儀器分析——AAS

1、 原子吸收分光光原子吸收分光光原子吸收分光光原子吸收分光光原子吸收分光光原子吸收分光光 度分析法度分析法度分析法度分析法度分析法度分析法 概述概述 generalization 第第第第第第1 1 1節(jié)節(jié)節(jié)節(jié)節(jié)節(jié) 原子吸收光譜原子吸收光譜原子吸收光譜原子吸收光譜原子吸收光譜原子吸收光譜 分析分析分析分析分析分析概述概述概述概述概述概述 Atomic Absorption Spectrometry, AAS basic principle of AAS 2021-8-1 一、一、原子吸收光譜法原子吸收光譜法（原子吸收分光光度法）原子吸收分光光度法） 它是利用待測(cè)元素所產(chǎn)生的基態(tài)原子對(duì)它是利用待測(cè)

2、元素所產(chǎn)生的基態(tài)原子對(duì) 其特征譜線的吸收程度來進(jìn)行定量分析的方其特征譜線的吸收程度來進(jìn)行定量分析的方 法。法。 原子吸收分光光度計(jì)裝置示意圖原子吸收分光光度計(jì)裝置示意圖 2021-8-1 l在原子發(fā)射光譜分析中，我們?cè)岬竭^光源的在原子發(fā)射光譜分析中，我們?cè)岬竭^光源的自自 吸現(xiàn)象吸現(xiàn)象，即光源中內(nèi)層原子發(fā)射的光被外層基態(tài)，即光源中內(nèi)層原子發(fā)射的光被外層基態(tài) 原子吸收，其實(shí)，這就是原子吸收。如果我們把原子吸收，其實(shí)，這就是原子吸收。如果我們把 中間層作為一個(gè)光源，使之發(fā)出的光通過試樣原中間層作為一個(gè)光源，使之發(fā)出的光通過試樣原 子蒸氣，測(cè)定吸收了多少，這就實(shí)現(xiàn)了原子吸收子蒸氣，測(cè)定吸收了多少，

3、這就實(shí)現(xiàn)了原子吸收 分析。分析。 2021-8-1 對(duì)原子吸收現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)是對(duì)原子吸收現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)是19世紀(jì)初的事。世紀(jì)初的事。 1802年，渥拉斯通（年，渥拉斯通（W.H.Wollaston）發(fā)現(xiàn)太陽光的連發(fā)現(xiàn)太陽光的連 續(xù)光譜中有幾條黑線。續(xù)光譜中有幾條黑線。 1860年，由柯?；舴颍?，由柯希霍夫（G.Kirchoff）解釋了產(chǎn)生黑線的解釋了產(chǎn)生黑線的 原因，他認(rèn)為這是由于比太陽溫度低的氣體吸收了從太陽發(fā)原因，他認(rèn)為這是由于比太陽溫度低的氣體吸收了從太陽發(fā) 出的光。出的光。 1955年，澳大利亞物理學(xué)家瓦爾士（年，澳大利亞物理學(xué)家瓦爾士（A.Walsh）首先提首先提 出利用原子吸收進(jìn)行化學(xué)分

4、析的可能性，隨后，人們?cè)趯?shí)踐出利用原子吸收進(jìn)行化學(xué)分析的可能性，隨后，人們?cè)趯?shí)踐 和理論上不斷總結(jié)和研究。和理論上不斷總結(jié)和研究。 原子吸收分光光度法廣泛應(yīng)用于冶金、地質(zhì)、石油、化原子吸收分光光度法廣泛應(yīng)用于冶金、地質(zhì)、石油、化 工、醫(yī)學(xué)、環(huán)保等行業(yè)，目前這種方法能分析工、醫(yī)學(xué)、環(huán)保等行業(yè)，目前這種方法能分析70多種元素，多種元素， 如果利用間接分析法，還可測(cè)定非金屬元素。如果利用間接分析法，還可測(cè)定非金屬元素。 2021-8-1 二、二、二、二、二、二、AASAASAAS與與與與與與UV-UV-UV-visvisvis比較：比較：比較：比較：比較：比較： 2021-8-1 三、三、三、三、三

5、、三、AASAASAAS的基本過程：的基本過程：的基本過程：的基本過程：的基本過程：的基本過程： 去活（去激） 基態(tài)基態(tài)M 激發(fā)態(tài)激發(fā)態(tài)M* 光能 h E l 1、試樣霧化、試樣霧化 l 2、原子化、原子化 l 3、光源輻射待測(cè)元素特征譜線、光源輻射待測(cè)元素特征譜線 l 4、測(cè)定輻射減弱程度，即吸光度，定量分析。、測(cè)定輻射減弱程度，即吸光度，定量分析。 l原子吸收光譜分析利用的是原子吸收過程原子吸收光譜分析利用的是原子吸收過程M M*； l原子發(fā)射光譜分析利用的是原子發(fā)射現(xiàn)象。原子發(fā)射光譜分析利用的是原子發(fā)射現(xiàn)象。 M*M 2021-8-1 四、原子吸收光譜特點(diǎn)：四、原子吸收光譜特點(diǎn)： AES

6、以以Ni為為依據(jù)，測(cè)定的是占原子總數(shù)不到依據(jù)，測(cè)定的是占原子總數(shù)不到 1%的激發(fā)態(tài)原子。的激發(fā)態(tài)原子。 AAS以以No為依據(jù)，測(cè)定的是占原子總數(shù)為依據(jù)，測(cè)定的是占原子總數(shù)99%以以 上的基態(tài)原子。上的基態(tài)原子。 2. 精密度高，準(zhǔn)確度高。精密度高，準(zhǔn)確度高。 原子吸收程度受溫度變化影響較小。重現(xiàn)性好，原子吸收程度受溫度變化影響較小。重現(xiàn)性好， 穩(wěn)定性好。穩(wěn)定性好。 1. 靈敏度高靈敏度高，比原子發(fā)射光譜高幾個(gè)數(shù)量級(jí)，絕，比原子發(fā)射光譜高幾個(gè)數(shù)量級(jí)，絕 對(duì)靈敏度達(dá)對(duì)靈敏度達(dá)10-13-10-15g kT E ii i e g g N N 00 2021-8-1 3.選擇性好，干擾少，易排除。選擇

7、性好，干擾少，易排除。 4.應(yīng)用范圍廣。應(yīng)用范圍廣?？蓽y(cè)可測(cè)70多種元素，既可測(cè)低含量多種元素，既可測(cè)低含量 和主量元素，又可測(cè)微量、痕量和超痕量元素。和主量元素，又可測(cè)微量、痕量和超痕量元素。 可測(cè)金屬，還可間接測(cè)非金屬元素，可測(cè)金屬，還可間接測(cè)非金屬元素，S S、P P、N N等等 可測(cè)土壤、植物、生物組織等可測(cè)土壤、植物、生物組織等 樣品中的元素含量。樣品中的元素含量。 2021-8-1 局限性：局限性： 1、進(jìn)行多元素分析受限制。、進(jìn)行多元素分析受限制。 測(cè)定一個(gè)元素得換一個(gè)空心陰極燈測(cè)定一個(gè)元素得換一個(gè)空心陰極燈 作為銳線光源，作為銳線光源，雖然，目前已研制成新的光雖然，目前已研制成

8、新的光 源源多元素?zé)?，但多元素?zé)舻姆€(wěn)定性、光多元素?zé)簦嘣責(zé)舻姆€(wěn)定性、光 源強(qiáng)度受到一定的限制，應(yīng)用不是很廣。源強(qiáng)度受到一定的限制，應(yīng)用不是很廣。 2、不能作結(jié)構(gòu)分析、不能作結(jié)構(gòu)分析 和和AES一樣它只能作組分分析，不能一樣它只能作組分分析，不能 作結(jié)構(gòu)分析。作結(jié)構(gòu)分析。 2021-8-1 第二節(jié)第二節(jié)第二節(jié)第二節(jié)第二節(jié)第二節(jié) AASAASAAS的基本原理的基本原理的基本原理的基本原理的基本原理的基本原理 （一）共振線與吸收線（一）共振線與吸收線 A A、基態(tài)基態(tài)第一激發(fā)態(tài)第一激發(fā)態(tài), ,吸吸 收一定收一定 頻率的輻射能量，頻率的輻射能量， 產(chǎn)生產(chǎn)生共振吸收線共振吸收線 吸收光譜吸收光譜

9、B B、激發(fā)態(tài)激發(fā)態(tài)基態(tài)基態(tài), ,發(fā)射出發(fā)射出 一定頻率的輻射，產(chǎn)生一定頻率的輻射，產(chǎn)生共振共振 發(fā)射線發(fā)射線 發(fā)射光譜發(fā)射光譜 一、原子吸收與光吸收定量一、原子吸收與光吸收定量 2021-8-1 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的平行光通過寬度為的平行光通過寬度為L(zhǎng)的蒸氣的蒸氣 云時(shí)，即通過寬度為云時(shí)，即通過寬度為L(zhǎng)的火焰時(shí)，的火焰時(shí)， 被原子蒸氣吸收后的出射光強(qiáng)為被原子蒸氣吸收后的出射光強(qiáng)為 I，則和紫外則和紫外可見分光光度法可見分光光度法 的基本原理相似，透射光強(qiáng)度可的基本原理相似，透射光強(qiáng)度可 用下式表示：用下式表示： I=I0e-KvL 2021-8-1 透射光服

10、從光的吸收定律：透射光服從光的吸收定律： I = I 0 e-KvL K Kv v：吸收系數(shù)吸收系數(shù)，表示基態(tài)原子蒸氣對(duì)頻率為，表示基態(tài)原子蒸氣對(duì)頻率為的光的光 的吸收系數(shù)。的吸收系數(shù)。 它與入射光的頻率它與入射光的頻率 、基態(tài)原子蒸氣密度及、基態(tài)原子蒸氣密度及 原子化溫度有關(guān)。原子化溫度有關(guān)。 吸光度吸光度: : （二）吸收線的輪廓與譜線變寬（二）吸收線的輪廓與譜線變寬（二）吸收線的輪廓與譜線變寬（二）吸收線的輪廓與譜線變寬（二）吸收線的輪廓與譜線變寬（二）吸收線的輪廓與譜線變寬 原子蒸氣原子蒸氣 I0I L LK I I A 434. 0lg 0 1 1、吸收定律、吸收定律 2021-8-

11、1 2、譜線輪廓、譜線輪廓 原子吸收譜線盡管很窄，但不是嚴(yán)格的幾何線，原子吸收譜線盡管很窄，但不是嚴(yán)格的幾何線， 有一定的寬度和輪廓有一定的寬度和輪廓 譜線輪廓譜線輪廓:指譜線強(qiáng)度指譜線強(qiáng)度I 或吸收系數(shù)或吸收系數(shù)Kv與輻射頻率與輻射頻率 的關(guān)系曲線。的關(guān)系曲線。 l當(dāng)強(qiáng)度為當(dāng)強(qiáng)度為I0的不同頻率的光，通過原子蒸氣時(shí)，的不同頻率的光，通過原子蒸氣時(shí)， 透過光的強(qiáng)度透過光的強(qiáng)度I 與頻率與頻率 關(guān)系圖關(guān)系圖 lK I I A 434. 0lg 0 吸收系數(shù)吸收系數(shù) 2021-8-1 3、表征吸收線輪廓、表征吸收線輪廓(峰峰)的參數(shù)：的參數(shù)： 中心頻率中心頻率 O(峰值頻率峰值頻率) ：最大吸收系

12、數(shù)對(duì)應(yīng)的頻率；最大吸收系數(shù)對(duì)應(yīng)的頻率； 此時(shí)的此時(shí)的K也稱也稱峰值吸收系數(shù)峰值吸收系數(shù)或或中心吸收系數(shù)中心吸收系數(shù)K0 半半 寬寬 度度：0.5倍倍K0處吸收線輪廓上兩點(diǎn)間的距離處吸收線輪廓上兩點(diǎn)間的距離 （頻率差）（頻率差） O，簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱吸收線寬度吸收線寬度。 2021-8-1 2021-8-1 （1 1）自然寬度）自然寬度 N（natural width） 與環(huán)境無關(guān)，可以忽略不計(jì)。與環(huán)境無關(guān)，可以忽略不計(jì)。 （2 2）多普勒變寬）多普勒變寬 D（Doppler width) 由于原子在空間作無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)引起的，又稱為熱變由于原子在空間作無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)引起的，又稱為熱變 寬。寬。 D是譜

13、線變寬的主要因素。是譜線變寬的主要因素。 4 4、影響譜線輪廓的因素、影響譜線輪廓的因素 broaden effect 吸收線的寬度受多種因素影響，一類是由原子吸收線的寬度受多種因素影響，一類是由原子 性質(zhì)所決定，另一類是外界因素性質(zhì)所決定，另一類是外界因素 空心陰極燈的溫度與燈電流有關(guān)，燈電流越大，溫度越空心陰極燈的溫度與燈電流有關(guān)，燈電流越大，溫度越 高，高，Doppler變寬就越大，因此，在原子吸收光譜分析中，變寬就越大，因此，在原子吸收光譜分析中， 燈電流不宜過大。燈電流不宜過大。 2021-8-1 （3）壓力變寬（）壓力變寬（pressure broading） 也叫碰撞變寬，由于原

14、子相互碰撞使能量發(fā)生稍微變化。也叫碰撞變寬，由于原子相互碰撞使能量發(fā)生稍微變化。 勞倫茲（勞倫茲（Lorentz）變寬變寬 L：異種原子間碰撞異種原子間碰撞 赫魯茲馬克（赫魯茲馬克（Holtsmark）變寬（共振變寬變寬（共振變寬） R ： 同種原子碰撞。同種原子碰撞。 （4）自吸變寬）自吸變寬 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。燈電流越大，自吸現(xiàn)象越嚴(yán)重。產(chǎn)生自吸現(xiàn)象。燈電流越大，自吸現(xiàn)象越嚴(yán)重。 （5）場(chǎng)致變寬）場(chǎng)致變寬 外界電場(chǎng)、帶電粒子、離子形成的電場(chǎng)及磁外界電場(chǎng)、帶電粒子、離子形成的電場(chǎng)及磁 場(chǎng)的作用場(chǎng)

15、的作用 在一般分析條件下吸收線輪廓主要受多普勒變寬在一般分析條件下吸收線輪廓主要受多普勒變寬 D和勞倫茲變寬和勞倫茲變寬 L影響為主。影響為主。 2021-8-1 二、原子吸收法的測(cè)量二、原子吸收法的測(cè)量二、原子吸收法的測(cè)量二、原子吸收法的測(cè)量二、原子吸收法的測(cè)量二、原子吸收法的測(cè)量 （一）積分吸收測(cè)量法（一）積分吸收測(cè)量法 吸收線下所包圍的整個(gè)面積稱為積分吸收吸收線下所包圍的整個(gè)面積稱為積分吸收(integrated absorption)，由下式積分得到：由下式積分得到： CkdK f mc e 2 為為常數(shù)，以常數(shù)，以k表示表示 n這是一種這是一種絕對(duì)測(cè)量方法絕對(duì)測(cè)量方法，現(xiàn)在的分光裝置

16、無法實(shí)現(xiàn)。，現(xiàn)在的分光裝置無法實(shí)現(xiàn)。 fN mc e dK 0 2 N No ， N C，則則 No C 2021-8-1 l由于原子吸收譜線的寬度僅有由于原子吸收譜線的寬度僅有10-3nm，很窄，要很窄，要 準(zhǔn)確測(cè)積分吸收，需使用分辨率很高的單色器，準(zhǔn)確測(cè)積分吸收，需使用分辨率很高的單色器， 一般光譜儀器很難滿足。一般光譜儀器很難滿足。 例：原子吸收線的半寬度例：原子吸收線的半寬度=10-3nm，例如例如取取 600nm，單色器分辨率單色器分辨率 R=/=600/10-3 =6105 長(zhǎng)期以來無法解決的難題！長(zhǎng)期以來無法解決的難題！ 1、需要分辨率很高的單色器、需要分辨率很高的單色器 202

17、1-8-1 2、采用連續(xù)光源進(jìn)、采用連續(xù)光源進(jìn) 行測(cè)量困難行測(cè)量困難 l另一方面，即使用分辨率很高另一方面，即使用分辨率很高 的單色器，采用普通的分光光的單色器，采用普通的分光光 度法所用的連續(xù)光源，獲得度法所用的連續(xù)光源，獲得 0.2nm純度很高的光作為入射純度很高的光作為入射 光，只有很少一部分被吸收，光，只有很少一部分被吸收， 大部分通過，入射光和透過光大部分通過，入射光和透過光 強(qiáng)度沒有差別，靈敏度很差。強(qiáng)度沒有差別，靈敏度很差。 5 . 0100 2 . 0 001. 0 2021-8-1 l1955年澳大利亞物理學(xué)家年澳大利亞物理學(xué)家瓦爾西瓦爾西提提 出采用銳線光源作為輻射源，出采

18、用銳線光源作為輻射源，及溫及溫 度不太高的火焰條件下，峰值吸收度不太高的火焰條件下，峰值吸收 系數(shù)系數(shù)K0與與N0成線性關(guān)系，只要測(cè)出成線性關(guān)系，只要測(cè)出 K0即可獲得即可獲得N0，即即峰值吸收法峰值吸收法，用用 峰值吸收代替積分吸收。峰值吸收代替積分吸收。 ( (二二) )峰值吸收測(cè)量法峰值吸收測(cè)量法 （實(shí)際測(cè)量方法）（實(shí)際測(cè)量方法） 2021-8-1 銳線光源銳線光源（narrow-line source），即即發(fā)射線的半寬度很窄發(fā)射線的半寬度很窄 的光源的光源來測(cè)量譜線的峰值吸收系數(shù)代替積分吸收。來測(cè)量譜線的峰值吸收系數(shù)代替積分吸收。 必要條件：必要條件： （1）光源的發(fā)射線與吸收線的中

19、心頻率）光源的發(fā)射線與吸收線的中心頻率0一致。一致。 （2）發(fā)射線的半寬度小于吸收線的半寬度）發(fā)射線的半寬度小于吸收線的半寬度 （ea） 提供提供銳線光源的方法：銳線光源的方法： 空心陰極燈、空心陰極燈、 無極放電燈無極放電燈 2021-8-1 采用銳線光源進(jìn)行測(cè)量，則采用銳線光源進(jìn)行測(cè)量，則 ea ，由圖可見，在輻射線由圖可見，在輻射線 寬度范圍內(nèi)，吸收系數(shù)寬度范圍內(nèi)，吸收系數(shù)K可近似可近似 認(rèn)為不變，為常數(shù)，并近似等于認(rèn)為不變，為常數(shù)，并近似等于 峰值吸收系數(shù)峰值吸收系數(shù)K0 ， 即即K K0 2021-8-1 A = k N0 L N0 Nc N0基態(tài)原子數(shù)，基態(tài)原子數(shù)，N原子數(shù)總數(shù)，原

20、子數(shù)總數(shù)，c 待測(cè)元素濃度待測(cè)元素濃度 所以：所以：A=lg(IO/I)=K c （三）定量基礎(chǔ)（三）定量基礎(chǔ)（三）定量基礎(chǔ)（三）定量基礎(chǔ)（三）定量基礎(chǔ)（三）定量基礎(chǔ) LK I I A 434. 0lg 0 n我們不必測(cè)定具體的我們不必測(cè)定具體的K0 ，而只要測(cè)定峰值處的吸而只要測(cè)定峰值處的吸 光度即可進(jìn)行定量分析，這也是原子吸收光譜分析光度即可進(jìn)行定量分析，這也是原子吸收光譜分析 法的法的定量基礎(chǔ)定量基礎(chǔ)。 2021-8-1 第第3 3節(jié)節(jié) 原子吸收光譜儀及主要部件原子吸收光譜儀及主要部件 2021-8-1 原子吸收儀器（原子吸收儀器（2） 2021-8-1 原子吸收儀器（原子吸收儀器（4）

21、 2021-8-1 原子吸收光譜儀又叫原子吸收分光光度計(jì)。原子吸收光譜儀又叫原子吸收分光光度計(jì)。 火焰原子化火焰原子化 l 原子化方式原子化方式 非火焰原子化非火焰原子化 按入射光束按入射光束 單光束單光束 雙光束雙光束 2021-8-1 2021-8-1 不管型號(hào)如何變化，都是由光源、原子化器、分不管型號(hào)如何變化，都是由光源、原子化器、分 光系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)四大部件組成。光系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)四大部件組成。 2021-8-1 2021-8-1 一、光源一、光源 1.1.作用作用 提供待測(cè)元素的特征光譜。獲得較高的靈敏度和準(zhǔn)確度。提供待測(cè)元素的特征光譜。獲得較高的靈敏度和準(zhǔn)確度。 2.2.空心陰極燈空

22、心陰極燈(Hollow cathode lamp) HCL 2021-8-1 它是一個(gè)封閉的氣體放電管。用被測(cè)元素純金屬或合金制它是一個(gè)封閉的氣體放電管。用被測(cè)元素純金屬或合金制 成圓柱形空心陰極，用鎢成圓柱形空心陰極，用鎢、鈦或鋯做成陽極。燈內(nèi)充鈦或鋯做成陽極。燈內(nèi)充Ne或或 Ar惰性氣體，壓力為數(shù)百帕。發(fā)射線波長(zhǎng)在惰性氣體，壓力為數(shù)百帕。發(fā)射線波長(zhǎng)在370.0nm以下以下 的用石英窗口，的用石英窗口，370.0nm以上的用光學(xué)玻璃窗口。以上的用光學(xué)玻璃窗口。 2021-8-1 2021-8-1 工作原理：工作原理： 在陰極和陽極在陰極和陽極 間加上足夠的電間加上足夠的電 壓，陰極上有電壓，

23、陰極上有電 子產(chǎn)生，在電場(chǎng)子產(chǎn)生，在電場(chǎng) 作用下，高速射作用下，高速射 向陽極，在向陽向陽極，在向陽 極運(yùn)動(dòng)過程中與極運(yùn)動(dòng)過程中與 內(nèi)充的內(nèi)充的 惰性氣體碰撞并使之電離，電離產(chǎn)生的正離子在電場(chǎng)作用惰性氣體碰撞并使之電離，電離產(chǎn)生的正離子在電場(chǎng)作用 下高速射向陰極，陰極的金屬原子濺射出來，濺射出的原下高速射向陰極，陰極的金屬原子濺射出來，濺射出的原 子與其它粒子碰撞而被激發(fā)，從激發(fā)態(tài)返回基態(tài)時(shí)，發(fā)射子與其它粒子碰撞而被激發(fā)，從激發(fā)態(tài)返回基態(tài)時(shí)，發(fā)射 待測(cè)元素的特征譜線。待測(cè)元素的特征譜線。 2021-8-1 試樣原子化器主要有火焰原子化，石墨爐試樣原子化器主要有火焰原子化，石墨爐 原子化和低溫原

24、子化三類。原子化和低溫原子化三類。 二、原子化系統(tǒng)（主要環(huán)節(jié)）二、原子化系統(tǒng)（主要環(huán)節(jié)） 將試樣中的待測(cè)元素轉(zhuǎn)化為氣態(tài)的基態(tài)原子將試樣中的待測(cè)元素轉(zhuǎn)化為氣態(tài)的基態(tài)原子 的裝置的裝置. 2021-8-1 火焰原子化法和無火焰原子化法火焰原子化法和無火焰原子化法。 前者具有簡(jiǎn)單，快速，對(duì)大多數(shù)元素有較高的靈敏前者具有簡(jiǎn)單，快速，對(duì)大多數(shù)元素有較高的靈敏 度和檢測(cè)限的優(yōu)點(diǎn)，因而至今使用仍最廣泛。但近年來，度和檢測(cè)限的優(yōu)點(diǎn)，因而至今使用仍最廣泛。但近年來， 無火焰原子化技術(shù)有了很大改進(jìn)，它比火焰原子化技術(shù)無火焰原子化技術(shù)有了很大改進(jìn)，它比火焰原子化技術(shù) 具有較高的原子化效率、靈敏度和檢測(cè)限，因而發(fā)展很

25、具有較高的原子化效率、靈敏度和檢測(cè)限，因而發(fā)展很 快快。 2021-8-1 1、火焰原子化法、火焰原子化法 用火焰的熱能使試樣原子化的方法用火焰的熱能使試樣原子化的方法 l全消耗型原子化器全消耗型原子化器 將試樣直接噴入火焰將試樣直接噴入火焰 l預(yù)混型原子化器預(yù)混型原子化器* 用霧化器先霧化再噴入火焰用霧化器先霧化再噴入火焰 優(yōu)：操作簡(jiǎn)便，原子化條件穩(wěn)定，優(yōu)：操作簡(jiǎn)便，原子化條件穩(wěn)定， 火焰穩(wěn)定干擾少，應(yīng)用廣泛火焰穩(wěn)定干擾少，應(yīng)用廣泛 缺：原子化效率不高。缺：原子化效率不高。 l主要討論預(yù)混型原子化器主要討論預(yù)混型原子化器 2021-8-1 （一）火焰原子化器（一）火焰原子化器 主要的部分有：

26、主要的部分有： 噴霧器、霧化室、燃燒器、火焰和氣體供應(yīng)等。噴霧器、霧化室、燃燒器、火焰和氣體供應(yīng)等。其中其中噴霧噴霧 器器是整個(gè)原子化器乃至整個(gè)原子吸收儀最關(guān)鍵的部件。因是整個(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效率，最終影響測(cè)定的靈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。敏度和準(zhǔn)確度。 2021-8-1 l1. 噴霧器噴霧器它的作用是將試液霧化它的作用是將試液霧化 對(duì)霧化器的要求：對(duì)霧化器的要求：霧化效率高霧化效率高( (一般為一般為10%10%1212%)%)，霧，霧 滴細(xì)，噴霧穩(wěn)定。滴細(xì)，噴霧穩(wěn)定。 當(dāng)助燃?xì)庖砸欢▔毫Ω咚購膰?/p>

27、嘴中噴出時(shí)，毛細(xì)管尖當(dāng)助燃?xì)庖砸欢▔毫Ω咚購膰娮熘袊姵鰰r(shí)，毛細(xì)管尖 端產(chǎn)生負(fù)壓，將試液吸上來經(jīng)噴霧器形成霧珠，較大的霧端產(chǎn)生負(fù)壓，將試液吸上來經(jīng)噴霧器形成霧珠，較大的霧 珠在撞擊球上撞成更小的霧珠，較小的霧珠在混合器中與珠在撞擊球上撞成更小的霧珠，較小的霧珠在混合器中與 助燃?xì)?、燃?xì)饣旌虾筮M(jìn)入燃燒器燃燒，大的霧珠冷凝后沿助燃?xì)?、燃?xì)饣旌虾筮M(jìn)入燃燒器燃燒，大的霧珠冷凝后沿 廢液管流出。廢液管流出。 2021-8-1 作用：將試液霧化。作用：將試液霧化。 2、霧化室、霧化室 （1）使較大霧粒沉降、凝聚。從廢液口排出）使較大霧粒沉降、凝聚。從廢液口排出 （2）是為了讓燃?xì)?、助燃?xì)猓ǎ┦菫榱俗屓細(xì)狻⒅?/p>

28、燃?xì)猓ˋir）及試樣霧充分混合，以便得及試樣霧充分混合，以便得 到一個(gè)穩(wěn)定、平靜的火焰。到一個(gè)穩(wěn)定、平靜的火焰。 （3）穩(wěn)定混合氣氣壓）穩(wěn)定混合氣氣壓 改進(jìn)的霧化器：改進(jìn)的霧化器： （1）加熱霧化室）加熱霧化室 （2）超聲霧化法）超聲霧化法 （3）高效預(yù)混合霧化室）高效預(yù)混合霧化室 2021-8-1 3. 燃燒器：是將霧珠中的待測(cè)元素原子化燃燒器：是將霧珠中的待測(cè)元素原子化 l霧化后試樣進(jìn)入火焰霧化后試樣進(jìn)入火焰蒸發(fā)蒸發(fā)汽化成氣態(tài)汽化成氣態(tài)離解成離解成 基態(tài)原子基態(tài)原子 l長(zhǎng)狹縫燃燒器：?jiǎn)慰p、三縫長(zhǎng)狹縫燃燒器：?jiǎn)慰p、三縫 2021-8-1 4. 火焰火焰進(jìn)行原子化的能源進(jìn)行原子化的能源 l 試

29、樣的脫水、汽化、離解成基態(tài)原子直接影響原試樣的脫水、汽化、離解成基態(tài)原子直接影響原 子化程序。子化程序。 l溫度過高溫度過高，會(huì)使試樣原子激發(fā)或電離，基態(tài)原子，會(huì)使試樣原子激發(fā)或電離，基態(tài)原子 數(shù)減少，吸光度下降。數(shù)減少，吸光度下降。溫度過低溫度過低，不能使試樣中，不能使試樣中 鹽類解離或解離太小。測(cè)定的靈敏度會(huì)受影響。鹽類解離或解離太小。測(cè)定的靈敏度會(huì)受影響。 因此根據(jù)情況選擇合適的火焰溫度。因此根據(jù)情況選擇合適的火焰溫度。 2021-8-1 火焰原子化火焰原子化 2021-8-1 5 5、火焰溫度的選擇、火焰溫度的選擇： （a a）保證待測(cè)元素充分離解為基態(tài)原子保證待測(cè)元素充分離解為基態(tài)原

30、子 的前提下，的前提下，盡量采用低溫火焰盡量采用低溫火焰； （b b）火焰溫度越高，產(chǎn)生的熱激發(fā)態(tài)原火焰溫度越高，產(chǎn)生的熱激發(fā)態(tài)原 子越多；子越多； 常用常用空氣空氣乙炔乙炔火焰，最高溫度火焰，最高溫度26002600K K， 能測(cè)能測(cè)3535種元素。種元素。 火焰種類火焰種類 溫度溫度/K l丙烷丙烷-空氣焰空氣焰 2200 l氫氣氫氣-空氣焰空氣焰 2300 l乙炔乙炔-空氣焰空氣焰 2600 l乙炔乙炔-氧化亞氮焰氧化亞氮焰 3200 2021-8-1 富燃火焰富燃火焰 化學(xué)計(jì)量火焰化學(xué)計(jì)量火焰 貧燃火焰貧燃火焰 燃助比燃助比 16 乙炔少氧化乙炔少氧化 性較強(qiáng)，溫性較強(qiáng)，溫 度較低。度

31、較低。 適用于堿金適用于堿金 屬和不宜氧屬和不宜氧 化的元素如：化的元素如： Au. Pt. Pd 等等 14 正?；鹧?，正?；鹧?， 溫度高溫度高 適用于多適用于多 數(shù)元素原數(shù)元素原 子化子化 13 乙炔多，乙炔多， 溫度較低，溫度較低， 還原性強(qiáng)。還原性強(qiáng)。 適用于難適用于難 熔氧化物熔氧化物 的原子化的原子化 Al、Cr、 Ba等等 2021-8-1 6 6、火焰原子化系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)、火焰原子化系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：火焰原子吸收法裝置較簡(jiǎn)單，操作方便快速，測(cè)定精度好，已經(jīng)成火焰原子吸收法裝置較簡(jiǎn)單，操作方便快速，測(cè)定精度好，已經(jīng)成 為完善和定型的方法，廣泛用于常規(guī)分析。為完善和定型的方法

32、，廣泛用于常規(guī)分析。 靈敏度還不夠高。靈敏度還不夠高。（1）霧化效率低，到達(dá)火焰的試樣僅）霧化效率低，到達(dá)火焰的試樣僅 為提升量（為提升量（46mL/min）的的10%，大部分試液排泄掉了。（，大部分試液排泄掉了。（2） 火焰氣氛的稀釋作用和高速燃燒限制了靈敏度的提高。這些作用火焰氣氛的稀釋作用和高速燃燒限制了靈敏度的提高。這些作用 不但使原子化效率低而且使基態(tài)原子在吸收區(qū)內(nèi)停留的時(shí)間很短不但使原子化效率低而且使基態(tài)原子在吸收區(qū)內(nèi)停留的時(shí)間很短 （約（約10-3s）。）。 消耗試液量多，一般為消耗試液量多，一般為0.51mL。對(duì)于數(shù)量很少的試樣（如對(duì)于數(shù)量很少的試樣（如 血液、活體組織等）的分

33、析，受到限制。血液、活體組織等）的分析，受到限制。 不能直接分析固體試樣。不能直接分析固體試樣。 2021-8-1 （二）無火焰原子化器（二）無火焰原子化器 無火焰原子化法是利用電熱、陰極濺射、高頻感應(yīng)或激無火焰原子化法是利用電熱、陰極濺射、高頻感應(yīng)或激 光等方法使試樣中待測(cè)元素原子化。其中，應(yīng)用最廣泛的是光等方法使試樣中待測(cè)元素原子化。其中，應(yīng)用最廣泛的是 石墨爐原子化器（石墨爐原子化器（GFA） Graphite Furnace Atomizer 石墨原子爐化器的原理石墨原子爐化器的原理 是在惰性氣體下，利用大是在惰性氣體下，利用大 電流通過高阻值的石墨管電流通過高阻值的石墨管 時(shí)所產(chǎn)生的

34、高溫，使置于時(shí)所產(chǎn)生的高溫，使置于 其中的樣品蒸發(fā)、原子化其中的樣品蒸發(fā)、原子化 ，也稱為，也稱為電熱原子化法電熱原子化法。 2021-8-1 外氣路中外氣路中Ar氣體沿石墨管外壁流動(dòng)，冷卻保護(hù)石墨管；內(nèi)氣路氣體沿石墨管外壁流動(dòng)，冷卻保護(hù)石墨管；內(nèi)氣路 中中Ar氣體由管兩端流向管中心，從中心孔流出，用來保護(hù)原子氣體由管兩端流向管中心，從中心孔流出，用來保護(hù)原子 不被氧化，同時(shí)排除干燥和灰化過程中產(chǎn)生的蒸汽。不被氧化，同時(shí)排除干燥和灰化過程中產(chǎn)生的蒸汽。 2021-8-1 2、原子化過程原子化過程 原子化過程采用原子化過程采用程序升溫程序升溫的方式，分為的方式，分為干燥、灰化、原干燥、灰化、原

35、子化、凈化子化、凈化四個(gè)階段，待測(cè)元素在高溫下生成基態(tài)原子。四個(gè)階段，待測(cè)元素在高溫下生成基態(tài)原子。 2021-8-1 （1）干燥干燥：在：在低溫下蒸發(fā)除去溶劑低溫下蒸發(fā)除去溶劑，避免溶劑存在導(dǎo)致灰化和原子化，避免溶劑存在導(dǎo)致灰化和原子化 過程飛濺。溫度通?？刂圃谏愿哂谌軇┓悬c(diǎn)。過程飛濺。溫度通?？刂圃谏愿哂谌軇┓悬c(diǎn)。 （2）灰化灰化：進(jìn)一步：進(jìn)一步除去有機(jī)物和低沸點(diǎn)無機(jī)物除去有機(jī)物和低沸點(diǎn)無機(jī)物，以減少基體組分對(duì)待，以減少基體組分對(duì)待 測(cè)元素的影響。溫度為測(cè)元素的影響。溫度為500800 （3）原子化原子化：使待測(cè)元素在一定溫度下：使待測(cè)元素在一定溫度下解離為基態(tài)原子蒸氣解離為基態(tài)原子蒸氣。

36、溫度隨。溫度隨 被測(cè)元素不同。被測(cè)元素不同。 （4）凈化（除殘凈化（除殘）：將溫度升至最高，）：將溫度升至最高，除去殘留物除去殘留物，消除記憶效應(yīng)。，消除記憶效應(yīng)。 2021-8-1 石墨爐原子化法的優(yōu)缺點(diǎn)石墨爐原子化法的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 檢出限很低，檢出限很低，對(duì)許多元素的測(cè)定比火焰法低對(duì)許多元素的測(cè)定比火焰法低2323 個(gè)數(shù)量級(jí)。該法的利用率達(dá)個(gè)數(shù)量級(jí)。該法的利用率達(dá)100%100%，并且不被稀釋，能，并且不被稀釋，能 夠在很短的時(shí)間獲得較高濃度的基態(tài)原子并能有較長(zhǎng)夠在很短的時(shí)間獲得較高濃度的基態(tài)原子并能有較長(zhǎng) 的停留時(shí)間（的停留時(shí)間（0.1-10.1-1s s） 試樣用量少試樣用量少

37、，每次測(cè)定僅需，每次測(cè)定僅需5-100 5-100 L L。 能夠在原子化器內(nèi)處理很大的試樣，便于通過控能夠在原子化器內(nèi)處理很大的試樣，便于通過控 制升溫條件，提高測(cè)定的制升溫條件，提高測(cè)定的選擇性和靈敏度。選擇性和靈敏度。 能直接進(jìn)行粘度很大的樣液、懸浮液和固體樣品能直接進(jìn)行粘度很大的樣液、懸浮液和固體樣品 的分析。的分析。 2021-8-1 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 由于由于干擾大干擾大，必須有扣除背景裝置，必須有扣除背景裝置，設(shè)備設(shè)備 比火焰法復(fù)雜、昂貴；比火焰法復(fù)雜、昂貴； 測(cè)定的精密度較差測(cè)定的精密度較差（相對(duì)偏差約等于（相對(duì)偏差約等于3%3%）；）； 分析所需的時(shí)間比火焰法要長(zhǎng)等。分析所需的時(shí)

38、間比火焰法要長(zhǎng)等。 2021-8-1 通過溶液中特定的化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)待測(cè)元素的原子化。通過溶液中特定的化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)待測(cè)元素的原子化。 （1）氫化物原子化氫化物原子化 是低溫原子化方法的一種，（是低溫原子化方法的一種，（700900C ） 主要應(yīng)用于主要應(yīng)用于：As、Sb、Bi、Sn、Ge、Se、Pb等元素等元素 原理原理： 在酸性介質(zhì)中與強(qiáng)還原劑硼氫化鈉反應(yīng)生在酸性介質(zhì)中與強(qiáng)還原劑硼氫化鈉反應(yīng)生 成低沸點(diǎn)氣態(tài)氫化物。成低沸點(diǎn)氣態(tài)氫化物。例：例： l AsCl3 +4NaBH4 + HCl +8H2O = AsH3 +4NaCl +4HBO2+13H2 l特點(diǎn)特點(diǎn)：原子化溫度低：原子化溫度低 ；

39、靈敏度高（對(duì)砷、硒可達(dá)靈敏度高（對(duì)砷、硒可達(dá)10-9g）；）； 基體干擾和化學(xué)干擾??；基體干擾和化學(xué)干擾?。?2、化學(xué)原子化法、化學(xué)原子化法 2021-8-1 l（2 2）冷原子化法）冷原子化法 也是一種低溫原子化方法（一般為室溫也是一種低溫原子化方法（一般為室溫）；）； l 主要應(yīng)用于主要應(yīng)用于：各種試樣中各種試樣中Hg元素的測(cè)量；元素的測(cè)量； l 原理：原理： 將試樣中的汞離子用將試樣中的汞離子用SnCl2或鹽酸羥胺完全或鹽酸羥胺完全 還原為金屬汞后，用氣流將汞蒸氣帶入具有石英窗的氣體還原為金屬汞后，用氣流將汞蒸氣帶入具有石英窗的氣體 測(cè)量管中進(jìn)行吸光度測(cè)量。測(cè)量管中進(jìn)行吸光度測(cè)量。 l

40、特點(diǎn)：特點(diǎn)：常溫測(cè)量；常溫測(cè)量； 靈敏度、準(zhǔn)確度較高（可達(dá)靈敏度、準(zhǔn)確度較高（可達(dá)10-8g汞汞）；）； 利用利用HCL在輝光放電時(shí)的陰極濺射在輝光放電時(shí)的陰極濺射 2021-8-1 三、分光系統(tǒng)三、分光系統(tǒng) l分光系統(tǒng)的作用分光系統(tǒng)的作用就是將待測(cè)元素的分析線與干擾譜線分開，就是將待測(cè)元素的分析線與干擾譜線分開， 只讓分析線通過，非分析線不讓通過。只讓分析線通過，非分析線不讓通過。 l分光系統(tǒng)分光系統(tǒng)：入射狹縫、反射鏡、色散元件、出射狹縫等組：入射狹縫、反射鏡、色散元件、出射狹縫等組 成。成。 l色散元件色散元件：是分光系統(tǒng)主要的關(guān)鍵部位，它的作用是將共：是分光系統(tǒng)主要的關(guān)鍵部位，它的作用是

41、將共 振線與干擾線分開，要求色散均勻，色散率高，工作波段振線與干擾線分開，要求色散均勻，色散率高，工作波段 范圍廣，成本低。范圍廣，成本低。 2021-8-1 2021-8-1 （二）單色器（內(nèi)光路）（二）單色器（內(nèi)光路）（二）單色器（內(nèi)光路） 1.作用 將待測(cè)元素的共振線與鄰近譜線分開。將待測(cè)元素的共振線與鄰近譜線分開。 2.組件 色散元件（棱鏡、光柵），凹凸鏡、狹縫等色散元件（棱鏡、光柵），凹凸鏡、狹縫等。 3.單色器性能參數(shù) （1）線色散率線色散率（D） 倒線色散率倒線色散率d/dX（nm/mm） （2）分辨率分辨率 儀器分開相鄰兩條譜線的能力。儀器分開相鄰兩條譜線的能力。R/ （3）通

42、帶寬度通帶寬度（W） 指單色器出射光束波長(zhǎng)區(qū)間的寬度。當(dāng)?shù)咕€色指單色器出射光束波長(zhǎng)區(qū)間的寬度。當(dāng)?shù)咕€色 散率（散率（D）一定時(shí)，可通過選擇狹縫寬度（一定時(shí)，可通過選擇狹縫寬度（S）來確定：來確定： W=D S 2021-8-1 l單色器的光譜通帶：?jiǎn)紊鞯墓庾V通帶： W = DS S 狹縫寬度（狹縫寬度（mm） 被測(cè)元素共振吸收線與干擾線近，選用被測(cè)元素共振吸收線與干擾線近，選用W要小，干擾線要小，干擾線 較遠(yuǎn)，可用大的較遠(yuǎn)，可用大的W。 對(duì)具體儀器來說，色散率已固定，此時(shí)的分辨能力僅與對(duì)具體儀器來說，色散率已固定，此時(shí)的分辨能力僅與 儀器的狹縫寬度有關(guān)。儀器的狹縫寬度有關(guān)。 減少狹縫寬度，出

43、射光的強(qiáng)度減弱，可提高分辨能力，減少狹縫寬度，出射光的強(qiáng)度減弱，可提高分辨能力， 有利于消除干擾譜線。但若太小，透過光強(qiáng)度減弱，分辨有利于消除干擾譜線。但若太小，透過光強(qiáng)度減弱，分辨 靈敏度下降。一般情況，對(duì)于譜線較少的元素，狹縫宜大靈敏度下降。一般情況，對(duì)于譜線較少的元素，狹縫宜大 一點(diǎn)，而譜線較多的元素宜小一點(diǎn)。一點(diǎn)，而譜線較多的元素宜小一點(diǎn)。 2021-8-1 四、檢測(cè)系統(tǒng)四、檢測(cè)系統(tǒng) 主要由檢測(cè)器、放大器、對(duì)數(shù)變換器、顯示記錄裝置組成。 1.1.檢測(cè)器檢測(cè)器- 將單色器分出的光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)。 如：光電池、光電倍增管、光敏晶體管等。 分光后的光照射到光敏陰極K上，轟擊出的 光電 子又

44、射向 光敏陰極1，轟擊出更多的光電子，依次倍增，在最后放出的 光電子 比最初多到106倍以上，最大電流可達(dá) 10A，電流經(jīng) 負(fù)載電阻轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)送入放大器。 lPhotomutiplier tube, PMT 2021-8-1 二、原子吸收分光光度計(jì)類型二、原子吸收分光光度計(jì)類型 l按入射光束 單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) l （一）單光束原子吸收分光光度計(jì) 2021-8-1 （二）雙光束原子吸收分光光度計(jì) 2021-8-1 （三）多通道原子吸收分光光度計(jì) l由兩個(gè)或多個(gè)不同的光源，經(jīng)光柵或棱鏡合成多由兩個(gè)或多個(gè)不同的光源，經(jīng)光柵或棱鏡合成多 色光，再經(jīng)切光器調(diào)制后通過

45、火焰透射到多道單色光，再經(jīng)切光器調(diào)制后通過火焰透射到多道單 色器狹縫上，經(jīng)分光轉(zhuǎn)換成吸光度。色器狹縫上，經(jīng)分光轉(zhuǎn)換成吸光度。 l可以同時(shí)測(cè)定多種元素，但裝置復(fù)雜、價(jià)格昂貴可以同時(shí)測(cè)定多種元素，但裝置復(fù)雜、價(jià)格昂貴 2021-8-1 原子吸收分光光原子吸收分光光原子吸收分光光原子吸收分光光原子吸收分光光原子吸收分光光 度分析法度分析法度分析法度分析法度分析法度分析法 一、光譜干擾及抑制一、光譜干擾及抑制 spectrum interference and elimination 二、物理干擾及抑制二、物理干擾及抑制 physical interference and elimination 三、

46、化學(xué)干擾及抑制三、化學(xué)干擾及抑制 chemical interference and elimination 第第第第第第4 4 4 4 4 4節(jié)節(jié)節(jié)節(jié)節(jié)節(jié) 干擾及其抑制干擾及其抑制干擾及其抑制干擾及其抑制干擾及其抑制干擾及其抑制 interferences and elimination atomic absorption spectrometry,AAS 2021-8-1 一、光譜干擾一、光譜干擾一、光譜干擾一、光譜干擾一、光譜干擾一、光譜干擾 分為分為譜線干擾譜線干擾和和背景干擾背景干擾兩種。兩種。 （一）譜線的干擾及抑制（一）譜線的干擾及抑制（一）譜線的干擾及抑制 1. 1.發(fā)射線的鄰

47、近線干擾發(fā)射線的鄰近線干擾 2.2.其它吸收線的干擾其它吸收線的干擾 抑制干擾的方法：抑制干擾的方法：調(diào)小狹縫、換用純度較高的單元素調(diào)小狹縫、換用純度較高的單元素 燈、分離共存干擾元素等。燈、分離共存干擾元素等。 2021-8-1 1. 1. 背景干擾及抑制背景干擾及抑制 分子吸收分子吸收 光散射光散射 火焰氣體吸收火焰氣體吸收 （二）背景干擾及校正方法（二）背景干擾及校正方法（二）背景干擾及校正方法 2021-8-1 2.2.背景干擾的校正方法背景干擾的校正方法 氘燈連續(xù)光譜背景校正氘燈連續(xù)光譜背景校正 A氘 氘=A背背 A空 空=A總總=A待待+A背背 通常用通常用空白校正空白校正，氘燈校

48、正氘燈校正、塞曼效應(yīng)校正塞曼效應(yīng)校正等等 方法消除背景吸收。方法消除背景吸收。 2021-8-1 二、物理干擾及抑制二、物理干擾及抑制二、物理干擾及抑制二、物理干擾及抑制二、物理干擾及抑制二、物理干擾及抑制 試樣在轉(zhuǎn)移、蒸發(fā)過程中物理試樣在轉(zhuǎn)移、蒸發(fā)過程中物理 因素變化引起的干擾效應(yīng)。因素變化引起的干擾效應(yīng)。 是非選擇性是非選擇性的。的。 可通過控制試液與標(biāo)準(zhǔn)溶液的組成盡量一致，并在相同條可通過控制試液與標(biāo)準(zhǔn)溶液的組成盡量一致，并在相同條 件下進(jìn)行測(cè)定的方法來抑制。件下進(jìn)行測(cè)定的方法來抑制。 2021-8-1 三、化學(xué)干擾及抑制三、化學(xué)干擾及抑制三、化學(xué)干擾及抑制三、化學(xué)干擾及抑制三、化學(xué)干擾

49、及抑制三、化學(xué)干擾及抑制 主要影響到待測(cè)元素的原子化效率，是AAS的主要干擾源 ，是一種具有選擇性選擇性的干擾。 1. 1. 化學(xué)干擾的類型化學(xué)干擾的類型 （1 1）待測(cè)元素與其共存物質(zhì)作用）待測(cè)元素與其共存物質(zhì)作用生成難揮發(fā)的化合物生成難揮發(fā)的化合物， 致使參與吸收的基態(tài)原子減少。致使參與吸收的基態(tài)原子減少。 （2 2）待測(cè)離子發(fā)生電離反應(yīng)待測(cè)離子發(fā)生電離反應(yīng)。生成離子，不產(chǎn)生吸收，總。生成離子，不產(chǎn)生吸收，總 吸收強(qiáng)度減弱，電離電位吸收強(qiáng)度減弱，電離電位6 6eVeV的元素易發(fā)生電離，火焰溫的元素易發(fā)生電離，火焰溫 度越高，干擾越嚴(yán)重，（如堿及堿土元素）。度越高，干擾越嚴(yán)重，（如堿及堿土元

50、素）。 2021-8-1 2.2.化學(xué)干擾的抑制化學(xué)干擾的抑制 通過在標(biāo)準(zhǔn)溶液和試液中加入某種光譜化學(xué)緩沖劑來抑 制或減少化學(xué)干擾： （1 1）釋放劑釋放劑加入一種過量金屬元素，與干擾元素生成更 穩(wěn)定化合物使待測(cè)元素釋放出來。 例：磷酸鹽的存在對(duì)鈣的測(cè)定產(chǎn)生干擾，加入例：磷酸鹽的存在對(duì)鈣的測(cè)定產(chǎn)生干擾，加入LaClLaCl3 3與磷與磷 酸根生成更穩(wěn)定的酸根生成更穩(wěn)定的LaPOLaPO4 4，可有效消除磷酸根對(duì)鈣的干擾?？捎行姿岣鶎?duì)鈣的干擾。 （2 2）保護(hù)劑保護(hù)劑多為有機(jī)絡(luò)合物，與待測(cè)元素形成穩(wěn)定的絡(luò) 合物，防止干擾物質(zhì)與其作用。 例：加入例：加入EDTAEDTA生成生成EDTA-Ca

51、EDTA-Ca，避免磷酸根與鈣作用。避免磷酸根與鈣作用。 加入足夠的干擾元素，使干擾趨于穩(wěn)定。加入足夠的干擾元素，使干擾趨于穩(wěn)定。 2021-8-1 （3 3）基體改進(jìn)劑基體改進(jìn)劑加入某些化學(xué)試劑以改變基體或被測(cè) 定元素的穩(wěn)定性，避免化學(xué)干擾。 例：測(cè)定水中的痕量例：測(cè)定水中的痕量Si時(shí)，易形成難解離的時(shí)，易形成難解離的SiC，加加 入基體改進(jìn)劑入基體改進(jìn)劑CaO后，生成易解離的硅化鈣，降低了原子后，生成易解離的硅化鈣，降低了原子 化溫度，提高了硅的原子化效率。化溫度，提高了硅的原子化效率。 （4）電離緩沖劑電離緩沖劑也稱消電離劑，加入大量易電離的緩沖 劑以抑制待測(cè)元素的電離。常用的消電離劑有

52、KCl、NaCl等 例：測(cè)鈣時(shí)有電離干擾，加入消電離劑例：測(cè)鈣時(shí)有電離干擾，加入消電離劑KCl可抑制可抑制Ca的電的電 離。離。 （5）化學(xué)分離法化學(xué)分離法 2021-8-1 原子吸收分光光度原子吸收分光光度原子吸收分光光度原子吸收分光光度原子吸收分光光度原子吸收分光光度 分析法分析法分析法分析法分析法分析法 第第第第第第5 5 5節(jié)節(jié)節(jié)節(jié)節(jié)節(jié) 原子吸收光譜原子吸收光譜原子吸收光譜原子吸收光譜原子吸收光譜原子吸收光譜 定量定量定量定量定量定量分析分析分析分析分析分析方法方法方法方法方法方法 atomic absorption spectrometry,AAS basic principle o

53、f AAS 2021-8-1 一、定量分析方法一、定量分析方法一、定量分析方法一、定量分析方法一、定量分析方法一、定量分析方法 A = k N0 b N0 Nc （ N0為基態(tài)原子數(shù)，為基態(tài)原子數(shù)，N為為原子總數(shù)，原子總數(shù)，c 待測(cè)元素濃度）待測(cè)元素濃度） 所以：所以：A=lg(IO/I)=K c 說明當(dāng)吸收厚度一定時(shí)，在一定條件下，峰值吸收測(cè)量的吸光度與說明當(dāng)吸收厚度一定時(shí)，在一定條件下，峰值吸收測(cè)量的吸光度與 被測(cè)元素的含量成正比。被測(cè)元素的含量成正比。 bK t eII 0 2021-8-1 （一）標(biāo)準(zhǔn)曲線法（一）標(biāo)準(zhǔn)曲線法（一）標(biāo)準(zhǔn)曲線法（一）標(biāo)準(zhǔn)曲線法（一）標(biāo)準(zhǔn)曲線法（一）標(biāo)準(zhǔn)曲線法

54、 注意：注意： 配制標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，應(yīng)配制標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，應(yīng) 在線范圍內(nèi)；在線范圍內(nèi)； 標(biāo)準(zhǔn)溶液與待測(cè)試樣溶液標(biāo)準(zhǔn)溶液與待測(cè)試樣溶液 應(yīng)用相同的試劑處理；應(yīng)用相同的試劑處理； 在整個(gè)操作過程中操作條在整個(gè)操作過程中操作條 件應(yīng)保持不變；件應(yīng)保持不變； 每次測(cè)定應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)每次測(cè)定應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì) 吸光度進(jìn)行檢查和校正。吸光度進(jìn)行檢查和校正。 2021-8-1 （二）標(biāo)準(zhǔn)加入法（二）標(biāo)準(zhǔn)加入法 該法可該法可消除基體干擾；不能消除背景干擾；消除基體干擾；不能消除背景干擾； AxKCx； ；As K(Cx+Cs) 與橫軸相交，與橫軸相交，As0，則則CxCs 2021-8-1 二、二、特征參數(shù)（靈敏度和檢出限）特征參數(shù)（靈敏度和檢出限） 靈敏度