石墨炉原子吸收光谱仪

原子吸收光谱法

AtOmiC absorption SPeCtrOmetry

各种元素的原于结构不同，不同元素的原于从基态激发至第一激发态时，吸收的能量也不同，所以各元素的共振线都不相同，而具有自身的特征性。原于吸收光谱的频率V 或波长λ,由产生吸收跃迁的两能级差ΔE决定：

ΔE =hv = hc∕λ

原理：利用物质的气态原于对特定波长的光的吸收来进行分析的方法。

原于吸收光谱线很窄,但并不是一条严格的理想几何线,而是占据着有限的、

相当窄的频率或波长范围，即谱线实际具有一定的宽度，具有一定的轮廓。

VO

产生谱线宽度的因素

1•自然宽度：与原于发生能级间跃迁时激发态原于的有限寿命有关，其宽度约在

10-5n m数量级；2.多普勒变宽（热变宽）3.压力变宽通常认为两个主要因素是多普勒

变宽和压力变宽。

退射光与频车的关系吸收线轮廊与半宽度

原子吸收光谱的测畳

+∞ 2

[K v dv = -NJ = KN.

i mc

理论上：积分吸收与原于蒸气中吸收辐射的基态原于数成正比。

吸收系数KV将随光源的辐射频率V而改变，这是由于物质的原于对不同频率的光的吸收具有选择性。这是一种绝对测量方法，现在的分光装置无法实现。长期以来无法解决的难题！

在频率。处，吸收系数有一极大值K。称为中心吸收系数（或峰值吸收系数）。在锐线光源半宽度范围内，可以认为原于的吸收系数为常数，并等于中心波长处的吸收系数。

因为当采用锐线光源进行测量，则∆ve<∆va ,由图可见，在辐射

KO =

线宽度范围内，峰值吸收与积分吸收非常接近，可用峰值吸收代替积分吸收在锐线光源半宽度范围内，可以认为原于的吸收系数为常数，并等于中心波长处的吸收系数。

定量基础

由于NOoCNOCaC (No基态原于数，N原于总数，C待测元素浓度)

所以：A=KLN(I=KLN=KC

这表明当吸收厚度一定，在一定的工作条件下，峰值吸收测量的吸光度与被

=kN0L

测元素的含量成正比。这是原于吸收光谱定量分析法的基础。

石墨炉非火焰原子化器：利用大电流加热高阻值的石星管，产生髙达3()()0°C的

高温，使之与其中的少量试液固体熔融，可获得自由原于。

火焰的组成：

空气一乙烘火焰：最高温度约230O O C左右；

N2O-乙块火焰：温度可达到3000 °C左右；

氧屏蔽空气-乙烘火焰：新型的髙温火焰，大于290OKO

原子吸收法的选择性高，干扰较少且易于克服。

由于原于的吸收线比发射线的数目少得多，这样谱线重叠的几率小得多。而且空

心阴极灯一般并不发射那些邻近波长的辐射线，因此其它辐射线干扰较小。

原子吸收具有较高的灵敏度。

在原于吸收法的实验条件下，原于蒸气中基态原于数比激发态原于数多得多，所以测定的是大部分原于。

原子吸收法比发射法具有更佳的信噪比

这是由于激发态原于数的温度系数显普大于基态原于。

干扰及其抑制

原于吸收光谱法的主要干扰有物理干扰、化学干扰和光谱干扰三种类型。

一、物理干扰(PhySiCaI interference)

物理干扰又称基体效应，是指试液与标准溶液物理性质有差异而产生的干扰。如粘度、表面张力或溶液的密度等的变化，影响样品的雾化和喷入火焰的速度，引起原于吸收强度的变化从而引起的干扰。

消除办法：配制与被测试样组成相近的标准溶液或采用标准加入法。若试样溶液的浓度高，还可采用稀释法。

二、化学干扰(ChCmiCaI interference)

化学干扰是由于被测元素原于与共存组份发生化学反应生成稳定的化合物，影响被测元素的原于化，而引起的干扰。

消除化学干扰的方法：

(1)选择合适的原于化方法

提高原于化温度，减小化学干扰。使用高温火焰或提高石墨炉原于化温度，可使难离解的化合物分解。

采用还原性强的火焰与石墨炉原于化法，可使难离解的氧化物还原、分解。

(2)加入释放剂(releasingagent)

释放剂的作用是释放剂与干扰物质能生成比与被测元素更稳定的化合物，使被测元素释放出来。在测定钙时，加入總，它能与磷酸根形成更稳定的化合物

而使钙释放出来。

(3)加入保护剂(projective agent)

保护剂作用是它可与被测元素生成易分解的或更稳定的配合物，防止被测元素与干扰组份生成难离解的化合物。保护剂一般是有机配合剂。例如，测加EnTA消除磷酸根干扰。

(4)加入消电离剂(ionization buffer)

消电离剂是比被测元素电离电位低的元素，相同条件下消电离剂首先电离，产生大量的电于，抑制被测元素的电离。例如:测钙时可加入过量的KCl溶液消除电离干扰。

⑸缓冲剂(buffer agent)

于试样与标准溶液中均加入超过缓冲量(即干扰不再变化的最低限量)的干扰元素。如在用C2H2—N2O火焰测钛时，可在试样和标准溶液中均加入质量分数为2X10-4以上的铝，使铝对钛的干扰趋于稳定。

(6)加入基体改进剂

对于石星炉原于化法，在试样中加入基体改进剂，使其在干燥或灰化阶段与试样发生化学变化，其结果可以增加基体的挥发性或改变被测元素的挥发性，以消除干扰。

二・光请干航

光源在单色器的光谱通带内存在与分析线相邻的其它谱线,可能有下述两种情况：1」与分析线相邻的是待测元素的谱线。在Ni的分析线232.Onm附近还存在231.6nm的

谱线；用308.22nm的谱线测定铝时，如杲存在飢，飢对308.2In m 的谱线要产生吸收，减小狭缝宽度可改善或消除这种影响。

1.2与分析线相邻的是非待测元素的谱线。

这种干扰主要是由于空心阴极灯的阴极材料不纯等，且常见于多元素灯。若选用