第五章 原子吸收光度法
仪器分析教案第五章原子吸收光谱法
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3)富燃性火焰：燃气与助燃气比例大于化学计量比， 燃助比大于1：3。这种火焰燃烧高度较高，温度较 低，噪声较大。但由于燃烧不完全，火焰呈强还原 性气氛，金属氧化物易被还原产生基态原子。适用 于易形成难熔氧化物的元素，如Mo，Cr等。 空气—乙炔火焰是原子吸收分析中最常用的火焰。
☆☆火焰原子化法的优点：重现性好、火焰稳定性 高、背景噪声低、易于操作的特点。 缺点：原子化效率仅为10%左右，灵敏度较低。
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• 原子吸收光谱和原子发射光谱的比较 • 1.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经，因此其它辐射 线干扰较小。 • 2.原子吸收具有较高的灵敏度。 • 在原子吸收法的实验条件下，原子蒸气中基态原 于数比激发态原子数多得多，所以测定的是大部 分原子。 • 3.原子吸收法 比发射法具有更佳的信噪比。 • 这是由于激发态原子数的温度系数显著大于基态 原子。
锐线光谱，光的强度稳定且背景小。
☆空心阴极灯、蒸气放电灯、无极放电灯 ☆空心阴极灯应用最广泛
直流电压 300V~500V
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Anode Ne+
Optically transparent window
Cathode
M
M* →M + hn M
Shield
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空心阴极灯的发射光谱主要是阴极元素的光谱， 用不同的待测元素作阴极，就制成相应待测元素的 空心阴极灯。
物，如AsH3 、SnH4 、BiH3等。这些氢化物经载气送入石
英管后，进行原子化与测定。
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火焰光度法和原子吸收光度法
火焰光度法和原子吸收光度法一、引言火焰光度法和原子吸收光度法是现代分析化学中常用的定量分析方法。
本文将详细探讨这两种方法的原理、应用以及优缺点。
二、火焰光度法2.1 原理火焰光度法是利用物质在高温火焰中发射特定的光谱线来定量分析的方法。
其原理基于以下两个关键概念：1.激发与激发态：当物质被加热到足够高的温度时，其原子或分子的电子会从基态跃迁到激发态，此过程伴随着能级的跃迁。
2.光谱线与特定元素：不同元素的原子或分子在跃迁过程中会发射出不同波长的光谱线。
由于每种元素的能级结构不同，其发射光谱线也具有独特的特征。
2.2 测量过程火焰光度法的测量过程通常涉及以下几个步骤：1.样品制备：将待测物溶解在适当的溶剂中，并选择合适的火焰条件。
2.校准曲线：利用标准溶液制备一系列浓度已知的标准溶液，并测量其光谱线的强度。
根据标准溶液的浓度和相应的光谱线强度绘制校准曲线。
3.测量样品：将待测物的溶液进样火焰中，测量其光谱线的强度。
4.计算浓度：根据校准曲线，将测量得到的光谱线强度转换为待测物的浓度。
2.3 应用火焰光度法广泛应用于许多领域，包括环境监测、食品安全、医学诊断等。
以下是一些常见的应用示例：1.重金属检测：火焰光度法可用于测定水样中重金属的含量，例如铅、汞、镉等。
这对于环境保护和饮用水质量控制至关重要。
2.药物浓度测定：通过火焰光度法可以测定药物中的活性成分的含量，用于控制药品的质量和安全性。
3.土壤分析：火焰光度法可以用于分析土壤中的营养元素含量，为农作物的种植和土壤改良提供依据。
2.4 优缺点火焰光度法具有以下一些优点和缺点：优点： - 灵敏度高：火焰光度法可以达到很高的灵敏度，能够准确测定低浓度物质。
- 快速：测定过程简便快速，适用于大样品量的分析。
缺点： - 选择性有限：火焰光度法在分析时对物质的选择性有限，容易受到干扰。
- 仅适用于可激发的元素：火焰光度法只适用于那些能够被激发到激发态的元素或分子。
医疗器械的常见理化性能要求及检测-第五章
第二节 医疗器械的常见化学性能要求
一、溶出物及可渗出物含量的化学分析（P207） 1、检验液制备 推荐在表1中选择检验液制备方法 化学性能检验液制备方法GB14233.1.doc GB T14233.1-200X（报批稿）.doc
第二节 医疗器械的常见化学性能要求
2、检验项目及方法 1）浊度和色泽的测定 （1）浊度的测定 溶液配制 硫酸肼溶液：称取105℃干燥至恒重的硫酸肼 1.00g，置100mL量瓶中，加水溶解并稀释至刻度， 摇匀，放置4h至6h。 具体方法步骤见GB/T14233.1-2008中5.1
第二节 医疗器械的常见化学性能
2、检验项目及方法 8）紫外吸光度 （P215）-硫酸盐 取检验液，必要时用0.45μm的微孔滤膜过滤， 在5h内用1cm• 比色皿以空白对照液为参比，在规 定的波长范围内测定吸光度。 方法步骤参见GB/T14233.1-2008中5.7
GB T14233.1-200X（报批稿）.doc
GB∕T 14233.1-2008 医用输液、输血、注射器具检验方法 第1部分化 学分析方法.pdf GB T14233.1-200X（报批稿）.doc
第二节 医疗器械的常见化学性能要求
2、检验项目及方法 2）还原物质（易氧化物）（P209） 原理 MnO4- + 8H+ + 5e＝Mn2+ + 4H2 O 方法步骤参见GB/T14233.1-2008中5.2 GB T14233.1-200X（报批稿）.doc 这个试验方法很重要，很多一次性医疗器械对 该指标都有要求，并且不少产品检验时容易发生 不合格现象。
第三节 医疗器械的灭菌及环氧乙烷残留量检测
一、湿热灭菌（P221） 几个定义（GB18278）：
原子吸收分光光度法与检测技术
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第三节 原子吸收分光光度计
检测系统： 1.组成：检测器、放大器、对数转换器和显示装置。 2.作用：将单色器发射出的光讯号转换成电信号后进行测量
。
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第三节 原子吸收分光光度法的应用
标准溶液的配制： 火焰原子吸收测定中常用工作标准溶液浓度单位为
μg/ml，无火焰原子吸收测定中标准溶液浓度为μg/L。 1.标准储备液：一般选用高纯金属（99.99%）或被测元素的
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第三节 原子吸收分光光度法的应用
标准曲线法： 适用范围：样品组成简单或共存元素没有干扰的样品。 优点：可用于同类大批量样品的分析，简单、快速。 缺点：基体影响较大。
第三节 原子吸收分光光度计
原子化系统 火焰原子化器
1.雾化器：将试液均匀雾化， 除去较大的雾滴。 2.燃烧器：高温下使试样中的 待测元素原子化。 3.火焰：原子化的能源。 优点： 操作简单、重现性好 缺点： 原子化效率低、无法直接分析 粘稠状液体和固体试样。
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第三节 原子吸收分光光度计
原子化系统
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第三节 原子吸收分光光度计
• 空心阴极灯使用注意事项： • （1）不得超过最大电流。 • （2）有些元素采用较高电流操作时，其标准线可出现严重
弯曲，该现象随灯电流增加而增长。 • （3）使用前应在1/3工作电流下预热0.5-1小时。 • （4）工作电流应保持额定电流的40%～60%较为合适。
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石墨炉原子化器
1.干燥：稍高于溶剂沸点的温度蒸发除掉溶剂。 2.灰化：保证被测元素不损失的前提下除去易挥发成分。 3.原子化：使待测元素成为基态原子。 4.净化：高温除去管内残渣。 优点： 检出限低、灵敏度高、选择性好、进样方式多、进样量小。 缺点： 设备昂贵、精密度差、北京干扰大、单样品分析时间长。
火焰光度法和原子吸收光度法
火焰光度法和原子吸收光度法火焰光度法和原子吸收光度法是常用的分析化学方法，可以用于测定样品中某些元素的含量。
本文将对这两种方法进行详细介绍。
一、火焰光度法1. 原理火焰光度法是利用物质在火焰中燃烧时放出的特定元素激发态原子发射特定波长的光线，通过测量这些光线的强度来确定样品中该元素的含量。
其基本原理为：（1）样品中所含元素在火焰中被氧化成激发态原子；（2）激发态原子回到基态时，会放出一定波长的特定光线；（3）通过测量这些特定波长的光线强度，可以确定样品中该元素的含量。
2. 操作步骤（1）准备标准溶液和待测溶液；（2）将标准溶液和待测溶液分别加入火焰光度计预先设定好的喷嘴中，并点燃火焰；（3）调节仪器，选择适当的滤镜和检测条件；（4）依次读取标准曲线上各点的光强值，并绘制标准曲线；（5）读取待测溶液的光强值，并根据标准曲线计算出样品中该元素的含量。
3. 优缺点火焰光度法具有以下优点：（1）灵敏度高，可以检测微量元素；（2）准确性高，误差小；（3）操作简便，适用范围广。
其缺点主要有：（1）只能检测单一元素；（2）对于样品矩阵影响较大；（3）易受气流、温度等因素干扰。
二、原子吸收光度法1. 原理原子吸收光度法是利用物质在火焰或电感耦合等离子体中燃烧时放出的特定元素激发态原子发射特定波长的光线，通过测量这些光线被样品中相应元素原子吸收后削弱的程度来确定样品中该元素的含量。
其基本原理为：（1）样品中所含元素在火焰或电感耦合等离子体中被氧化成激发态原子；（2）通过选择适当波长的特定光线，使其被样品中相应元素原子吸收后削弱；（3）通过测量这些特定波长的光线被吸收后削弱的程度，可以确定样品中该元素的含量。
2. 操作步骤（1）准备标准溶液和待测溶液；（2）将标准溶液和待测溶液分别加入原子吸收光度计预先设定好的喷嘴中，并点燃火焰或启动电感耦合等离子体；（3）选择适当波长的特定光线，并调节仪器，使其被样品中相应元素原子吸收后削弱；（4）依次读取标准曲线上各点的光强值，并绘制标准曲线；（5）读取待测溶液的光强值，并根据标准曲线计算出样品中该元素的含量。
食品分析理论第五章 灰分测定
食
品 分
5、食品酸度形式和来源
析
A、形式：无机酸主要以盐的形式存在，有机酸食
品中主要的酸，可以以游离的形式存在。
B、来源
a.保存加工过程产生如发酵酸（淹渍酸菜、牛奶 存放）
b.外加酸，如加酸味剂 HAC，柠檬酸，剌激性食 品如可乐添加了少量的HCl，H3PO4
c.固有酸食品自身存在一定的有机酸并有确定的 pH值见下表。
样品重量(g) X100%
铁含量高的食品，残灰呈褐 色，
锰、铜含量高食品，残灰呈 蓝绿色。
有时即使灰的表面呈白色， 内部仍残留有碳块。
食
品 2、灰化温度
分析
不同食品，灰分温度不同，一般为500~550℃ 。 鱼类及诲产品、谷类及其制品、乳制品<550 ℃ ；
果蔬及其制品、砂糖及其制品、，肉制品≤535 ℃ ；
液的影响。
食物成酸成碱性与食物表观酸碱性（pH）无关，由食物中 所含的成酸性的非金属元素与成碱性金属元素的比例决定。 检验的方法是测灰份。
成酸性食品：食品中非金属元素如P、S、Cl、I等相对含 量较高的是成酸性食品。如肉、蛋、五谷、杂粮、豆类、 等。
成碱性食品：食品金属元素如K、Mg、Ca、Na等相对含量 较高的是成碱性食品。如水果、蔬菜、牛奶（P多Ca更多） 等。
Al、Si、Se、Sn、I、F等元素，含量都在0.01 ％以下，称为
微量元素或痕量元素。其中一些元素是人体所必需的，在维
持人体正常生理功能，构成人的机体组织等方面，起着十分
重要的作用。
营养学的观点，通常比较容易引起缺乏的矿物元素有Ca、Fe 和I，下面简要介绍它们的测定方法。
食品中有些矿物元素是非人体必需的有毒元素，有些虽是人 体必需元素但需要量很小，摄入过量将对人体产生危害，因 此必须严格限制这类元素在食品中的含量，有关它们的测定 方法将在第十三章中介绍。
土壤矿质全量元素的测定—原子吸收分光光度法
土壤矿质全量元素的测定—原子吸收分光光度法
一、概述
矿质全量元素是指土壤中的各种元素，它们主要包括氧、碳、氢、氮、磷、钾、钙、镁、铁等十多种元素。
其中，铁是土壤中的一种金属元素，
是植物生长发育的必需元素。
为了检测土壤中的铁含量，可以采用原子吸
收分光光度法（AAS）来进行测定。
二、原理
原子吸收光度是一种大量测定元素含量的有效方法，它能够测定各种
溶液中的金属元素含量。
原子吸收光度法是基于原子的能量吸取原理的一
种光谱分析技术，根据金属原子分子对其中一特定波长的光能的吸收能力
来测定元素含量。
当原子吸取光谱线的外加光能量时，原子内部的一些电
子会因量子跃迁而由原子内的低层跃迁到高层，吸取特定波长的光能，这
对原子的表征，比如测定其中的金属元素含量就至关重要。
三、仪器器材
原子吸收分光光度法用于测定土壤中的铁含量，需要准备一下仪器器材。
1.原子吸收光度仪，其中仪器有发射源、检测枪、检测头等，仪器可
以根据检测需要使用不同的发射源，比如氩光发射源，火焰发射源，检测
枪和检测头是仪器测定金属元素含量的重要组成部分。
2.分离器，分离器是指土壤样品中多种元素的分离，以便于原子吸收
分光光度测定其中一种元素。
原子吸收光度法测定钢中微量铬的影响
原子吸收光度法测定钢中微量铬的影响
原子吸收光度法是一种常用的分析技术，用于测定微量金属元素在样品中的含量。
在钢中微量铬的含量测定中，原子吸收光度法具有许多优势，如高灵敏度、选择性和准确性。
钢是一种重要的工程材料，其中微量铬的含量对钢的性能和质量具有重要影响。
铬可以显著提高钢的耐蚀性、耐磨性和硬度。
因此，准确测定钢中微量铬的含量对于确保钢材质量和性能的稳定性至关重要。
在原子吸收光度法中，首先将钢样品溶解，并通过适当的预处理步骤将铬离子还原为原子态。
然后，使用特定的吸收光源（通常是中空阖式阴极灯）照射样品，并测量样品溶液中吸收的光强度。
铬离子的浓度与光强度之间存在线性关系，从而可以通过测量光强度来计算样品中的铬含量。
在实际应用中，为了提高测量的准确性和可靠性，需要进行一系列的控制和校正。
例如，可以通过测量标准溶液来建立标准曲线，以便根据吸光度与铬浓度之间的关系来计算待测样品中的铬含量。
同时，还需要注意样品的预处理过程中是否存在干扰物质，这些干扰物质可能会影响铬的吸收光谱，因此需要进行适当的去除或控制。
另外，原子吸收光度法还可以进行选择性测定不同化学态的铬。
例如，
可以使用还原剂将六价铬（Cr(VI)）还原为三价铬（Cr(III)），然后选择性地测定三价铬的含量。
这种选择性测定可以更准确地评估钢中铬元素的化学活性和对钢性能的影响。
总之，原子吸收光度法是一种可靠、灵敏且准确的方法，用于测定钢中微量铬的含量。
通过该方法，可以有效地评估钢材质量和性能，并为钢材的合理使用和工程应用提供重要依据。
原子吸收光度法测定粉尘中的锌
原子吸收光度法测定粉尘中的锌
及列表式文段。
原子吸收光度法测定粉尘中的锌
原子吸收光度法是一项表征污染成分来源以及毒性测定实验室常识的有效方法，其中包括测定大气粉尘中锌元素含量的分析。
锌在大气污染物质中扮演着重要角色，空气污染来源及毒性估算，原子吸收光度法已经成为重要手段之一。
原子吸收光度法测定粉尘中锌含量的实验室实践，一般以大气粉尘样品为用材，样品的前驱处理工作略有不同，有的需要用磁提取法磁性分离，有的需要通过放射测量和冷凝精制技术对样品进行净化，使样量满足要求。
在实验中，原子吸收光度计是一种常用的实验性仪器，其中以火焰原子吸收-
原子吸收光度计最为常用。
此计量仪器借助可根据材料中锌含量的变化，调节不同的光通道的亮度，使接收器产生信号，通过接收信号提供的电离光能量指示，从而测定大气粉尘中的锌含量，结果以含浓度的表示。
原子吸收光度法的优势是其灵敏度高、精度好，能够快速、精确地测定被检物比较微小的浓度。
它也可以作检验标准以达到预期效果，保证实验数据的准确性和可靠性。
原子吸收光度计已广泛用于空气污染物质的检测，为我们了解大气污染形势提供重要数据，极大地强化了大气污染的检测能力。
总之，原子吸收光度法测定粉尘中的锌，它操作简单、灵敏度高、精度高，准确测定空气污染物质的含量，有助于检测有害污染物质和维护大气环境质量，是一项有效的空气污染实验室技术。
原子吸收光度法的原理
原子吸收光度法的原理
原子吸收光度法是一种常用的分析仪器和技术，用于测量溶液中特定元素的浓度。
该方法基于原子对特定波长的光的吸收特性。
原子吸收光度法的原理是利用特定元素原子（或离子）分子吸收特定波长的光，产生电子激发和跃迁的原理来进行浓度测量。
该方法的关键是通过光源产生经过特定波长过滤的光线，并经由样品溶液，然后利用光学系统将透射的光线转化为电信号进行检测。
测量的过程中，样品溶液通常需要进行前处理，例如稀释、蒸发浓缩等，以达到适当的浓度范围。
经过前处理的样品溶液通过光束传输系统，通常采用中空阳极灯或者连续性源以及特定的光栅来选择特定波长的光线。
光线通过样品溶液时，特定元素的原子或离子会吸收与其原子结构相对应的特定波长的光线。
吸收的光线强度与溶液中特定元素的浓度成正相关。
在检测端，通过光电二极管或者光电倍增管将透射的光线转化为电信号，并经过放大、滤波、数字化等处理进行信号采集和处理。
通过测量电信号的强度，与吸收光线的强度成反比关系，可以计算出溶液中特定元素的浓度。
需要注意的是，在进行原子吸收光度法测量前，还需进行一系列的校正和操作。
例如光源的校准，光电二极管的调节，以及背景校正等。
同时，在样品溶液中可能存在干扰物质，也需要进行干扰消除的处理，以保证测量结果的准确性。
综上所述，原子吸收光度法通过测量特定元素对特定波长光的吸收，来实现测量这一元素在溶液中的浓度。
这种方法常用于环境监测、食品安全、金属分析等领域，具有快速、准确、灵敏度高等优点。
第五章 原子吸收光谱
1.基本原理
当辐射通过原子蒸气，入辐射的频率等 于原子中的电子由基态跃迁到较高能态所需 要的能量频率时，原子就产生共振吸收，电 子由基态跃迁到激发态，伴随着原子吸收光 谱的产生。 使电子从基态跃迁至第一激发态所产生 的吸收谱线称为第一共振线。
1.基本原理
各种元素的原子结构和外层电子排布不 同，从基态激发时，吸收的能量不同，因而 各种元素的共振线各有其特征性，这种共振 线就是元素的特征谱线。
I
I
o
o
1.基本原理
在ν0处Iν最小即 透光少，吸收最大， 这种现象称为原子 蒸气在ν0处有吸收 线。ν0为中心频率。
1.基本原理
以吸收系数Kν对谱线频率作图就更易看出， 对应于中心频率ν0有一个最大的吸收系数Kν值， 而在ν0的两侧均有Kν= 0的点，即吸收曲线具有 一定的宽度，这就是吸收线的轮廓。 在最大吸收系数Kν的高度 的一半所对应的频率范围称为 谱线的半宽度，以△ν表示。常 被用来表示吸收线的轮廓，约 为0.001-0.01nm。
概
述
原子吸收分光光度法的特征
1.灵敏度高 2.选择性好 3.精密度高 4.准确度高 5.应用广泛 6.分析速度快 7.操作简便
缺点：需根据被 测元素选择空心 阴极灯，不能做 结构分析，线性 范围窄。
1.基本原理
1.1 原子吸收线产生
原子吸收光谱分析的基本过程： ① 光源发射出特征辐射； ② 试样在原子化器中被蒸发、解离为气态基 态原子； ③ 特征辐射通过气态基态原子区时，部分光 被蒸气中基态原子吸收而减弱，测其吸光 度。
1.基本原理
以峰值吸收测量代替积分吸收测量的必要条件是： ① 锐线光源辐射的发射线与原子吸收线的中心频 率0完全一致；
原子吸收
对于多电子原子来讲，各电子轨道磁矩与自旋磁矩相互
作用，较复杂需引入一组新的量子数来描述。
如：Na原子 3S1→3p1,仪器分辨率高时，可看到D1,D2线。
D1线 5896A D2线 5890A
10A=1nm
跃迁时，电子自旋分裂为二个能级P1/2，P3/23S1电子在两
个能级间跃迁产生D1线D2线这些状态的描述，均需引入一组
原子吸收光谱与可见紫外对比如下：
相同处：
1、都是吸收光谱，都是电子能级跃迁。
2、A~CL成正比，依据郎伯一比耳定律。
不同之处：
1、可见紫外是分子光谱而此章是原子光谱。
2、仪器：
可见紫外：光源一单色器→比色器→检测器，记录仪
原子吸收：光源→
单 色 器 or 滤光片
→火焰→检测器
记录仪
可见一紫外 原子吸收
原子吸收 分光光度法
§1. 概述 §2.原理 §3.原子吸收分光光度计 §4.实验技术 §5.小结
§1 概述
原子光谱法有三种： 1.原子吸收分光光度法。 2.原子发射分光光度法。 3.原子荧光分光光度法。
原子吸收分光光度法所用光源由所要测定的原子束来作 光源。光源辐射出的元素特征谱线的光（锐线光谱）通过试 样蒸气时，被蒸气中待测元素基态原子吸收，由辐射光谱被 成弱的程度来测定。
的核和相同数目带负电荷的核外电子所组成。而核外电子按 一定规律分布在各厂能级，各电子的能量由其此外的能级决 定。核外电子排布具最低能量时，原子处于基态。
例：Na z=11 电子排布：1S22S22P63S1
3S1这个电子为价电子，又称光学电子，可以受激而跃
迁（3S→SP）结构化学中将核外电子的运动状态用四个量
子数表示：
仪器分析第五章 原子吸收光谱法
第五章原子吸收光谱法Chapter FiveAtomic Absorption SpectrumFor Short：AAS第一节基本原理一、原子吸收光谱分析概述1、原子吸收光谱的起源18世纪初，人们便开始观察和研究原子吸收光谱-----太阳光谱中的暗线。
1955年，澳大利亚物理学家瓦尔西发表了著名论文“原子吸收光谱在化学分析中的应用”，奠定了原子吸收光谱分析法的理论基础。
1955年，原子吸收光谱作为一种分析方法开始应用。
并在60年代得到迅速发展和普及。
2、什么是原子吸收光谱？溶液中的金属离子化合物在高温下能够解离成原子蒸气，两种形态间存在定量关系。
当光源发射出的特征波长光辐射通过原子蒸气时，原子中的外层电子吸收能量，特征谱线的光强度减弱。
光强度的变化符合朗伯-比耳定律，进行定量分析。
它是基于物质所产生的原子蒸气对特征谱线的吸收作用来进行定量分析的一种方法。
❖原子与分子一样,吸收特定能量后,产生基态→激发态跃迁；产生原子吸收光谱，即共振吸收。
❖原子由基态→第一激发态的跃迁,最易发生。
❖每种原子的核外电子能级分布不同，当产生由基态→第一激发态的跃迁时，吸收特定频率的辐射能量。
二、共振线：共振吸收线——电子从基态跃迁至第一激发态所产生的吸收谱线称为共振吸收线（简称共振线）。
共振发射线——电子从第一激发态再跃回基态时，则发射出同样频率的辐射，对应的谱线称为共振发射线（也简称共振线）。
原子的共振线的吸收共振线称为元素的特征谱线，因为：各种元素的原子结构和外层电子排布不同。
所以不同元素的原子从基态激发成第一激发态（或由第一激发态跃回基态）时，吸收（或发射）的能量不同，因此各种元素的共振线各有其特征性。
共振线又称为元素的灵敏线，因为：这种从基态到第一激发态的跃迁最容易发生，因此对大多数元素来说，共振线是指元素所有谱线中最灵敏的谱线。
在原子吸收光度法中，就是利用处于基态的待测原子蒸气对从光源发射的共振发射线的吸收来进行分析的。
灰分的测定
即：称样
称重
加入乙酸镁 除去乙酸镁 计算
炭化
灰化
五．结果计算
（m1 m0） （m3 m2） 灰分（干基 %） 10000 m（ 100 M）
式中 m0——坩埚质量，g； m1——灰分和坩埚质量，g； m2——空白试验坩埚质量，g； m3——氧化镁和坩埚质量，g； m ——试样质量，g； M ——试样水分百分率，％。
化学分析法 比色法 原子吸收分光光度法
以钙的测定为例
含钙量：
黄豆（191毫克／100克）；南豆腐（116毫克／100克）； 北豆腐（138毫克／100克）；豆腐干（ 200毫克／100 克）
表5-4 部分食品中钙的含量（mg/100g）
影响钙吸收的因素：
蛋白质、氨基酸、乳糖、维生素等有利于钙的吸收；脂
2.仪器、试剂：
仪器：
⑴高温炉 ⑵坩埚 ⑶坩埚钳
⑷干燥器
3.试剂：
⑸分析天平
⑴ 1∶4盐酸溶液 ⑵ 0.5%（5g/L）三氯化铁溶液和等量蓝黑墨水的混 合液
⑶ 6mol/L硝酸
⑷ 36%过氧化氢
⑸ 辛醇或纯植物油
4.操作条件的选择
（1）灰化容器（坩埚） 坩埚材质有多种： ① 素瓷 ②铂 ③ 石英 ④铁 ⑤镍 个别情况也可使用蒸发皿。 坩埚盖子要与坩埚配套。
（4）灰化 炭化后，把坩埚移入已设规定 温度500~550 0C 的高温炉炉口 处，慢慢移入炉膛内，坩埚盖 斜倚在坩埚口，关闭炉门。
500~550 0C灼烧一定时 间至灰中无碳粒存在；
冷却至2000C 左右，打 开炉门，将坩埚移入干 燥器中冷却至室温；
准确称重，再灼烧、 冷却、称重，直至达到 恒重。
钾、钠的测定----原子吸收光度法
钾、钠的测定----原子吸收光度法一、方法提要试样用盐酸-氢氟酸分解，在盐酸介质中，于原子吸收分光光度计波长钠589.0nm和钾766.5nm处，以空气-乙炔火焰分别进行钠和钾的测定。
二、试剂1、钾标准溶液：称取1.5830g已在500-600℃灼烧过的光谱纯（或GR级）氯化钾溶于水中，用水稀释至1000 mL，贮存在塑料瓶中，摇匀。
此溶液含K2O为1mg/mL。
2、钠标准溶液：称取胜0.8858g已在00-600℃灼烧过的光谱纯（或GR级）氯化钠溶于水中，用水稀释至于1000 mL，贮存于塑料瓶中，摇匀。
此溶液含水量Na2O为1mg/mL。
三、分析步骤准确称取胜0.1000克试样，置于铂坩埚中，用少许水润湿，加入（1+1）硫酸15滴和氢氟酸10毫升，在电热板上加热分解（必要时，可再加氢氟酸处理一次）。
分解完全后，蒸发至冒尽白烟，冷却。
加入（1+1）硝酸5毫升和大半坩埚水，在电热板上加热溶解。
如在铂坩埚中不易溶解完全，用少量水，将不溶物和溶液一起移入100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，干过滤。
标准曲线绘制：分别取钾、钠标准溶液0.0、0.3、0.6、0.9mL于100mL容量瓶中，加5mL硝酸（1+1）用水定容，摇匀，与试样同量进行测定。
四、注意事项1、所有器皿，包括移液管，使用前应以盐酸洗涤。
2、用氢氟酸硫酸溶解试磁应赶尽氟离子，防其侵蚀玻璃（玻璃中含有一定量的钾、钠使结果偏听偏高）。
故制成样品溶液后，应尽快完成测定。
3、若试样中钛、铁、铝较多，可在冒三氧化硫白烟至近干时，取下稍冷，用热水溶解盐类，移入250mL烧杯中，洗净坩埚，控制体积为60-70mL，加2-3g尿素，盖上表面皿，微沸约10分钟，取下冷却，移入100mL容量瓶中，用水定容，摇匀，干过滤或取清液测定钾、钠。
4、Cl1-、SO42-、CO32-、、NO31-，对钾、钠测定无影响，PO43-使钾的测定结果偏低，从标准中加入相应的，PO43-可抵消其干扰。
第五章 不同类型食品检验项目及检验方法
第五章不同类型食品检验项目及检验方法第一节粮油及其制品检验一、粮油及其制品中磷化物的测定GB 5009.36-2003粮食卫生标准的分析方法1、方法：钼蓝比色法2、原理：磷化物遇水、酸放出硫化氢，用酸性高锰酸钾溶液吸收，并将其氧化成磷酸，与钼酸铵作用生成磷钼酸铵。
磷钼酸铵用氯化亚锡还原成蓝色化合物钼蓝，与标准系列比较定量。
3、仪器：二、粮油及其制品中氰化物的测定1、方法：异烟酸-吡唑啉酮比色法2、原理：氰化物在酸性溶液中被蒸出后，吸收在碱性溶液中。
在pH=7.0溶液中，用氯胺将氰化物转化为氯化氢，再与异烟酸-吡唑啉酮作用，生成蓝色染料，与标准系列比较定量。
3、注意事项：1）氰化物主要指氰酸盐和氢氰酸。
氰酸盐在高温高湿条件或与酸作用下，分解放出氢氰酸。
氢氰酸蒸气和氰酸盐属作用强烈的有毒物质，对人有毒性，氢氰酸蒸气中毒主要通过呼吸道，严重中毒时呼吸急剧减慢、气喘、脉搏减慢、瞳孔放大、痉挛和失去知觉。
2）氰化物遇酸产生氢氰酸，氢氰酸与苦味酸作用，生成红色异氰紫酸钠。
三、粮油及其制品中过氧化苯甲酰的测定方法原理：在丙酮溶液中，过氧化苯甲酰与碘化钾反应生成游离碘，以硫代硫酸钠标准溶液滴定。
四、粮油及其制品中微量元素的测定1、磷的测定方法：比色法原理：氯化亚锡-硫酸肼还原法：食品中有机物经酸破坏后，磷在酸性条件下与钼酸铵作用生成磷钼酸铵。
用氯化亚锡-硫酸肼还原林钼酸铵得到蓝色化合物——钼蓝。
其强度与磷含量成正比，可以进行比色定量。
对苯二酚——亚硫酸钠还原法：食品中有机物经酸破坏后，使磷在酸性条件下与钼酸铵生成磷钼酸铵。
用对苯二酚——亚硫酸钠还原磷钼酸铵得到蓝色化合物——钼蓝。
其蓝色强度与磷含量成正比，在660nm处测得钼蓝的吸光度，可以定量分析磷的含量。
本方法最低检出限为2μg。
样品预处理：消化2、镍的测定方法1：丁二比色法原理：在碱性介质中，在氧化剂的存在下，镍与丁二五生成酒红色络合物，其颜色的深浅与溶液中镍的含量成正比。
原子吸收分光光度法
原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法是化学分析中常用的一种技术手段，用于测定物质中某种特定元素的含量。
它利用分光光度计测量样品溶液中特定元素在特定波长下吸收的光的强度，从而计算出该元素的浓度。
下面将介绍原子吸收分光光度法的基本原理、仪器设备以及实验步骤。
基本原理：原子吸收分光光度法基于化学元素的特性：元素在特定波长下可吸收辐射能，其吸光度与元素浓度呈线性关系。
该方法通过将待测元素转化为原子态，并根据原子态对特定波长的光吸收的特征来确定元素的含量。
仪器设备：1.分光光度计：用于测量样品溶液对特定波长光的吸收强度，因此需要选择适当的波长设置。
2.电源：用于为设备供电。
3.空气或氢气源：提供燃料和燃烧的气体。
4.分析样品：待测元素所在的样品溶液。
实验步骤：1.选择合适的波长：根据待测元素的特性和吸收峰的位置，选择适当的波长设置在分光光度计上。
2.预备样品：将待测样品加入溶剂中，使其制备成溶液。
3.校准仪器：用已知浓度的标准样品溶液进行校准，确定仪器的灵敏度和线性范围。
4.调整光路：调节分光光度计的光路和基线，确保测量的准确性和稳定性。
5.测量样品溶液：用分光光度计将待测样品溶液放入样品池中，测量样品溶液对特定波长光的吸收强度。
6.计算浓度：通过样品溶液对光的吸收强度和校准曲线，计算出待测元素的浓度。
原子吸收分光光度法的优点：1.高灵敏度：该方法可以测量样品中极小浓度的元素，通常可达到ppb（10的负9次方）或更低的浓度级别。
2.高选择性：通过选择适当的波长进行测量，可以减少其他物质对测量结果的影响，提高分析的准确性和精确性。
3.广泛应用：原子吸收分光光度法广泛应用于环境监测、冶金、食品安全、生物医学等领域，能够分析多种元素的含量。
需要注意的是，进行原子吸收分光光度法实验时需要注意保持实验环境的洁净、准确校准仪器，以及严格按照实验步骤操作，以确保实验结果的准确性和重现性。
总而言之，原子吸收分光光度法是一种常用且可靠的测定物质中某种特定元素含量的方法，其基本原理、仪器设备以及实验步骤都需要严格控制与操作，以保证准确性和重现性。
原子吸收光度法的优缺点
原子吸收法的优缺点1.1 原子吸收光谱法的优缺点原子吸收光谱法本身所具有的一系列优点，是它迅速发展的内在原因。
和原子发射光谱分析相比，其优点概括起来有：1.1.1 选择性强这是因为原子吸收带宽很窄的缘故。
因此，测定比较快速简便，并有条件实现自动化操作。
在发射光谱分析中，当共存元素的辐射线或分子辐射线不能和待测元素的辐射线相分离时，会引起表观强度的变化。
而对原子吸收光谱分析来说：谱线干扰的几率小，由于谱线仅发生在主线系，而且谱线很窄，线重叠几率较发射光谱要小得多，所以光谱干扰较小。
即便是和邻近线分离得不完全，由于空心阴极灯不发射那种波长的辐射线，所以辐射线干扰少，容易克服。
在大多数情况下，共存元素不对原子吸收光谱分析产生干扰。
在石墨炉原子吸收法中，有时甚至可以用纯标准溶液制作的校正曲线来分析不同试样。
1.1.2 灵敏度高原子吸收光谱分析法是目前最灵敏的方法之一。
火焰原子吸收法的灵敏度是ppm到ppb级，石墨炉原子吸收法绝对灵敏度可达到10-10～10-14克。
常规分析中大多数元素均能达到ppm数量级。
如果采用特殊手段，例如预富集，还可进行ppb数量级浓度范围测定。
由于该方法的灵敏度高，使分析手续简化可直接测定，缩短分析周期加快测量进程；由于灵敏度高，需要进样量少。
无火焰原子吸收分析的试样用量仅需试液5～100?l。
固体直接进样石墨炉原子吸收法仅需0.05～30mg，这对于试样来源困难的分析是极为有利的。
譬如，测定小儿血清中的铅，取样只需10?l即可。
1.1.3 分析范围广发射光谱分析和元素的激发能有关，故对发射谱线处在短波区域的元素难以进行测定。
另外，火焰发射光度分析仅能对元素的一部分加以测定。
例如，钠只有1％左右的原子被激发，其余的原子则以非激发态存在。
在原子吸收光谱分析中，只要使化合物离解成原子就行了，不必激发，所以测定的是大部分原子。
目前应用原子吸收光谱法可测定的元素达73种。
就含量而言，既可测定低含量和主量元素，又可测定微量、痕量甚至超痕量元素；就元素的性质而言，既可测定金属元素、类金属元素，又可间接测定某些非金属元素，也可间接测定有机物；就样品的状态而言，既可测定液态样品，也可测定气态样品，甚至可以直接测定某些固态样品，这是其他分析技术所不能及的。
原子吸收光度法工作原理
原子吸收光度法工作原理宝子们！今天咱们来唠唠原子吸收光度法这个超有趣的东西。
咱先想象一下，原子就像一个个小小的精灵，它们在自己的小世界里有着独特的行为方式。
原子吸收光度法呢，就是专门和这些原子小精灵打交道的一种超酷的方法。
原子吸收光度法的核心呀，就是原子对光的吸收。
你看啊，原子是由原子核和核外电子组成的。
这些电子就像调皮的小跟班，在不同的能量轨道上跑来跑去。
当一束特定波长的光照射到原子上的时候，就像给原子带来了一个特殊的信号。
如果这个光的能量恰好能让原子里的电子从低能量轨道跃迁到高能量轨道，那就像是给电子一个向上跳的动力，原子就会吸收这个光。
这就好比是原子看到了自己喜欢的“能量糖果”，一口就把光给吞掉啦。
那这个光被原子吸收之后呢？这时候就轮到仪器上场来检测啦。
仪器就像是一个超级侦探，它能发现光被吸收了多少。
你想啊，原来有一束很强的光射向原子，但是经过原子吸收之后，光就变弱了。
仪器就精确地测量出这个光减弱的程度。
这个减弱的程度可不是随便的哦，它和原子的浓度有着密切的关系。
就像是你吃的糖果越多，你肚子里的糖果数量就越多一样。
原子越多，对光的吸收就越多，光减弱的程度也就越大。
再深入一点呢，不同的元素原子，它们就像有着不同口味偏好的小精灵。
每种元素的原子只对特定波长的光感兴趣，就像每个小精灵只喜欢特定的能量糖果。
比如说，钙原子喜欢的光波长就和铁原子喜欢的不一样。
这可太妙了，我们就可以利用这个特性，专门用特定波长的光去检测某种元素的原子。
这样就能在一堆原子混合的情况下，准确地找出我们想要检测的那种元素的原子到底有多少。
而且呀，原子吸收光度法的精度可高了呢。
它就像一个超级细心的小工匠，能精确地测量出原子的微小变化。
在很多领域都发挥着巨大的作用。
比如说在环境检测里，如果我们想知道土壤或者水里有多少重金属原子，像铅啊、汞啊之类的，原子吸收光度法就能派上大用场。
它能准确地告诉我们这些有害物质的含量，就像给环境做了一次超级细致的健康检查。
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AX=k·cX A0=k·(c0+cX)
5.5 原子吸收干扰及其抑制
光谱干扰—主要来自于光源和原子化器 来自光源的谱线干扰
其它元素的谱线
空心阴极灯的气体杂质、阴极上的氧化物发出的背景辐射 更换空心阴极灯；减小狭缝
被测元素(多谱线的过渡元素等)本身的发射线
试样相关的谱线干扰 另选分析线；分离除去干扰元素 原子化器相关的干扰 试样处理；调节零点；改变火焰成分；调制仪器
变异系数1.5%~5% 大
分光系统
单色器(光栅) 通带宽度W
将待测元素的特征谱线与邻近谱线分开
W=D·S·10-3 (nm)
D为光栅线色散率的倒数(nm/mm)；S为狭缝宽度(mm)
若某单色器采用一定色散率的光栅，则单色器的分辨率和集光本领取决于 狭缝的宽度 单色器的分辨率降低，导致测得的吸收值偏离工作曲线； W值选得过窄，虽可改善实际分辨率，但出射光强度会受影响，若要提高
第5章 原子吸收分光光度法
基本原理 原子吸收分光光度计 定量分析 灵敏度、特征浓度、检出限 干扰类型及抑制方法
5.1 原子吸收分光光度法概述
连续光谱 H的发射光谱 Na的发射光谱 Na的吸收光谱 太阳光谱
原子吸收分光光度法(AAS)：测量试样产生的原子蒸气中基态原 子对特定谱线的吸收来测定试样中待测元素的浓度或含量
T为热力学温度
K为玻尔兹曼常数 (1.3810-16尔格/K)
结论：基态原子数占绝大多数，参与吸收的基态原子数
可以近似地看作生成的原子总数，即测量得到的N0就代
表了待测元素的浓度。
变宽效应
压力变宽(碰撞变宽)
吸光原子与蒸气中其它原子或分子相互碰撞而引起能级微小的变化，使发射 和吸收的光量子频率改变而导致的谱线变宽。
W值选得过宽，出射光强度会增加，但同时出射光包含的波长范围也相应，
光源的工作电流以增强光强度，则又伴随着谱线变宽和噪音增加
应根据测定的需要调节合适的狭缝宽度
检测系统
检测系统包括光接受器、放大器、对数转换器、显示系 统装置等 将经过单色器分光后的微弱光信号转换为电信号 常用光电倍增管
燃助比：温度-氧还环境
燃烧器高度：火焰位置-温度
5.6 灵敏度、特征浓度
标准曲线的斜率dA/dc，它表示吸光度对浓度的变化率 变化率愈大，灵敏度愈高
灵敏度
特征浓度(S) 能产生1%光吸收或0.0044吸光度所需要被测元素的浓度
0.0044c S A
c为被测元素浓度gmL-1 A为多次测得吸光度的平均值 S单位为gmL-1/(1%吸收)
基态原子在吸收区的停留时间短而限制了测定灵敏度
原子化效率较低，需要的样品量较大，对粘稠样品和固体 样品不能直接分析
无火焰原子化器
利用电流加热石墨容器，使温度上升至实现试样的蒸发和原子化
石墨炉原子化器结构示意图
火焰原子化法和无火焰原子化法比较
火焰原子化法 无火焰原子化法
原子化原理
最高温度
火焰
Xmin —— 空白溶液按相同方法测定多次的平均值 S0 —— 空白溶液多次测定的标准偏差 K —— 置信水平决定的系数，IUPAC推荐为3
Xmin 对应的被测元素浓度即为检出限
检出限
Ks0 3s0 D.L. S S
Homework
Lorentz变宽 (ΔL)
待测元素的原子和其它粒子碰撞而产生变宽
2
2 1 1 L 2 N A p ( ) RT A M
谱线展宽、谱线强度下降、谱线中心波长位移、谱线不对称 Holtsmark变宽 (共振变宽) 待测元素的原子间相互碰撞而产生的变宽 (只有在被测元素浓度较高时才有影响)
原子吸收定量分析方法
标准加入法
若试样基体组成复杂, 且基体成分对测定又有明显干扰时采用 把未知试样溶液分成体积相同的两份，移入A、B两个容量瓶， 另取一定量的标准溶液加入其中的B瓶，将两份溶液稀释刻度， 测定A、B的吸光度 设试样中待测元素的浓度为CX，加入标液的浓度增 量为C0，A的吸光度为AX，B的吸光度为A0，则：
2955℃(乙炔-氧化亚氮)
电热
约3000℃(石墨管)
原子化效率
试样体积 信号形状
约10%
约1mL 平顶形
约90%以上
5~100L 峰形
灵敏度 检出限
重现性 基体效应
低 Cd 0.5ngg-1 Al 20ngg-1
变异系数0.5%~1.0% 小
高 Cd 0.002ngg-1 Al 0.1ngg-1
K0 2 ln 2
D
e2 N0 f mc
2 ln 2 e2 A 0.4343 N0 f L D mc
A=KN0L=K’c 基态原子对光的吸收 原子分光光度法的定量基础
光源——空心阴极灯
作用：发射待测元素的特征光谱 光源应满足如下要求：
积分吸收
问题：要测量如此细窄谱线的面积，则需要有分 辨率高达五十万次以上的分光系统！
积分吸收
指在吸收线轮廓内，吸收系数的积分
K d
e2
mc
N0 f
积分吸收与单位体积原子蒸气中吸 收辐射要理论基础
峰值吸收与锐线光源
锐线光源 能发射出半宽度小于吸收线的发射线光源 Δ，K0，K0值与与谱线的宽度有关 如果吸收线变宽的因素只考虑多普勒变宽
如图是光电倍增管利用
次级电子发射来放大光 电流的原理，因此具有 较高的光电转换效率。
原子吸收分光光度法虚拟实验
5.4 原子吸收定量分析方法
标准曲线法
配制一组标准溶液，由低至高依次测定吸光度，绘制A-C标准曲线。然后 由未知试样的A从标准曲线上求得待测元素的含量。适用于组成简单、干 扰较少的试样
• 待测元素C，引起压力变宽，造成吸收线不对称 • 燃烧气流量、单色器波长的漂移等可导致样品测定条件与标准曲线测定 条件不同
测量条件的选择
吸收线的选择：共振线（特征谱线）
当共振线有干扰时，选其它谱线
灯电流： 过小，光强低且不稳定；
过大，发射线变宽，灵敏度下降，影响光源寿命
在保证光源稳定且有足够光输出时，选用最小灯电流 狭缝宽度：不减小吸收值的情况下，尽可能使用较宽的狭缝 原子化条件： 火焰类型：温度-背景-氧化还原环境
火焰的燃气与助燃气比例 火焰组成决定火焰的氧化-还原性
在确保待测元素充分离解为基态原子的前提下， 低温火焰比高温火焰具有更高的灵敏度
几种常见火焰
乙炔—空气火焰：燃烧稳定，重现性好，噪声低，燃烧速度 不大，温度足够高，对大多数元素有足够 高的灵敏度 氢—空气火焰： 氧化性火焰，燃烧速度较高，但温度低， 优点是背景发射较弱，投射性能好 乙炔—氧化亚氮：火焰温度高，燃烧速度不快，是目前唯一 获得了广泛应用的高温化学火焰 火焰原子化器不足之处：
火焰原子化器
雾化器：将试样雾化 原子化能源 形成火焰
预混合型火焰原子化器
进入火焰的微粒较小，均匀，噪音低，操作安全，被测组分在火焰中可 瞬间原子化，吸收光程较长 不足之处：样品利用率低；试样浓度较高时，易在雾化室内壁沉积
火 焰
温度最高，部分原子被电离成离子或重新合成分子 温度较高，离解产生基态原子，最佳灵敏度 熔融并蒸发 干燥并呈固体颗粒
能发射锐线 辐射光强度大
稳定性好
用不同待测元素作阴极材料，可制成相应空心阴极灯 空心阴极灯的辐射强度与灯的工作电流有关 增大电流，可增大发射强度； 电流过大，阴极溅射增大产生“自吸收”现象，导致发 射线变宽；影响灯的寿命 电流过低，入射光强度减弱，稳定性降低，信噪比下降
原子化系统
作用：使试样中的被测元素转变为气态的基态原子 原子化器的性能好坏直接影响测定的灵敏度和重现性 原子化过程是整个原子吸收法中的关键
5.2 分析原理
共振吸收
共振发射线
共振吸收线
不同原子产生的共振线各有其特征性，是元素的特征谱线。 从基态至第一激发态的跃迁一般最易发生，因此对大多数元
素来说共振线即为元素的灵敏线。
原子吸收分析就是利用处于基态的待测原子蒸气对从光源辐 射出的该原子共振线的吸收来进行分析工作。
基态原子和激发态原子的比例
原子吸收法的测量决定于待测物的基态原子数 试样中的元素原子化后是否全部处于基态
Boltzmann公式
Nj N0
gj g0
e
E j kT
路德维希·玻尔兹曼
Nj/N0
Nj N0
Ej为激发能
gj g0
e
E j kT
Nj和N0分别为激发态和基态的原子数 gj和g0分别为激发态和基态的统计权重，即能级的简并度
对于无火焰的石墨炉原子化法，由于测定的灵敏度取决于加到原子
化器中试样的量，特征浓度可用待测元素产生1%光吸收时的重量来
表示：
0.0044cV S A
S单位为g/(1%吸收)
检出限
IUPAC1975的建议，光化学分析中可测量的最小分析信号Xmin可表达为：
X min X 0 KS o
背景吸收：试样中的分子吸收、火焰成分的吸收和固体颗粒引起的光散射 原子化器的发射
原子吸收干扰及其抑制
物理干扰
试样在转移、蒸发和原子化过程中，由于试样物理特性的改变 而带来的干扰。
化学干扰
影响被测元素的原子化效率；主要干扰来源
被测元素与其它组分间发生化学作用以及自身电离所引起的干 扰效应。 电离干扰：多发生于电离电位低的一些元素 形成难挥发的化合物：降低吸收