收與其基態(tài)和激發(fā)態(tài)能級差相對應的光。因此,通過測量特定波長的光被吸收的程度,可以推算出樣品中對應元素的濃度。在檢測步驟中,通常會使用光電倍增管等光電轉(zhuǎn)換器件,將透射光信號轉(zhuǎn)換為電信號,然后通過放大器進行放大并記錄。通過與標準曲線比較,或者直接使用濃度與吸光度之間的線性關(guān)系,即可得到樣品中金屬離子的濃度。原子吸收光譜法具有靈敏度高、選擇性好、分析速度快、精密度高等優(yōu)點,因此在紅葡萄酒中金屬離子的檢測中具有廣泛的應用。通過選擇合適的分析線和適當?shù)幕w改進劑,原子吸收光譜法還可以有效減少基體干擾,提高分析的準確性。三、實驗材料與方法本實驗選用了幾種典型的紅葡萄酒樣品,包括來自不同產(chǎn)區(qū)、不同年份的葡萄酒,以確保實驗結(jié)果的廣泛性和代表性。同時,為了保證實驗的準確性,所選用的紅葡萄酒樣品都經(jīng)過了嚴格的質(zhì)量控制,確保其未受外界污染。實驗所用的主要試劑包括各種金屬離子的標準溶液,如銅、鐵、鋅、鉛等,這些試劑均為分析純級別,購自國內(nèi)知名試劑供應商。實驗用水為去離子水,以減少水中的雜質(zhì)對實驗結(jié)果的影響。實驗設(shè)備方面,主要使用了原子吸收光譜儀,該儀器具有高靈敏度、高分辨率和高準確性等特點,適用于痕量金屬離子的檢測。還需要一些輔助設(shè)備,如移液器、容量瓶、分光光度計等。對紅葡萄酒樣品進行預處理,包括去除酒石酸鹽、蛋白質(zhì)等干擾物質(zhì),以及調(diào)整樣品的pH值等。這一步驟的目的是為了消除樣品中的干擾因素,提高金屬離子檢測的準確性。接下來,利用原子吸收光譜法對預處理后的紅葡萄酒樣品進行檢測。實驗中,通過標準加入法繪制了各金屬離子的標準曲線,然后根據(jù)樣品的吸光度值在標準曲線上查得相應的金屬離子濃度。同時,為了消除實驗誤差,每個樣品都進行了多次重復測定,并計算了平均值和標準偏差。在實驗過程中,還采取了一些質(zhì)量控制措施,如定期清洗實驗器具、使用新鮮試劑、嚴格控制實驗條件等。為了驗證實驗結(jié)果的可靠性,還進行了空白實驗和對照實驗。對實驗結(jié)果進行了數(shù)據(jù)處理和分析,包括繪制圖表、計算金屬離子的含量等。還討論了實驗結(jié)果的可能影響因素和誤差來源,并提出了相應的改進措施。通過以上實驗方法和步驟,我們成功地檢測了紅葡萄酒中的多種金屬離子含量,為評估紅葡萄酒的質(zhì)量和安全性提供了重要依據(jù)。四、原子吸收光譜法在紅葡萄酒金屬離子檢測中的應用原子吸收光譜法作為一種高靈敏度和高選擇性的分析方法,在紅葡萄酒中金屬離子檢測中發(fā)揮著重要的作用。該方法利用原子吸收光譜原理,通過測量待測金屬元素原子蒸氣對光源發(fā)出的特征譜線的吸收強度,來確定樣品中金屬離子的含量。在紅葡萄酒的生產(chǎn)和儲存過程中,可能會引入多種金屬離子,如銅、鐵、鋅、鉛等。這些金屬離子不僅可能影響葡萄酒的口感和品質(zhì),還可能對人體健康造成潛在風險。因此,對紅葡萄酒中金屬離子的準確檢測至關(guān)重要。原子吸收光譜法在紅葡萄酒金屬離子檢測中的應用主要體現(xiàn)在以下幾個方面:樣品處理:首先需要對紅葡萄酒樣品進行適當?shù)奶幚?,如過濾、稀釋等,以消除干擾物質(zhì),提高檢測的準確性。儀器選擇:根據(jù)待測金屬離子的性質(zhì),選擇適當?shù)脑游展庾V儀和光源。常用的光源包括空心陰極燈和無極放電燈等。測定條件優(yōu)化:通過調(diào)整測定條件,如波長、火焰類型、燃燒器高度等,以獲得最佳的分析效果。干擾消除:針對可能存在的干擾物質(zhì),采用適當?shù)姆椒ㄟM行消除,如使用基體改進劑、背景校正等。結(jié)果分析:根據(jù)原子吸收光譜法測得的吸光度值,結(jié)合標準曲線或標準加入法,計算紅葡萄酒中金屬離子的含量。通過原子吸收光譜法,可以實現(xiàn)對紅葡萄酒中多種金屬離子的同時檢測,具有快速、準確、靈敏的優(yōu)點。該方法在紅葡萄酒質(zhì)量控制、食品安全監(jiān)測等領(lǐng)域具有廣泛的應用前景。隨著技術(shù)的不斷進步,原子吸收光譜法將在紅葡萄酒金屬離子檢測中發(fā)揮更大的作用。五、原子吸收光譜法的優(yōu)缺點及改進方向原子吸收光譜法作為一種常用的分析技術(shù),在紅葡萄酒中金屬離子的檢測中展現(xiàn)出了其獨特的優(yōu)勢。該方法具有極高的靈敏度和準確性,能夠準確地測定痕量金屬離子的濃度。原子吸收光譜法具有較寬的線性范圍,可以同時測定多種金屬離子,為紅葡萄酒的質(zhì)量控制和安全評估提供了有力支持。該方法操作簡便,分析速度快,適用于大批量樣品的快速檢測。然而,原子吸收光譜法也存在一些不足之處。該方法對于某些金屬離子的測定可能受到基體效應的干擾,需要采取合適的基體改進劑來消除干擾。原子吸收光譜法對于儀器設(shè)備的要求較高,需要定期維護和校準,以確保測定的準確性和穩(wěn)定性。針對原子吸收光譜法的優(yōu)缺點,未來的改進方向可以從以下幾個方面進行考慮??梢赃M一步研究和開發(fā)新型的基體改進劑,以消除基體效應對測定結(jié)果的干擾,提高方法的準確性和可靠性??梢蕴剿鲗⒃游展庾V法與其他分析技術(shù)相結(jié)合,如與質(zhì)譜技術(shù)聯(lián)用,以提高方法的靈敏度和選擇性。還可以優(yōu)化儀器設(shè)備的性能,提高分析速度和自動化程度,以滿足大批量樣品快速檢測的需求。原子吸收光譜法在紅葡萄酒中金屬離子的檢測中具有重要的應用價值。通過不斷改進和優(yōu)化該方法,我們可以進一步提高其準確性和可靠性,為紅葡萄酒的質(zhì)量控制和安全評估提供更加有效的技術(shù)支持。六、結(jié)論與展望通過原子吸收光譜法檢測紅葡萄酒中的金屬離子,我們發(fā)現(xiàn)多種金屬元素在葡萄酒中均有所存在,其中部分金屬離子如銅、鐵、鋅等含量相對較高,這些元素對葡萄酒的風味和品質(zhì)有著重要影響。同時,我們也發(fā)現(xiàn)了一些痕量金屬離子,如鉛、鎘等,雖然含量極低,但它們的存在可能對葡萄酒的安全性構(gòu)成潛在威脅。本研究采用原子吸收光譜法,具有靈敏度高、選擇性好、分析速度快等優(yōu)點,能夠準確測定紅葡萄酒中多種金屬離子的含量。這為紅葡萄酒的質(zhì)量控制和安全性評估提供了有力的技術(shù)支持。隨著人們對食品安全和健康的日益關(guān)注,紅葡萄酒中金屬離子的檢測和控制將成為葡萄酒行業(yè)的重要研究方向。未來,我們可以進一步優(yōu)化原子吸收光譜法,提高其對痕量金屬離子的檢測限和準確性,以更好地滿足食品安全監(jiān)管的需求。還可以探索其他先進的檢測技術(shù)和方法,如電感耦合等離子體質(zhì)譜法、原子熒光光譜法等,以實現(xiàn)對紅葡萄酒中金屬離子的更全面、更精確的分析。我們還需要深入研究金屬離子對紅葡萄酒品質(zhì)和安全性的影響機制,為葡萄酒的生產(chǎn)和質(zhì)量控制提供更為科學的理論依據(jù)。原子吸收光譜法在紅葡萄酒金屬離子檢測中的應用具有廣闊的前景和重要的實際意義。我們期待在未來的研究中,能夠不斷提高檢測技術(shù)的水平,為保障葡萄酒的品質(zhì)和安全做出更大的貢獻。參考資料:原子吸收光譜法(AAS)是一種高效的檢測物質(zhì)中特定元素的方法,被廣泛應用于各種領(lǐng)域,包括食品檢測。本文將探討如何使用原子吸收光譜法檢測紅葡萄酒中的金屬離子。紅葡萄酒作為一種世界各地廣受歡迎的飲品,其品質(zhì)和安全性是消費者關(guān)注的重點。金屬離子,特別是重金屬離子如鉛和銅,可能來源于葡萄酒的釀造過程或者是與酒窖和存儲容器的接觸。這些離子如果超過一定限量,可能會對人體健康產(chǎn)生負面影響。因此,對紅葡萄酒中金屬離子的檢測至關(guān)重要。原子吸收光譜法是一種可靠的檢測方法,其基本原理是原子能級躍遷。當特定頻率的光源照射樣品時,待測元素的原子會吸收特定波長的光,從而導致原子能級的躍遷。通過測量被吸收的光的強度,可以確定樣品中待測元素的濃度。在檢測紅葡萄酒中的金屬離子時,首先需要采集一定量的葡萄酒樣品。然后,使用適當?shù)幕瘜W方法從葡萄酒中提取出金屬離子。接下來,將這些離子轉(zhuǎn)化為適合AAS檢測的形式,例如將離子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)原子。使用原子吸收光譜儀測量和記錄數(shù)據(jù)。通過使用原子吸收光譜法,可以快速、準確地測定紅葡萄酒中金屬離子的含量。這對于確保葡萄酒的品質(zhì)和安全性,以及維護消費者的健康具有重要意義。這種方法還可以應用于其他食品和飲料的金屬離子檢測,以滿足更廣泛的食品安全需求。原子吸收光譜(AtomicAbsorptionSpectroscopy,AAS),又稱原子分光光度法,是基于待測元素的基態(tài)原子蒸汽對其特征譜線的吸收,由特征譜線的特征性和譜線被減弱的程度對待測元素進行定性定量分析的一種儀器分析的方法。原子吸收光譜法(AAS)是利用氣態(tài)原子可以吸收一定波長的光輻射,使原子中外層的電子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)的現(xiàn)象而建立的。由于各種原子中電子的能級不同,將有選擇性地共振吸收一定波長的輻射光,這個共振吸收波長恰好等于該原子受激發(fā)后發(fā)射光譜的波長。當光源發(fā)射的某一特征波長的光通過原子蒸氣時,即入射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)(一般情況下都是第一激發(fā)態(tài))所需要的能量頻率時,原子中的外層電子將選擇性地吸收其同種元素所發(fā)射的特征譜線,使入射光減弱。特征譜線因吸收而減弱的程度稱吸光度A,在線性范圍內(nèi)與被測元素的含量成正比:式中K為常數(shù);C為試樣濃度;K包含了所有的常數(shù)。此式就是原子吸收光譜法進行定量分析的理論基礎(chǔ)由于原子能級是量子化的,因此,在所有的情況下,原子對輻射的吸收都是有選擇性的。由于各元素的原子結(jié)構(gòu)和外層電子的排布不同,元素從基態(tài)躍遷至第一激發(fā)態(tài)時吸收的能量不同,因而各元素的共振吸收線具有不同的特征。由此可作為元素定性的依據(jù),而吸收輻射的強度可作為定量的依據(jù)。AAS現(xiàn)已成為無機元素定量分析應用最廣泛的一種分析方法。該法主要適用樣品中微量及痕量組分分析。原子吸收光譜線并不是嚴格幾何意義上的線,而是占據(jù)著有限的相當窄的頻率或波長范圍,即有一定的寬度。原子吸收光譜的輪廓以原子吸收譜線的中心波長和半寬度來表征。中心波長由原子能級決定。半寬度是指在中心波長的地方,極大吸收系數(shù)一半處,吸收光譜線輪廓上兩點之間的頻率差或波長差。半寬度受到很多實驗因素的影響。影響原子吸收譜線輪廓的兩個主要因素:多普勒變寬。多普勒寬度是由于原子熱運動引起的。從物理學中已知,從一個運動著的原子發(fā)出的光,如果運動方向離開觀測者,則在觀測者看來,其頻率較靜止原子所發(fā)的光的頻率低;反之,如原子向著觀測者運動,則其頻率較靜止原子發(fā)出的光的頻率為高,這就是多普勒效應。原子吸收分析中,對于火焰和石墨爐原子吸收池,氣態(tài)原子處于無序熱運動中,相對于檢測器而言,各發(fā)光原子有著不同的運動分量,即使每個原子發(fā)出的光是頻率相同的單色光,但檢測器所接受的光則是頻率略有不同的光,于是引起譜線的變寬。碰撞變寬。當原子吸收區(qū)的原子濃度足夠高時,碰撞變寬是不可忽略的。因為基態(tài)原子是穩(wěn)定的,其壽命可視為無限長,因此對原子吸收測定所常用的共振吸收線而言,譜線寬度僅與激發(fā)態(tài)原子的平均壽命有關(guān),平均壽命越長,則譜線寬度越窄。原子之間相互碰撞導致激發(fā)態(tài)原子平均壽命縮短,引起譜線變寬。碰撞變寬分為兩種,即赫魯茲馬克變寬和洛倫茨變寬。赫魯茲馬克變寬是指被測元素激發(fā)態(tài)原子與基態(tài)原子相互碰撞引起的變寬,稱為共振變寬,又稱赫魯茲馬克變寬或壓力變寬。在通常的原子吸收測定條件下,被測元素的原子蒸氣壓力很少超過10-3mmHg,共振變寬效應可以不予考慮,而當蒸氣壓力達到1mmHg時,共振變寬效應則明顯地表現(xiàn)出來。洛倫茨變寬是指被測元素原子與其它元素的原子相互碰撞引起的變寬,稱為洛倫茨變寬。洛倫茨變寬隨原子區(qū)內(nèi)原子蒸氣壓力增大和溫度升高而增大。除上述因素外,影響譜線變寬的還有其它一些因素,例如場致變寬、自吸效應等。但在通常的原子吸收分析實驗條件下,吸收線的輪廓主要受多普勒和洛倫茨變寬的影響。在2000-3000K的溫度范圍內(nèi),原子吸收線的寬度約為10-3-10-2nm。原子吸收光譜儀由光源、原子化系統(tǒng)、分光系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)等幾部分組成。通常有單光束型和雙光束型兩類。這種儀器光路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,有較高的靈敏度,價格較低,便于推廣,能滿足日常分析工作的要求,但其最大的缺點是,不能消除光源被動所引起的基線漂移,對測定的精密度和準確度有意境的影響。光源。光源的功能是發(fā)射被測元素的特征共振輻射。對光源的基本要求是:發(fā)射的共振輻射的半寬度要明顯小于吸收線的半寬度;輻射強度大、背景低,低于特征共振輻射強度的1%;穩(wěn)定性好,30分鐘之內(nèi)漂移不超過1%;噪聲小于1%;使用壽命長于5安培小時。空心陰極放電燈是能滿足上述各項要求的理想的銳線光源,應用最廣。原子化器。其功能是提供能量,使試樣干燥,蒸發(fā)和原子化。在原子吸收光譜分析中,試樣中被測元素的原子化是整個分析過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。原子化器主要有四種類型火焰原子化器、石墨爐原子化器、氫化物發(fā)生原子化器及冷蒸氣發(fā)生原子化器。實現(xiàn)原子化的方法,最常用的有兩種:火焰原子化法:是原子光譜分析中最早使用的原子化方法,至今仍在廣泛地被應用;分光器。它由入射和出射狹縫、反射鏡和色散元件組成,其作用是將所需要的共振吸收線分離出來。分光器的關(guān)鍵部件是色散元件,商品儀器都是使用光柵。原子吸收光譜儀對分光器的分辨率要求不高,曾以能分辨開鎳三線NiNiNi096nm為標準,后采用Mn5和8nm代替Ni三線來檢定分辨率。光柵放置在原子化器之后,以阻止來自原子化器內(nèi)的所有不需要的輻射進入檢測器。檢測系統(tǒng)。原子吸收光譜儀中廣泛使用的檢測器是光電倍增管,一些儀器也采用CCD作為檢測器。原子吸收光譜分析法與原子發(fā)射光譜分析法相比,盡管干擾較少并易于克服,但在實際工作中干擾效應仍然經(jīng)常發(fā)生,而且有時表現(xiàn)得很嚴重,因此了解干擾效應的類型、本質(zhì)及其抑制方法很重要。原子吸收光譜中的干擾效應一般可分為四類:物理干擾、化學干擾、電離干擾和光譜干擾。物理干擾指試樣在前處理、轉(zhuǎn)移、蒸發(fā)和原子化的過程中,試樣的物理性質(zhì)、溫度等變化而導致的吸光度的變化。物理干擾是非選擇性的,對溶液中各元素的影響基本相似。(1)配制與待測試樣溶液相似組成的標準溶液,并在相同條件下進行測定。如果試樣組成不詳,采用標準加入法可以削除物理干擾。(2)盡可能避免使用粘度大的硫酸、磷酸來處理試樣;當試液濃度較高時,適當稀釋試液也可以抑制物理干擾。化學干擾是指待測元素在分析過程中與干擾元素發(fā)生化學反應,生成了更穩(wěn)定的化合物,從而降低了待測元素化合物的解離及原子化效果,使測定結(jié)果偏低。這種干擾具有選擇性,它對試樣中各種元素的影響各不相同?;瘜W干擾的機理很復雜,(1)加入稀釋劑加入釋放劑與干擾元素生成更穩(wěn)定或更難揮發(fā)的化合物,從而使被測定元素從含有干擾元素的化合物中釋放出來。(2)加入保護劑保護劑多數(shù)是有機絡合物。它與被測定元素或干擾元素形成穩(wěn)定的絡合物,避免待測定元素與干擾元素生成難揮發(fā)化合物。(3)加入緩沖劑有的干擾,當干擾物質(zhì)達到一定濃度時,干擾趨于穩(wěn)定,這樣,把被測溶液和標準溶液加入同樣量的干擾物質(zhì)時,干擾物質(zhì)對測定就不會發(fā)生影響。提高原子化溫度,化學干擾一般會減小,使用高溫火焰或提高石墨爐原子化溫度,可使難解離的化合物分解。用石墨爐原子化時,在試樣中加入基體改進劑,使其在干燥或灰化階段與試樣發(fā)生化學變化,其結(jié)果可能增強基體的揮發(fā)性或改變被測元素的揮發(fā)性,使待測元素的信號區(qū)別于背景信號。當以上方法都未能消除化學干擾時,可采用化學分離的方法,如溶劑萃取、離子交換、沉淀分離等方法。電離干擾是指待測元素在高溫原子化過程中,由于電離作用而使參與原子吸收的基態(tài)原子數(shù)目減少而產(chǎn)生的干擾。為了抑制這種電離干擾,可加入過量的消電離劑。由于消電離劑在高溫原子化過程中電離作用強于待測元素,它們可產(chǎn)生大量自由電子,使待測元素的電離受到抑制,從而降低或消除了電離干擾。光譜干擾是指在單色器的光譜通帶內(nèi),除了待測元素的分析線之外,還存在與其相鄰的其他譜線而引起的干擾,常見的有以下三種。一些元素譜線與其他元素譜線重疊,相互干擾??闪磉x靈敏度較高而干涉少的分析線抑制干擾或采用化學分離方法除去干擾元素。這是與光源有關(guān)的光譜干擾,即光源不僅發(fā)射被測元素的共振線,往往發(fā)射與其鄰近的非吸收線。對于這些多重發(fā)射,被測元素的原子若不吸收,它們被監(jiān)測器檢測,產(chǎn)生一個不變的背景型號,使被測元素的測定敏感度降低;若被測元素的原子對這些發(fā)射線產(chǎn)生吸收,將使測定結(jié)果不正確,產(chǎn)生較大的正誤差。消除方法,可以減小狹縫寬度,使光譜通帶小到可以阻擋多重發(fā)射的譜線,若波長差很小,則應另選分析線,降低燈電流也可以減少多重發(fā)射。分子吸收是原子化過程中生成的堿金屬和堿土金屬的鹵化物、氧化物、氫氧化物等的吸收和火焰氣體的吸收,是一種帶狀光譜,會在一定波長范圍內(nèi)產(chǎn)生干擾。光散射是原子化過程中產(chǎn)生的微小固體顆粒使光產(chǎn)生散射,吸光度增加,造成假吸收。波長越短,散射影響越大。背景干擾都使吸光度增大,產(chǎn)生誤差。石墨爐原子化法背景吸收干擾比火焰原子化法來得嚴重,有時不扣除背景會給測定結(jié)果帶來較大誤差。用于商品儀器的背景矯正方法主要是氘燈扣除背景、塞曼效應扣除背景。原子吸收光譜法該法具有檢出限低(火焰法可達μg/cm–3級)準確度高(火焰法相對誤差小于1%),選擇性好(即干擾少)分析速度快,應用范圍廣(火焰法可分析30多種/70多種元素,石墨爐法可分析70多種元素,氫化物發(fā)生法可分析11種元素)等優(yōu)點。1選擇性強。這是因為原子吸收帶寬很窄的緣故。因此,測定比較快速簡便,并有條件實現(xiàn)自動化操作。在發(fā)射光譜分析中,當共存元素的輻射線或分子輻射線不能和待測元素的輻射線相分離時,會引起表觀強度的變化。而對原子吸收光譜分析來說:譜線干擾的幾率小,由于譜線僅發(fā)生在主線系,而且譜線很窄,線重疊幾率較發(fā)射光譜要小得多,所以光譜干擾較小。即便是和鄰近線分離得不完全,由于空心陰極燈不發(fā)射那種波長的輻射線,所以輻射線干擾少,容易克服。在大多數(shù)情況下,共存元素不對原子吸收光譜分析產(chǎn)生干擾。在石墨爐原子吸收法中,有時甚至可以用純標準溶液制作的校正曲線來分析不同試樣。靈敏度高。原子吸收光譜分析法是最靈敏的方法之一?;鹧嬖游辗ǖ撵`敏度是ppm到ppb級,石墨爐原子吸收法絕對靈敏度可達到10-10~10-14g。常規(guī)分析中大多數(shù)元素均能達到ppm數(shù)量級。如果采用特殊手段,例如預富集,還可進行ppb數(shù)量級濃度范圍測定。由于該方法的靈敏度高,使分析手續(xù)簡化可直接測定,縮短分析周期加快測量進程;由于靈敏度高,需要進樣量少。無火焰原子吸收分析的試樣用量僅需試液5~100?l。固體直接進樣石墨爐原子吸收法僅需05~30mg,這對于試樣來源困難的分析是極為有利的。譬如,測定小兒血清中的鉛,取樣只需10?l即可。3分析范圍廣。發(fā)射光譜分析和元素的激發(fā)能有關(guān),故對發(fā)射譜線處在短波區(qū)域的元素難以進行測定。另外,火焰發(fā)射光度分析僅能對元素的一部分加以測定。例如,鈉只有1%左右的原子被激發(fā),其余的原子則以非激發(fā)態(tài)存在。在原子吸收光譜分析中,只要使化合物離解成原子就行了,不必激發(fā),所以測定的是大部分原子。應用原子吸收光譜法可測定的元素達73種。就含量而言,既可測定低含量和主量元素,又可測定微量、痕量甚至超痕量元素;就元素的性質(zhì)而言,既可測定金屬元素、類金屬元素,又可間接測定某些非金屬元素,也可間接測定有機物;就樣品的狀態(tài)而言,既可測定液態(tài)樣品,也可測定氣態(tài)樣品,甚至可以直接測定某些固態(tài)樣品,這是其他分析技術(shù)所不能及的。抗干擾能力強。第三組分的存在,等離子體溫度的變動,對原子發(fā)射譜線強度影響比較嚴重。而原子吸收譜線的強度受溫度影響相對說來要小得多。和發(fā)射光譜法不同,不是測定相對于背景的信號強度,所以背景影響小。在原子吸收光譜分析中,待測元素只需從它的化合物中離解出來,而不必激發(fā),故化學干擾也比發(fā)射光譜法少得多。精密度高?;鹧嬖游辗ǖ木芏容^好。在日常的一般低含量測定中,精密度為1~3%。如果儀器性能好,采用高精度測量方法,精密度為<1%。無火焰原子吸收法較火焰法的精密度低,一般可控制在15%之內(nèi)。若采用自動進樣技術(shù),則可改善測定的精密度。火焰法:RSD<1%,石墨爐3~5%。由于原子化溫度比較低,對于一些易于形成穩(wěn)定化合物的元素,原子化效率低,檢出能力差,受化學干擾嚴重,結(jié)果不能令人滿意。非火焰的石墨爐原子化器雖然原子化效率高、檢出率低,但是重現(xiàn)性和準確度較差。原子吸收光譜法已成為實驗室的常規(guī)方法,能分析70多種元素,廣泛應用于石油化工、環(huán)境衛(wèi)生、冶金礦山、材料、地質(zhì)、食品、醫(yī)藥等各個領(lǐng)域中。1802年,伍朗斯頓(W.H.Wollaston)在研究太陽連續(xù)光譜時,發(fā)現(xiàn)了太陽連續(xù)光譜中出現(xiàn)的暗線。1817年,弗勞霍費(J.Fraunhofer)再次發(fā)現(xiàn)了這些暗線,不了解產(chǎn)生這些暗線的原因,于是就將這些暗線稱為弗勞霍費線。1859年,克希荷夫(G.Kirchhoff)與本生(R.Bunson解釋了暗線產(chǎn)生的原因。1955年,澳大利亞科學家瓦爾西(A.Walsh)發(fā)表了一片論文《原子吸收光譜在化學分析中的應用》(光譜學報)解決了原子吸收光譜的光源問題,展示了原子吸收光譜儀。1959年,蘇聯(lián)里沃夫發(fā)表了電熱原子化技術(shù)大大提高了原子吸收的靈敏度。1965年英國化學家威利斯J.B.Willis氧化亞氮—乙炔火焰用于原子吸收從30個元素→60~70g個。隨著原子吸收技術(shù)的發(fā)展,推動了原子吸收儀器的不斷更新和發(fā)展,而其它科學技術(shù)進步,為原子吸收儀器的不斷更新和發(fā)展提供了技術(shù)和物質(zhì)基礎(chǔ)。使用連續(xù)光源和中階梯光柵,結(jié)合使用光導攝象管、二極管陣列多元素分析檢測器,設(shè)計出了微機控制的原子吸收分光光度計,為解決多元素同時測定開辟了新的前景。微機控制的原子吸收光譜系統(tǒng)簡化了儀器結(jié)構(gòu),提高了儀器的自動化程度,改善了測定準確度,使原子吸收光譜法的面貌發(fā)生了重大的變化。聯(lián)用技術(shù)(色譜-原子吸收聯(lián)用、流動注射-原子吸收聯(lián)用)日益受到人們的重視。色譜-原子吸收聯(lián)用,不僅在解決元素的化學形態(tài)分析方面,而且在測定有機化合物的復雜混合物方面,都有著重要的用途,是一個很有前途的發(fā)展方向。(1)用可調(diào)諧激光代替空心陰極燈光源。(2)用激光使樣品原子化。它將為微區(qū)和薄膜分析提供新手段、為難熔元素的原子化提供了新方法。塞曼效應的應用,使得能在很高的背景下也能順利地實現(xiàn)測定。連續(xù)光源、中階梯光柵單色器、波長調(diào)制原子吸收法(簡稱CEWM-AA法)是70年代后期發(fā)展起來的一種背景校正新技術(shù)。它的主要優(yōu)點是僅用一個連續(xù)光源能在紫外區(qū)到可見區(qū)全波段工作,具有二維空間色散能力的高分辨本領(lǐng)的中階梯光柵單色器將光譜線在二維空間色散,不僅能扣除散射光和分子吸收光譜帶背景,而且還能校正與分折線直接重疊的其他原子吸收線的干擾。使用電視型光電器件做多元素分析鑒定器,結(jié)合中階梯光柵單色器和可調(diào)諧激光器代替元素空心陰極燈光源,設(shè)計出用電子計算機控制的測定多元素的原子吸收分光光度計,將為解決同時測定多元素問題開辟新的途徑。高效分離技術(shù)氣相色譜、液相色譜的引入,實現(xiàn)分離儀器和測定儀器聯(lián)用,將會使原子吸收分光光度法的面貌發(fā)生重大變化,微量進樣技術(shù)和固體直接原子吸收分析受到了人們的注意。固體直接原子吸收分析的顯著優(yōu)點是:省去了分解試樣步驟,不加試劑,不經(jīng)任何分離、富集手續(xù),減少了污染和損失的可能性,這對生物、醫(yī)藥、環(huán)境、化學等這類只有少量樣品供分析的領(lǐng)域?qū)⑹翘貏e有意義的。所有這些新的發(fā)展動向,都很值得引起我們的重視。微型電子計算機應用到原子吸收分光光度計后,使儀器的整機性能和自動化程度達到一個新的階段。隨著現(xiàn)代工業(yè)和農(nóng)業(yè)的發(fā)展,食品中重金屬污染的問題日益凸顯。重金屬如鉛、汞、砷等對人體健康具有極大的潛在危害,因此,對食品中的重金屬進行準確檢測至關(guān)重要。原子吸收光譜法(AAS)是一
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