原子吸收培訓(xùn)資料

1、北京普析通用儀器有限責(zé)任公司原子吸收分光光度計(jì)一、原子吸收概述一、原子吸收概述原子吸收發(fā)展歷史一、原子吸收概述原子吸收發(fā)展歷史AAS單火焰單石墨爐火焰石墨爐一體機(jī)一、原子吸收概述原子吸收的分類一、原子吸收概述原子吸收測定范圍二、基本原理原子的能級與躍遷 基態(tài)原子受到外界能量作用時(shí)，電子就可能吸收能量而向高能量的量子軌道躍遷，此過程就是原子吸收過程。原子因獲得能量而被激發(fā)，處于高能量狀態(tài)的原子稱為激發(fā)原子。 基態(tài)第一激發(fā)態(tài),吸收一定頻率的輻射能量。產(chǎn)生共振吸收線（簡稱共振線）。-吸收光譜 處于激發(fā)態(tài)的原子很不穩(wěn)定通常在10-8秒基態(tài)，多余能量以光輻射型式釋放出來，發(fā)射出一定頻率的輻射。產(chǎn)生共振發(fā)

2、射線（也簡稱共振線）。-發(fā)射光譜特殊的光蒸氣原子區(qū)域被檢測的光二、基本原理基本原理： 以一束特定的入射光強(qiáng) I0，投射至待測元素的基態(tài)原子蒸汽，則待測元素的基態(tài)原子蒸汽對入射的特征光產(chǎn)生吸收，未被吸收的部分透射過去，待測元素濃度C越大，光的吸收量越多，其透射光強(qiáng)I越弱，即C、I0、和I三者存在一定的關(guān)系，根據(jù)這種關(guān)系，并已知待測元素濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液對光的吸收與測試樣對光的吸收進(jìn)行比較，就可以求出試樣中待測元素的含量。I0IL二、基本原理 原子吸收計(jì)算依據(jù)是郎伯特比爾定律。由于式樣溶液中的被測元素的濃度與測得的吸收值成正比，所以對照標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度就可以知道試樣溶液中待測元素的濃度，從而計(jì)算出樣品中

3、被測元素的含量。T= I/I0A=-logTA= k*C*LI0 :入射光強(qiáng) I：出射光強(qiáng) T：透過率 A：吸光度 C：元素濃度 K： 系數(shù) L : 吸收光程三、基本結(jié)構(gòu)火焰原子吸收基本結(jié)構(gòu)三、基本結(jié)構(gòu)原子吸收基本結(jié)構(gòu)常規(guī)原子吸收分光光度計(jì)由以下幾部分組成，光源系統(tǒng)、原子化系統(tǒng)、分光系統(tǒng)（單色器）、檢測系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、自動(dòng)化控制系統(tǒng)、安全保護(hù)系統(tǒng)。三、基本結(jié)構(gòu)-光源系統(tǒng)光源系統(tǒng)特殊的光銳線光連續(xù)光 最常用的連續(xù)光源是家里的白熾燈，一般波長范圍較寬：從300nm到紅外區(qū)相對來說，銳線光源是不連續(xù)的。如黃色的街燈，燈里有鈉鹽的蒸氣。它發(fā)出兩個(gè)不連續(xù)的波長：589.0和 589.6nm三、基本結(jié)

4、構(gòu)-光源系統(tǒng)光源系統(tǒng)連續(xù)光銳線光連續(xù)光與銳線光的特征見下圖 三、基本結(jié)構(gòu)-光源系統(tǒng)光源系統(tǒng)光源的性能直接影響原子吸收的檢出限、精密度、穩(wěn)定性，要求發(fā)射的待測元素的銳線光譜有足夠的強(qiáng)度、背景小、穩(wěn)定性。 空心陰極燈高性能空心陰極燈無極放電燈高壓短弧氙燈氘燈(D2)注意，這個(gè)燈的用途與其它燈有區(qū)別三、基本結(jié)構(gòu)-光源系統(tǒng)空心陰極燈最高將空心陰極燈用于原子吸收的是沃爾什和他的同事，他們制作了Ag、Al、Au等空心陰極燈。空心陰極燈結(jié)構(gòu)示意圖三、基本結(jié)構(gòu)-光源系統(tǒng)空心陰極燈被 測元素材料制成的陰極，若陰極物質(zhì)只含一種元素，則制成的是單元素空心陰極燈，若陰極物質(zhì)含有多種元素，則制成的是多元素空心陰極燈。鈦

5、、鋯、鉭或其它材料制作的陽極燈內(nèi)充著一定壓強(qiáng)的惰性氣體（氖或氬）原理：陽離子在電場作用下轟擊陰極，陰極濺射出原子與加速運(yùn)動(dòng)的正離子、二次電子以及氣體原子發(fā)生非彈性碰撞，從而至高能態(tài)，當(dāng)高能態(tài)原子回到基態(tài)時(shí)，輻射特征波長的譜線。三、基本結(jié)構(gòu)-光源系統(tǒng) 燈電流采用制造商推薦的操作電流。略高于或低于該數(shù)值，一般將不會(huì)影響分析的靈敏度。 燈電流太小，則要求增大光電倍增管的放大倍數(shù)，從而提高了噪音。 燈電流太大，則會(huì)導(dǎo)致兩方面的結(jié)果： 銳線光源變寬，產(chǎn)生自吸，將導(dǎo)致靈敏度降低，且線性彎曲。 燈的壽命降低 空心陰極燈最好定期通電，不要長期擱置，以保持燈的光譜特 空心陰極燈點(diǎn)亮后需預(yù)熱一段時(shí)間，一般視不同元

6、素5-20 min空心陰極燈使用注意事項(xiàng)三、基本結(jié)構(gòu)-光源系統(tǒng)高性能空心陰極燈除了有陽極和空心陰極外還有一個(gè)涂有易發(fā)射電子的氧化物涂層的熱絲電極，陽極和空心陰極間放電濺射出待測元素原子，而陽極和熱絲電極作用濺射出電子，給基態(tài)原子提供能量。優(yōu)點(diǎn)：大大提高了譜線強(qiáng)度，改善了譜線質(zhì)量缺點(diǎn)：價(jià)格昂貴、須長時(shí)間預(yù)熱，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。三、基本結(jié)構(gòu)-光源系統(tǒng)無極放電燈無極放電燈示意圖三、基本結(jié)構(gòu)-光源系統(tǒng)無極放電燈在石英管泡中充入少量的待測元素（鹵化物，碘化物最常用）和惰性氣體，工作時(shí)：微波將氣體原子激發(fā)，被激發(fā)的氣體原子又使解離了的氣化金屬或鹵化物激發(fā)而發(fā)射出待測元素的特征光譜。優(yōu)點(diǎn)：強(qiáng)度比空心陰極大幾個(gè)數(shù)量極

7、，無自吸，譜線更窄缺點(diǎn)：難揮發(fā)的金屬不易制造空心陰極燈，價(jià)格昂貴。三、基本結(jié)構(gòu)-光源系統(tǒng)氘燈作用：用于背景校正發(fā)光：產(chǎn)生連續(xù)波長從190 nm-400 nm短弧氙燈見后面的內(nèi)容原子化系統(tǒng)原子化系統(tǒng)火焰原子化系統(tǒng)石墨爐原子化系統(tǒng)氫化物發(fā)生原子化系統(tǒng)橫向加熱石墨爐縱向加熱石墨爐全世界有六家具有橫向石墨爐加熱技術(shù)：PE、熱電、德國耶拿、普析通用、GBC（被東西電子收購、Varian（被安捷倫收購）三、基本結(jié)構(gòu)-原子化系統(tǒng)三、基本結(jié)構(gòu)-原子化系統(tǒng)原子化器原子化系統(tǒng)： 火焰原子化器：由霧化器器、預(yù)混合室（霧化筒）、燃燒器三部分組成。 石墨爐原子化器：將試樣放置在石墨管壁、石墨平臺或石墨坩堝內(nèi)用電加熱至高

8、溫原子化的系統(tǒng)?？煞譃闄M向加熱和縱向加熱原子化器（采用的橫向加熱方式）。 氫化物原子化器：試樣與KBH4在氣液分離器中反應(yīng)，生成氣態(tài)氫化物，再將氣態(tài)氫化物導(dǎo)入石英管原子化器中，進(jìn)行原子化。三、基本結(jié)構(gòu)-原子化系統(tǒng)火焰原子化器火焰原子化器（包括霧化器，霧化室和燃燒器） 將液體試樣經(jīng)噴霧器形成霧粒，這些霧粒在霧化室中與氣體（燃?xì)馀c助燃?xì)猓┚鶆蚧旌?，除去大液滴后，再進(jìn)入燃燒器形成火焰。此時(shí)，試液在火焰中產(chǎn)生原子蒸氣。 霧化器是火焰原子化器中的最重要的部件，它的作用是將試液變成細(xì)霧。霧粒越細(xì)、越多，在火焰中生成的基態(tài)自由原子就越多，儀器的靈敏度就越高。霧化器的霧化效果越穩(wěn)定，火焰法測量的數(shù)據(jù)就越穩(wěn)定。

9、霧化器的霧化效率在10%左右。三、基本結(jié)構(gòu)-原子化系統(tǒng)霧化器霧化器是原子化器的關(guān)鍵部分，其作用是將試液霧化，使之形成直徑為微米級別的氣溶膠，要求噴霧穩(wěn)定、產(chǎn)生的霧珠要盡量微細(xì)和均勻，單位時(shí)間導(dǎo)入火焰的試樣要多。玻璃霧化器：不耐氫氟酸，易碎。金屬霧化器：霧化效率不及玻璃霧化器高。三、基本結(jié)構(gòu)-原子化系統(tǒng)霧化器金屬霧化器玻璃霧化器三、基本結(jié)構(gòu)-原子化系統(tǒng)霧化筒霧化筒（預(yù)混合室）：一般為圓筒狀，內(nèi)壁具有一定的錐度，下面開一個(gè)排液口（耐腐蝕材料制成，如鈦、其它特殊材料）。作用：燃?xì)馀c助燃?xì)庠谶@里混勻 將較大的霧珠排入廢液，將小霧珠送入火焰中防爆塞設(shè)計(jì)霧化筒：是在原子吸收發(fā)生回火時(shí)，防爆塞首先彈出，進(jìn)行

10、卸壓的作用三、基本結(jié)構(gòu)-原子化系統(tǒng)燃燒頭最常用的是單縫燃燒頭，其作用是產(chǎn)生火焰，其一般材料使用純鈦，其強(qiáng)度大，化學(xué)性能穩(wěn)定而呈隋性。燃燒頭上面的縫寬及長度均由火焰燃燒性質(zhì)決定的。三、基本結(jié)構(gòu)-原子化系統(tǒng)火焰原子化過程三、基本結(jié)構(gòu)-原子化系統(tǒng)火焰原子化過程三、基本結(jié)構(gòu)-原子化系統(tǒng)火焰原子化過程火焰的原子化能力主要表現(xiàn)為溫度及化學(xué)反應(yīng)能（指火焰中試樣與火焰中的產(chǎn)物或半分解產(chǎn)物之間的化學(xué)反應(yīng)過程促使原子化能力）預(yù)熱區(qū)：預(yù)熱至著火溫度第一反應(yīng)區(qū)：燃?xì)馀c助燃?xì)庠谠搮^(qū)域進(jìn)行復(fù)雜的反應(yīng)，燃燒不充分，半分解產(chǎn)物較多，溫度未達(dá)到最高點(diǎn)，很少用這一區(qū)域作為吸收區(qū)進(jìn)行分析工作。但對易原子化、干擾效應(yīng)小的堿金屬分析，

11、可以用這一區(qū)進(jìn)行分析。中間薄層區(qū)：溫度達(dá)到最高點(diǎn)，主要應(yīng)用于原吸的分析區(qū)。第二反應(yīng)區(qū)：溫度下降，基態(tài)原子重新在這一區(qū)形成化合物，不能用于原子吸收分析。三、基本結(jié)構(gòu)-原子化系統(tǒng)火焰的種類止前，市面上原吸最常用的火焰有：空氣-乙炔火焰、笑氣-乙炔火焰、空氣-液化石油氣火焰、富氧-乙炔火焰常用火焰的溫度及燃燒速度見右表三、基本結(jié)構(gòu)-原子化系統(tǒng)火焰與測定的元素火焰類型數(shù)量具體元素空氣-乙炔火焰40Ag,As,Au,Ba,Bi,Ca,Cd,Co,Cr,Cs,Cu,Fe,Ga,Ge,Hg,In,Ir,K,Li,Mg,Mn,Mo,Na,Ni,Os,Pb,Pd,Pt,Rb,Rh,Ru,Sb,Se,Sn,Sr,

12、Tc,Te,Ti,Tl,Zn笑氣-乙炔火焰42Al,As,B,Ba,Be,Ca,Cr,Dy,Er,Eu,Ga,Gd,Ge,Hf,Ho,La,Lu,Mg, Mo,Nb,Nd,Os,P,Pr,Re,Rh,Sc,Se,Si,Sm,Sn,Sr,Ta,Tb,Ti,Tm, U,V,W,Y,Yb,Zr 空氣-液化石油氣火焰23Ag,Au,Bi,Ca,Cd,Co,Cr,Cu,Fe,In,K,Li,Mg,Mn,Na,Ni,Pb,Pd, Pt,Rb,Rh,Sb,Zn 三、基本結(jié)構(gòu)-原子化系統(tǒng)火焰原子化的特點(diǎn)1、原子化條件穩(wěn)定，測定的重現(xiàn)性好2、分析速度快3、測定元素范圍廣4、操作簡單1、霧化率較低，大部分樣品變?yōu)?/p>

13、廢液2、自由原子在光路中的停留時(shí)間較短3、難熔元素等易生成難離解氧化物，原子化效率低三、基本結(jié)構(gòu)-原子化系統(tǒng)石墨爐原子化器石墨爐原子化器的分類：橫向加熱石墨爐縱向加熱石墨爐三、基本結(jié)構(gòu)-原子化系統(tǒng)縱向加熱石墨爐原子化器結(jié)構(gòu)圖三、基本結(jié)構(gòu)-原子化系統(tǒng)橫向加熱石墨爐原子化器結(jié)構(gòu)圖橫向加熱石墨爐圖示普析橫向加熱石墨爐三、基本結(jié)構(gòu)-原子化系統(tǒng)三、基本結(jié)構(gòu)-原子化系統(tǒng)降低元素原子化溫度。由于是整個(gè)石墨管同時(shí)達(dá)到所要求的原子化溫度，沒有溫度梯度的影響，所以有許多元素原子化溫度都有所下降，列舉了采用公司的橫向加熱石墨管和國外某縱向加熱石墨管針對某些元素的原子化溫度.元素縱向涂層管橫向加熱熱解平臺PbAsCu

14、MnCrMoV20002200230023002500270027001500180018001900210024002400降低原子化溫度三、基本結(jié)構(gòu)-原子化系統(tǒng)橫向石墨爐降低記憶效應(yīng)橫向平臺石墨管測鉬記憶效應(yīng)縱向平臺石墨管測鉬記憶效應(yīng)橫向加熱平臺石墨管測定易形成碳化物的元素鉬時(shí)，較縱向加熱石墨爐所產(chǎn)生的記憶效應(yīng)要小。三、基本結(jié)構(gòu)-原子化系統(tǒng)石墨爐原子化器外氣：石墨電極把石墨管罩住，在石墨管和石墨電極間流通著惰性保護(hù)氣體（Ar)，將石墨管與外界空氣隔離。內(nèi)氣（載氣）：石墨管內(nèi)通過的惰性氣體（Ar）冷卻水：為了防止高溫毀壞石墨爐，并保證石墨管在一個(gè)測定周期后迅速冷卻，通常在石墨爐金屬電極上裝有

15、冷卻水管。三、基本結(jié)構(gòu)-原子化系統(tǒng)石墨爐原子化過程干燥（Dry）灰化（Ash）原子化（Atomize）溫度時(shí)間高溫灼燒Clean Out冷卻Cool Down三、基本結(jié)構(gòu)-原子化系統(tǒng)石墨爐原子化器的特點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn) 火焰 石墨爐靈敏度ppm-%ppt-ppb精度 好不錯(cuò)干擾少多速度快慢操作方便程度容易較復(fù)雜火焰的毒害性是無自動(dòng)化可行性是是 (不用人監(jiān)視）操作費(fèi)用低中等三、基本結(jié)構(gòu)-原子化系統(tǒng)石墨管平臺石墨管三、基本結(jié)構(gòu)-原子化系統(tǒng)石英管原子化器測定元素：As、Sb、Bi、Ge、Sn、Pb、Se、Te石英管原子化器氫化物發(fā)生器溫度：850-900有較佳的靈敏度檢出限：ng/mL級別三、基本結(jié)構(gòu)-分光系統(tǒng)

16、分光系統(tǒng)主要作用：將待測元素特征譜線與鄰近譜線分開核心部件：光柵光柵實(shí)物平面光柵凹面光柵中階梯光柵三、基本結(jié)構(gòu)-分光系統(tǒng)石英管原子化器氫化物發(fā)生器光柵出射狹縫入射狹縫球面反光鏡球面反光鏡狹縫調(diào)節(jié)輪光柵角度的變化決定了從出射狹縫射出的譜線波長轉(zhuǎn)動(dòng)小桿可調(diào)節(jié)光柵角度Czerny-Turner型單色器:如下圖所示.主要特點(diǎn)是所采用的光學(xué)元件少,光通量大,分辨率較高,較易做到高準(zhǔn)確性. 三、基本結(jié)構(gòu)-分光系統(tǒng)特點(diǎn):成本低，結(jié)構(gòu)緊湊，多用于小型光譜儀。雜散光大靈敏度抵。特點(diǎn):用兩塊凹面鏡代替一塊大凹面鏡，可消除象差。三、基本結(jié)構(gòu)-分光系統(tǒng)三、基本結(jié)構(gòu)-檢測系統(tǒng)將光信號轉(zhuǎn)換為電信號檢測系統(tǒng)最常用的是光電倍

17、增管（PMT）、光電二極管列陣（PDA）、電何耦合器件（）、電荷注入器件（）光電倍增管目前，絕大多數(shù)儀器廠商均使用光電倍增管三、基本結(jié)構(gòu)-檢測系統(tǒng)光能光電陰極Photocathode陽極大拿極Dynode(9-13)石英窗Quartz Window絕緣器Insulator*信號放大100,000,000倍e-e-e-e-e-e-e-e-e-e-e-e-e-光電倍增管三、基本結(jié)構(gòu)-檢測系統(tǒng)將光信號轉(zhuǎn)換為電信號最常用的是光電倍增管（PMT）、光電二極管列陣（PDA）、電何耦合器件（）、電荷注入器件（）光電倍增管目前，絕大多數(shù)儀器廠商均使用光電倍增管三、基本結(jié)構(gòu)-光路系統(tǒng)目前，原子吸收在光路上有單光

18、束光路設(shè)計(jì)和雙光束光路兩種設(shè)計(jì)。三、基本結(jié)構(gòu)-光路系統(tǒng)單光束光路設(shè)計(jì)和雙光束光路對比項(xiàng)目單光束雙光束光源波動(dòng)引起的誤差不可消除適當(dāng)消除機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單；成本低復(fù)雜；成本高光能量損失少大靈敏度較高（信噪比較大）一般（信噪比較?。┢戚^大較小搞高穩(wěn)定性的辦法至少有三種：備用燈預(yù)熱，經(jīng)常調(diào)零，計(jì)算機(jī)處理靠雙光束補(bǔ)償適用性對穩(wěn)定元素分析效果較好對光漂移嚴(yán)重元素分析效果好三、基本結(jié)構(gòu)-光路系統(tǒng)幾種常見儀器雙光束島津AA7000PE公司雙光束設(shè)計(jì)(PinAAcle 800)三、基本結(jié)構(gòu)-光路系統(tǒng)幾種常見儀器雙光束塞默飛世爾光路四、原子吸收附件空氣壓縮機(jī)：為火焰原子吸收提供空氣。冷卻循環(huán)水：為石墨爐原子吸收提供

19、冷卻水。自動(dòng)進(jìn)樣器：提供自動(dòng)進(jìn)樣功能。氫化物發(fā)生器：用原子吸收法測定As、Hg等元素。原子吸收附件中，各個(gè)廠家提供的各不相同：但通用型的有如下部分霧化器：高效玻玉霧化器、金屬霧化器燃燒頭：100 mm單縫燃燒頭、50 mm單縫燃燒頭、100mm 三縫燃燒頭四、原子吸收附件空壓機(jī)為空氣-乙炔火焰提供空氣。注意：管路中會(huì)積水，特別是南方 噪聲小 氣路平穩(wěn)配合火焰原子吸收使用四、原子吸收附件冷卻循環(huán)水 自動(dòng)控溫循環(huán)冷卻水裝置是專門針對需要水循環(huán)制冷保護(hù)的儀器所設(shè)計(jì)。 主要用于：石墨爐原子吸收分光光度計(jì)等需采用循環(huán)冷卻水散熱的儀器。 石墨爐使用好處：避免自來水在爐體內(nèi)結(jié)垢而影響散熱； 保持爐體恒溫提高

20、測量的精密度。配合石墨爐原子吸收使用四、原子吸收附件自動(dòng)進(jìn)樣器火焰進(jìn)樣器石墨爐進(jìn)樣器考察指標(biāo)：杯位數(shù)樣品杯體積稀釋倍數(shù)自動(dòng)清洗功能自動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)樣針位置自動(dòng)添加基體改進(jìn)劑自動(dòng)富集功能進(jìn)樣重復(fù)性四、原子吸收附件氫化物發(fā)生器氫化物發(fā)生器專門針對砷、鉛、硒、錫、鉍、碲、銻、鍺、汞等元素的定量分析而設(shè)計(jì)。1、技術(shù)參數(shù)靈敏度穩(wěn)定性檢出限五、原子吸收指標(biāo)JJG694-2009原子吸收分光光度計(jì)和GB/T21187-2007 原子吸收分光光度計(jì)原子吸收儀器相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對原子吸收相關(guān)指標(biāo)做了要求JJG694-2009其中GB/21187-2007規(guī)定了原子吸收的更多驗(yàn)收指標(biāo)。五、原子吸收指標(biāo)除相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的指標(biāo)外，原

21、吸上還應(yīng)考察功能指標(biāo)，此部分內(nèi)容將在選購原吸部分講解序號檢定項(xiàng)目首次檢定后續(xù)檢定使用中檢驗(yàn)1標(biāo)志、標(biāo)記、外觀結(jié)構(gòu)+2波長示值誤差與重復(fù)性+-3光譜帶寬偏差+-4基線穩(wěn)定性+5邊緣能量+-6檢出限+7測定重復(fù)性+8線性誤差+9表觀霧化率+-10背景校正能力+-注：“+”為應(yīng)檢項(xiàng)目，“-”為可不檢項(xiàng)目五、原子吸收指標(biāo)除相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的指標(biāo)外，原吸上還應(yīng)考察功能指標(biāo)，此部分內(nèi)容將在選購原吸部分講解序號檢定項(xiàng)目首次檢定后續(xù)檢定使用中檢驗(yàn)1標(biāo)志、標(biāo)記、外觀結(jié)構(gòu)+2波長示值誤差與重復(fù)性+-3光譜帶寬偏差+-4基線穩(wěn)定性+5邊緣能量+-6檢出限+7測定重復(fù)性+8線性誤差+9表觀霧化率+-10背景校正能力+-注

22、：“+”為應(yīng)檢項(xiàng)目，“-”為可不檢項(xiàng)目五、原子吸收指標(biāo)特征濃度（ Characteristic Concentration）為被分析元素產(chǎn)生 0.0044 (1 % )吸光度所需濃度。不同的儀器，特征濃度不一 樣。 可按下列公式計(jì)算： Char. Conc. = (標(biāo)樣濃度 * 0.0044) / 平均吸光度（通常在校正曲線線性范圍內(nèi)測，如0.2ABS）特征質(zhì)量（ Characteristic Mass ）在石墨爐分析中，按峰高計(jì)算，被分析元素產(chǎn)生0.0044吸光度所需質(zhì)量（以皮克為單位 ）?？砂聪鹿接?jì)算：Char. Mass = (標(biāo)樣濃度 0.0044 進(jìn)樣體積) / 標(biāo)樣吸光度IUPA

23、C推薦為：分析信號隨分析物濃度變化的速度。靈敏度五、原子吸收指標(biāo)特征量定義: 當(dāng)產(chǎn)生1% 吸收時(shí)，分析物的濃度 1% 的吸收換算公式為:五、原子吸收指標(biāo)特征質(zhì)量五、原子吸收指標(biāo)檢出限檢出限：是表征分析方法檢測能力的一個(gè)參數(shù)，是評價(jià)分析方法的一個(gè)基本指標(biāo)，其定義為指能產(chǎn)生一個(gè)確證在試樣中存在被測組分的分析信號所需要的該組分的最小含量或最小濃度。IUPAC：在測量誤差遵行正態(tài)分布的條件下，能用該分析方法以適當(dāng)置信度檢出被測組分的最小量或最小濃度。DL=3/K 在實(shí)際測定中，取6倍標(biāo)準(zhǔn)偏差更合理定量限：不僅受到噪聲的限制，還受到空白背景值的影響。五、原子吸收指標(biāo)精密度精密度：表征測定過程中因隨機(jī)誤差

24、導(dǎo)致的測定值離散性大小的參數(shù)，最常用標(biāo)準(zhǔn)偏差(s)和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)表示。六、原子吸收干擾及消除物理干擾化學(xué)干擾電離干擾光譜干擾背景吸收六、原子吸收干擾及消除 物理干擾：指的是試液與標(biāo)準(zhǔn)溶液物理性質(zhì)有差異而產(chǎn)生的干擾，如粘度，表面張力或溶液密度等的變化，影響樣品的霧化和氣溶膠到達(dá)火焰?zhèn)魉鸵鸬脑游諒?qiáng)度的變化而引起的干擾。 消除辦法：配制與被測試樣組成相近的標(biāo)準(zhǔn)溶液或采用標(biāo)準(zhǔn)加入法，若試樣的濃度很高，還可以采用稀釋法。物理干擾六、原子吸收干擾及消除 化學(xué)干擾：指的是由于被測元素原子與共存組份發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成穩(wěn)定的化合物，影響被測元素原子化，而引起的干擾。 消除辦法：提高原子化溫度，減少

25、化學(xué)干擾，使用高溫或提高石墨爐原子化溫度可使難離解的化合物分解 采用還原性強(qiáng)的火焰與石墨爐法，可使難離解的氧化物還原、分解 加入釋放劑：釋放劑與干擾物質(zhì)生成更穩(wěn)定的化合物，使被測元素釋放出來，如磷酸根干擾鈣的測定，可在試液中加入鑭、鍶鹽，鑭、鍶鹽與磷酸根生成更穩(wěn)定的化合物，從而有利于鈣釋放出來。 加入基體改進(jìn)劑，其與基體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，讓基體更宜揮發(fā)。 加入保護(hù)劑，與被測元素生成易分解的或更穩(wěn)定的配合物（有機(jī)配合劑）化學(xué)干擾六、原子吸收干擾及消除 電離干擾：在高溫條件下，原子會(huì)電離，使基態(tài)原子數(shù)目減少，吸光度下降，這種干擾稱為電離干擾。 消除辦法：加入過量的消電離劑。消電離劑是指比被測元素電離電

26、位低的元素，相同條件下消電離劑首先電離，產(chǎn)生大量的電子，抑制被測元素電離，例如測鈣時(shí)可加入過量的KCl溶液消除電離干擾。電離干擾六、原子吸收干擾及消除電離干擾六、原子吸收干擾及消除 光譜干擾：共存元素吸收線與被測元素分析波長很接近時(shí)，兩譜線重疊或部分重疊，會(huì)使結(jié)果偏高。 消除辦法：一般通過減少狹縫寬度和另選譜線消除光譜干擾光譜干擾六、原子吸收干擾及消除 背景吸收：背景吸收也是一種光譜干擾，分子吸收與光散射是形成光譜干擾的主要原因。 分子吸收：是指在原子化過程中生成的分子對輻射的吸收，分子吸收是帶狀光譜，會(huì)在一定的波長范圍內(nèi)形成干擾，如堿金屬鹵化物在紫外區(qū)有吸收，在波長小于250 nm時(shí)，H2S

27、O4和H3PO4有很強(qiáng)的吸收帶。 光散射：指原子化過程中產(chǎn)生的微小固體顆粒使發(fā)光產(chǎn)生散射，造成透過光減小，吸收值增加。 消除辦法：使用儀器背景校正方法，氘燈校背景、自吸校正背景、塞曼背景校正。背景吸收六、原子吸收干擾及消除背景吸收六、原子吸收干擾及消除背景校正背景校正方法氘燈法校正背景自吸法背景校正塞曼法背景校正六、原子吸收干擾及消除氘燈法背景校正六、原子吸收干擾及消除氘燈法背景校正的特點(diǎn)具有較好的靈敏度不能覆蓋原子吸收測定的所有元素（190-360 nm)不能較正具有精細(xì)結(jié)構(gòu)的背景（校正不足和校正過度）空心陰極燈與氘燈的光斑重合不好影響校正結(jié)果六、原子吸收干擾及消除氘燈法背景校正氘燈校背景實(shí)

28、現(xiàn)方式 六、原子吸收干擾及消除自吸法背景校正空心陰極燈自吸效應(yīng)六、原子吸收干擾及消除自吸法背景校正六、原子吸收干擾及消除自吸法背景校正特點(diǎn)同時(shí)用一只燈測定和校正背景，適用于全波段，測定方式不受限制背景校正效果較好，能校正具有精細(xì)結(jié)構(gòu)的背景不需要調(diào)整光路，使用簡單靈敏度下降不是所有的燈都能產(chǎn)生良好的自吸發(fā)射譜線六、原子吸收干擾及消除塞曼背景校正譜線的塞曼分裂：基態(tài)原子在磁場中發(fā)生能級分裂，導(dǎo)致譜線分裂。塞曼效應(yīng)分為正常塞曼效應(yīng)和反常塞曼效應(yīng)。正常塞曼效應(yīng)：由一條譜線分為三條譜線稱正常塞曼效應(yīng)。反常塞曼效應(yīng)：由一條譜線分為三組多條譜線稱反常塞曼效應(yīng)。橫向塞曼：光路方向與磁場方向垂直縱向塞曼：光路方

29、向與磁場方向平行六、原子吸收干擾及消除塞曼背景校正六、原子吸收干擾及消除塞曼背景校正序號磁場位置調(diào)制方式磁場與光束方向間關(guān)系塞曼分裂特點(diǎn)01加于光源上偏振調(diào)制平行（縱向塞曼）只能觀測偏振光02加于光源上偏振調(diào)制垂直（平行塞曼）發(fā)生分裂成和03加于光源上磁場調(diào)制平行（縱向塞曼）B=0時(shí)無分裂B=Bmax時(shí)，僅能觀察到04加于光源上磁場調(diào)制垂直（平行塞曼）B=0時(shí)無分裂B=Bmax時(shí)，發(fā)生分裂成和05加于原子化器上偏振調(diào)制平行（縱向塞曼）只能觀測偏振光06加于原子化器上偏振調(diào)制垂直（平行塞曼）吸收線分裂成和07加于原子化器上磁場調(diào)制平行（縱向塞曼B=0時(shí)無分裂B=Bmax時(shí)，僅能觀察到08加于原子

30、化器上磁場調(diào)制垂直（平行塞曼）B=0時(shí)無分裂B=Bmax時(shí)，發(fā)生分裂成和六、原子吸收干擾及消除塞曼背景校正的特點(diǎn)1、可在全波段進(jìn)行校正背景校正。2、能夠校正結(jié)構(gòu)背景。3、橫向塞曼的靈敏度會(huì)降低。六、原子吸收干擾及消除三種背景校正的對比氘燈背景校正技術(shù)自吸收背景校正技術(shù)塞曼背景校正技術(shù)波長范圍190-400190-900190-900校正分子吸收YesYesYes校正光譜干擾NoYesYes靈敏度YesNoNo光強(qiáng)YesYesNo系統(tǒng)配置氘燈空心陰極燈偏振鏡、磁場光學(xué)軸調(diào)節(jié)需要不需要不需要對應(yīng)原子化器靈活性YesYesNo七、原子吸收的選購根據(jù)測定的樣品以及測定的范圍選擇儀器類型-單火焰？單石墨

31、爐？火焰石墨爐一體性能指標(biāo)：重復(fù)性 檢出限 波長范圍 光譜帶寬 波長準(zhǔn)確性和重復(fù)性 基線穩(wěn)定性 光譜帶寬偏差 背景校正能力 功能性指標(biāo)：自動(dòng)化程度 安全保護(hù) 其它功能指標(biāo)一般按光源系統(tǒng)、原子化系統(tǒng)、分光系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理軟件分別描述其功能性特點(diǎn)售后維修成本七、原子吸收的選購安全保護(hù)因原子吸收（特別是火焰原子吸收）會(huì)用到乙炔等易燃易爆氣體，因此原子吸收的安全保護(hù)系統(tǒng)是原子吸收非常重要的組成部分。石墨爐原子吸收中一般較關(guān)注對石墨爐體的保護(hù)。回火可燃?xì)怏w泄露七、原子吸收的選購適用性原則1、防止大材小用2、你的需求能不能真正得到滿足實(shí)際樣品分析法向同行了解相關(guān)信息儀器的安全保護(hù)系統(tǒng)七、原子吸收的

32、選購可靠性原則準(zhǔn)確度故障率穩(wěn)定性售后服務(wù)響應(yīng)要快收費(fèi)要合理軟件免費(fèi)升級零故障率的儀器是不存在的，儀器的周期一般在10年七、原子吸收的選購經(jīng)濟(jì)性原則購置成本性價(jià)比使用維護(hù)成本時(shí)間成本維護(hù)成本八、分析方法與條件基本的分析過程將樣品轉(zhuǎn)成溶液校零準(zhǔn)備一系列已知被測物含量的溶液根據(jù)結(jié)果畫工作曲線測定樣品空白測定樣品八、分析方法與條件標(biāo)準(zhǔn)曲線法V1 V2A1A2保證分析準(zhǔn)確度的注意事項(xiàng)：1、標(biāo)樣和試樣分析測量條件要穩(wěn)定一致；2、要正確扣除空白，消除干擾；3、標(biāo)準(zhǔn)系列濃度選點(diǎn)均勻，包含在吸收定律直線范圍，一般不超過兩個(gè)數(shù)量級；4、控制分析曲線吸光度值在0.10.5范圍內(nèi)。八、分析方法與條件標(biāo)準(zhǔn)加入法為了減少

33、試液與標(biāo)準(zhǔn)溶液之間的差異引起的誤差，可采用標(biāo)準(zhǔn)加入法來進(jìn)行定量分析，當(dāng)樣品中基體不明或基體濃度很高，很難配置相類似的標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)，使用標(biāo)準(zhǔn)加入法較好。（1）：分析元素靈敏度過低的不宜用標(biāo)準(zhǔn)加入法（2）：不能消除光譜干擾和與濃度有關(guān)的化學(xué)干擾（3）：不能消除背景吸收（4）：添加的濃度最好為 0.5C、1C、1.5C八、分析方法與條件標(biāo)準(zhǔn)加入法八、分析方法與條件燃燒器的高度和角度六、燃燒器的高度和角度 調(diào)節(jié)火焰燃燒器的高度的目的：使來自空心陰極燈的輻射從自由原子濃度最大的火焰區(qū)通過，以獲得最大的靈敏度。 通常情況下，燃燒器的角度是0度，即燃燒器縫口與光軸方向一致，在測定高濃度樣品時(shí)，可選擇一定的角度

34、。 八、分析方法與條件儀器工作條件的選擇一、分析線的選擇 通常選擇基態(tài)向第一激發(fā)態(tài)躍遷的其振吸收線（主靈敏線），作為分析線。 但在實(shí)際測定中，還要考慮主靈敏線附近有無其它譜線干擾？背景吸收嚴(yán)重與否？（如：在200 nm以下時(shí)，大氣、火焰、光學(xué)元件明顯地吸收來自光源的共振輻射，這時(shí)就不易選擇主靈敏線）。有無必要改善校正曲線的線性范圍 ？八、分析方法與條件光譜帶寬二、光譜帶寬 它是指單色器出口狹縫包含的波長范圍，光譜帶寬直接影響測定的靈敏度和標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性范圍。 選擇原則：在不減少吸光度值的條件下，在能將鄰近分析線的其它譜線分開的情況，盡可能選擇較寬的狹縫，這樣可以增加光強(qiáng)，降低信噪比，改善檢出限

35、，對于有復(fù)雜譜線的元素，如鐵鈷鎳來說，要求選擇較小的狹縫，否則會(huì)帶來光譜干擾，使分析靈敏度下降。0.4 nm光譜帶寬尋峰示意圖0.2 nm光譜帶寬尋峰圖八、分析方法與條件光譜帶寬八、分析方法與條件燈電流和對光三、燈電流 在保證穩(wěn)定放電和合適的光強(qiáng)輸出的前提下，盡可能選擇較低的燈電流，燈電流過高會(huì)導(dǎo)致熱變寬和壓力變寬，并增加自吸效應(yīng)，反而使靈敏度降低，燈的壽命變短。四、對光在調(diào)節(jié)燃燒頭，使其縫口正好在光束的中央，升高或降低燃燒器，使光束正好在縫口上方八、分析方法與條件火焰的選擇五、火焰的選擇 不同的元素選擇不同的火焰，原則是使待測元素獲得最大元子化效率，易原子化的元素用低溫火焰，反之需要高溫火焰（參考火焰與測定元素）。火焰選定后，要選擇合適的助燃比，對于難原子化的元素，易選用富燃焰，易于原子化的元素選用貧燃焰或化學(xué)計(jì)量焰。 調(diào)節(jié)時(shí)，吸入一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溶液，固定助燃?xì)獾牧髁?，逐步改變?nèi)細(xì)獾牧髁浚玫阶畲蟮奈舛戎岛头€(wěn)定的火焰。八、分析方法與條件燃燒器的高度和角度六、燃燒器的高度和角度 調(diào)節(jié)火焰燃燒器的高度的目的：使來自空心陰極燈的輻射從自由原子濃度最大的火焰區(qū)通過，以獲得最大的靈敏度。 通常情況下，燃燒器的角度是0度，即燃燒器縫口與光軸方向一致，在測定高濃度樣品時(shí)，可選擇一定的角度。八、分析方法與條件燃燒器的角度燃燒頭角度與吸光度關(guān)系九、分析質(zhì)量的保證實(shí)驗(yàn)室環(huán)境實(shí)驗(yàn)室環(huán)境是