2009第五节 AAS分析方法

(2) 燃气与助燃气比例的选择

火焰类型选定以后，须调节燃气与助燃
气比例，才可得到所需特点的火焰。

合适的燃助比应通过实验确定，固定助
燃气流量，改变燃气流量，由所测吸光 度值与燃气流量之间的关系选择最佳的 燃助比。
(3) 燃烧器高度的选择

燃烧器高度是控制光源光束通过火焰区 域的。由于在火焰区内，自由原子的空间分布 是不均匀的，而且随火焰条件及元素的性质而 改变。因此必须调节燃烧器高度，使测量光束 从自由原子浓度最大的区域通过，可以得到较 高的灵敏度。各元素在火焰中都有合适的测量 位置，这可以通过调节燃烧器的高度来获得最 大的吸收信号。
2. 石墨炉原子化法



石墨炉原子化法要合理选择干燥、灰化、原子 化及净化等阶段的温度与时间。 (1) 干燥多在105~125℃的条件下进行。 (2) 灰化要选择能除掉试样中基体与其他组分而被测 元素不损失的情况下，尽可能高的温度。 (3) 原子化温度则选择可达到原子吸收最大吸光度值 的最低温度。 (4) 除残净化或称清除阶段，温度应高于原子化温度， 时间仅为3~5s，以便消除试样的残留物产生的记忆 效应。
加入法。
二、灵敏度和检测限
(一) 灵敏度
定义：分析标准函数x 表示： S
= f (c)的一次导数，

dx dc

S是标准曲线的斜率，S值越大，测量的灵敏度越高
习惯上采用特征浓度或特征质量表征灵敏度
1. 特征浓度

特征浓度：把能产生1%吸收或产生 0.0044吸光度时所对应的被测元素的质 量浓度称为元素的特征浓度。
410.38,405.39 303.94,325.61 209.26,208.88 766.49,769.90
元素 Ru Sb Sc Se Si Sm Sn
/nm
349.89,372.80
217.58,206.83 391.18,402.04 196.09,703.99 251.61,250.69
第五节
分 析 方 法
一、定量分析方法
(一) 标准曲线法
标准曲线法是原子吸收分析中最常用的一种方法。

对火焰原子化法来说，标准曲线法的精密
度约为0.52%。最佳分析范围的吸光度为0.15
0.6之间，浓度范围可根据待测元素的灵敏度
来估计。
(二) 标准加入法

当配制与试样组成一致的标
准样品遇到困难时，可采用标准
(五) 进样量

进样量过大或过小都会影响测量过程：
(1) 过小，信号太弱。
(2) 过大，在火焰原子化法中，对火焰会产生 冷却效应；在石墨炉原子化法中，会使除残 产生困难。
(3) 在实际工作中，通过实验测定吸光度值与 进样量的变化，选择合适的进样量。
Cr、Ag和Mg自由原子在不同火焰区域的分布曲线
镁氧化物的稳定 一般，火焰的 性中等，火焰高度 氧化性随火焰高度 升高，在内核区对 的升高而逐渐增加。 镁原子化有利，吸 铬氧化物的稳定性 银氧化物不稳 收值升高；然后在 高，从底部开始随 定，火焰高度升高， 反应区，自由镁原 火焰高度的升高形 温度也升高，对银 子又因生成氧化物 成氧化物的趋势越 化合物原子化有利， 而减少，吸收值降 大，自由原子浓度 因此吸收值增大。 低，在火焰的中部 减小，因此吸收值 Cr、Ag和Mg自由原子在不同火焰区域的分布曲线 吸收值有一极大值。 也相应减小。
三、测量条件的选择

在原子吸收光谱法中，测量条
件的选择对测定的准确度、灵敏度
都会有较大的影响。因此必须选择、
优化测量条件，才能获得满意的分 析结果。
(一) 分析线的选择

选择原则：通常选择元素的共振线作分析线。
(1) 在分析被测元素浓度较高试样时，可选用灵敏度 较低的非共振线作分析线，避免自吸影响。 (2) As、Hg、Se等元素共振吸收线在200nm以下， 火焰组分及空气有明显的吸收，可选择非共振线作 分析线或选择其他火焰进行测定。 Pb、Sb、Te、Zn等元素的共振线在220nm以下， 也存在背景吸收，应该校正背景或选择其它分析。


(3) 实际中要通过实验进行选择。
(三) 灯电流的选择
选择原则：在保证空心阴极灯有稳
定辐射和足够的入射光强条件下， 尽量使用最低灯电流。
空心阴极管的发射特性取决于工作
电流。
灯电流的影响及选择

(1) 灯电流过小，放电不稳定，光输出的强度小；
(2) 灯电流过大，发射谱线变宽，导致灵敏度下降， 灯寿命缩短。 (3) 一般商品空心阴极灯都标有允许使用的最大电 流与可使用的电流范围，通常选用最大电流的 1/2～2/3为工作电流。 (4) 实际工作中，最合适的工作电流应通过实验确 定。空心阴极灯一般须要预热10～30min。


① 在原子吸收光谱中， 吸光度在0.150.6范围内测量的准确度最高。 则根据 S = ρs×0.0044/A A=0.15 ρs =34.1 S A=0.6 ρs =136.4 S 则最低浓度测量范围为：0.005×34.1=0.171 g/mL 最高浓度测量范围为：0.005×136.4=0.682 g/mL 最适合浓度范围为 0.1710.682 g/mL ② 试样重量范围 最低 0.171×50/10-6×0.01% = 0.086 g 最高 0.682×50/10-6×0.01% = 0.341 g 一般称取0.10.35 g为宜
553.55,455.40
234.86
move1
().13,418.73
429.67,520.06
224.61,520.69
Bi
Ca
223.06,222.83
422.67,239.86
Lu
Mg
670.78,323.26
335.96,328.17
Sr
Ta
460.73,407.77
271.47,277.59


表3-10： 原子吸收光谱法中常用的分析线
元素 Ag Al As Au B Ba Be /nm
328.07,338.29
309.27,308.22 193.64,197.20 242.80,267.60 249.68,249.77
元素 Hg Ho In Ir K La Li
/nm
253.65
0.04 0.005 0.00001 0.05 0.00002 0.001
灵敏度的应用：估计最适合的浓度测量范围

例：已知Mg的灵敏度S = 0.005g/mL/1%，球 墨铸铁中Mg的含量约为0.01%。

问：① 其最适合浓度测量范围是多少？ ② 制备试液50mL，应称取多少克试样？
解：

度或质量。 则 s
A = Kc
3 = KD
原子吸收法相对检出限：
D
ρS 3 A
( g mL ）
1
D
m 3 A
(g) (g)
原子吸收法绝对检出限：
或D

ρ SV 3 A
m: 被测物质的质量(g)
S : 为试液的质量浓度g.mL-1或g.mL-1
单位：g.mL-1或 g.mL-1/1%

1%吸收相当于吸光度为0.0044，即
A lg I0 I lg 100 99 0 . 0044
元素的特征浓度的计算
cc

S 0 . 0044 A
( g mL
1
/ 1 %)
S: 为试液的质量浓度g.mL-1
S: V:
为试液的质量浓度g.mL-1
A为试液的吸光度
Байду номын сангаас
为试液进样体积(mL)
mc:
越小，元素测定的灵敏度越高。
适用于石墨炉原子吸收法
(二) 检出限

检出限：指仪器能以适当的置信度检出元 素的最低浓度或最低质量。
在原子吸收光谱法中的定义为： 检出限(D)：表示被测元素能产生的信号为 空白值的标准偏差3倍(3) 时元素的质量浓
(二) 光谱通带的选择

选择原则：以排除光谱干扰和具有一定
透光强度为原则。 光谱通带主要通过狭缝来调节，因
为狭缝宽度影响光谱通带宽度与检测器
接受辐射的能量。
光谱通带的选择

(1) 谱线简单的元素，可选用较大的狭缝宽度，这样光 谱通带就大，可提高信噪比和测量精度，降低检测限。
比如：碱金属、碱土金属 (2) 谱线复杂的元素，要选择较小的狭缝宽度，这样光 谱通带较小，可提高仪器分辨率，改善线性范围，提高 灵敏度。 比如：过渡元素与稀土元素等
A: 为试液的吸光度 Cc: 越小，元素测定的灵敏度越高。 适用于火焰原子吸收法
2. 特征质量


特征质量：把能产生1%吸收或产生0.0044吸光度 时所对应的被测元素的质量称为元素的特征质量。 单位：g 或 g/1% 计算公式： S V 0 . 0044 mc ( g / 1 %) A
V: 为试液进样体积(mL) : 至少十次连续测量空白值的标准偏差
表3-12：一些元素几种原子光谱分析法检出限的比较
元 素
原子吸收火焰 原子吸收石墨 原子荧光光谱法 原子化法 炉原子化法 D.L./(ug.cm-3 ) D.L./(ug.cm-3 ) D.L./ pg ICP D.L./(ug.cm-3 )


(四) 原子化条件的选择
1.火焰原子化法
火焰的选择和调节是影响原子化效率的 主要因素。 火焰类型的选择是至关重要的。
(1) 火焰类型的选择

对于低温、中温火焰，适合的元素可使 用乙炔-空气火焰；
在火焰中易生成难解离的化合物及难熔 氧化物的元素，宜使用乙炔-氧化亚氮高温火 焰； 分析线在220nm以下的元素，可选用氢 气-空气火焰。
Ag Al As
Au B Ba Bi Ca Cd
0.001 0.03 0.03
0.02 2.5 0.02 0.05 0.001 0.001
0.1 1 8
1 200 6 4 0.4 0.08
0.00001 0.0006 0.1
0.003 0.008 0.003 0.00008 0.000001
0.004 0.0002 0.02