原子吸收光谱的分析方法
原子吸收光谱分析
原子吸收光谱分析一、光谱基本原理原子吸收光谱是利用原子在特定波长的光照射下，原子从基态跃迁到激发态，吸收光能的原理。
根据波长的选择，原子吸收光谱可分为光电、可见、紫外和X射线等光谱。
其中，紫外-可见光谱（UV-Vis）是应用最广泛的分析方法。
原子吸收光谱依靠光源、样品和检测器共同完成分析。
在光源方面，通常使用中空阴极灯、氢、氩等气体放电灯作为发射源；在样品中，需要有吸收光线的元素，如金属、无机盐或有机物中的元素；检测器则根据不同光谱区域的吸收信号进行测量。
二、仪器构成原子吸收光谱分析仪器主要包括光源、光学系统、样品室和信号接收装置。
光源通常采用中空阴极灯，通过通电使高纯度金属蒸发产生原子，金属原子处于激发态时吸收特定波长的光，从而完成光谱分析。
光学系统包括一个反射镜和一个衍射光栅，用于选择特定波长的光进入样品池。
样品室通过控制进样量和流速将待测样品引入到光路中，使其与待测元素发生反应。
信号接收装置一般采用光电倍增管或CCD相机，将吸收的光信号转化为电信号，并通过放大和分析处理，最终得到光谱图谱。
三、应用原子吸收光谱分析在许多领域都有广泛应用。
在环境领域，可以用于测定水、土壤和空气中的重金属、汞、铅等元素的含量，以评估环境的污染程度。
在食品安全和农业领域，可以用来检测食品中的农药残留、微量元素含量等。
在药物和化学品的质量控制中，原子吸收光谱也被广泛应用，用于检测药品中的微量金属离子、无机盐等。
此外，原子吸收光谱还用于地质勘探、金属材料分析、放射性元素检测等领域。
四、未来发展随着科学技术的不断发展，原子吸收光谱分析也在不断完善。
一方面，研发更先进的光源和光学系统，提高光源的稳定性和精确性，加强光学系统的分辨率和选择性。
另一方面，开发更灵敏的检测器，提高信号接收装置的灵敏度和快速性。
此外，利用微纳米技术，制备新型材料，提高原子吸收光谱的灵敏度和选择性。
同时，结合化学计量学、机器学习等技术手段，用于光谱数据处理和解析，进一步提高分析的准确性和效率。
1原子吸收光谱分析法
Nj N0
2 1.3810－2 3 2500－273.15） （ e 0 1
6.12101 2
因此可以认为基态原子数实际代表了吸收辐射待测 元素的原子总数。
玻尔兹曼分布公式的分析：
Doppler变宽时，中心频率无位移，只是两则对 应变宽，但是K0会减小。
kv
V0
V
（3）谱线的碰撞变宽（压力变宽） 由于原子与外界气体分子之间的相互作用引起 的变宽，也称为洛伦兹变宽。它是由于碰撞使得 激发态寿命变短所致，外加压力越大，浓度越 大，变宽就越显著。 洛伦兹变宽使得中心频率发生了位移，谱线轮廓 不对称，这样使光源发射出来的发射线与基态原 子的吸收线产生了错位，从而影响了光谱分析的 灵敏度。
（2）选择性好：由于基态原子的吸收是线状吸收， 重叠的机会很小； （3）用途广泛：可测70多种元素； （4）样品用量少：5～10ul或0.05～30mg； （5）方法简便、快速：一般不需分离；
（6）精确度较高：相对误差一般为0.1～0.5%。
2、缺点：
（1）测一个元素换一个灯，难以完成多元素测定；
（2）不同点：
仪器主要部件的排列顺序不同
分光法：光源—单色器—吸收池—检测器—显示 原子吸收法：光源—吸收池—单色器—检测器—显示
吸光物质状态不同
分光法：分子或离子的吸收 原子法：基态原子蒸汽
吸收装置不同
分光法：吸收池
原子法：原子化器
吸收谱带形状不同
分光法：带状吸收
原子法：线状吸收
原子吸收光谱法的特点： 1、优点： （1）检出限低（10-10～10-14 g） ，灵敏度高；
原子吸收光谱定量分析方法
原子吸收定量分析方法一、定量分析方法(P145)⑴标准曲线法：配制一系列浓度不同的标准溶液，在相同测定条件下，测定标准系列溶液和待测试样溶液的吸光度，绘制A-c标准曲线，由待测溶液的吸光度值在标准曲线上得到其含量。
(2)标准加入法当试样组成复杂，待测元素含量很低时，应采用标准加入法进行定量分析。
取若干份体积相同的试液(cX)，依次按比例加入不同量的待测物的标准溶液(cO):浓度依次为：cX，cX+cO，cX+2cO，cX+3cO，cX+4cO …分别测得吸光度为：AX ，A1 ，A2 ，A3 ，A4 …直线外推法：以对浓度做图得一直线，图中cX点即待测溶液浓度。
(3)稀释法：⑷内标法：在标准试样和被测试样中，分别加入内标元素，测定分析线和内标线的吸光度比，并以吸光度比与被测元素含量或浓度绘制工作曲线。
内标元素的选择：内标元素与被测元素在试样基体内及在原子化过程中具有相似的物理化学性质，样品中不存在，用色谱纯或者已知含量二、灵敏度和检出限(1)灵敏度1、定义：在一定浓度时，测定值(吸光度)的增量(△ A)与相应的待测元素浓度(或质量)的增量(△ c或A m)的比值(即分析校正曲线的斜率)PS:习惯上用特征浓度和特征质量表征灵敏度2、特征浓度定义：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定义为元素的特征浓度3、特征质量定义：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定义为元素的特征质量。
(2)检出限定义：适当置信度下，能检测出的待测元素的最低浓度或最低质量。
用接近于空白的溶液，经若干次重复测定所得吸光度的标准偏差的3倍求得。
（3）测定条件的选择1.分析线的选择每种元素都有几条可供选择使用的吸收线。
一般选待测元素的共振线作为分析线，可以得到最好的灵敏度。
在测量高含量元素时，也可选次灵敏线。
2.单色器光谱通带的选择（调节狭缝宽度）光谱通带的选择以排除光谱干扰和具有一定透光强度为原则。
原子吸收光谱法的定量分析方法和测定条件的选择
Ax c 当A=0时， k
cx
A kc Ax
A—c曲线
方法
特点
适用范围
注意事项
横 向 比 较
标准 曲线 法
简便、快 速、可扣 除空白值
1.所用标准溶液系列浓度应在 A-C曲线的线性范围内 2.标准溶液与试样溶液要用相 组成简单、 同的试剂处理。 大量试样 3.扣除空白值。 的快速分 4.测定过程中，操作条件不变。 析 5.标准试样的组成应尽量与待 测溶液相同。
火焰的氧化性随火焰高度 的变化而变化
Mg Ag
Cr
原则：使测量光束从自由 原子浓度最大的火焰区通 过，保证最大的吸收灵敏 度。
相对吸收值 自由原子在火焰中的分布
5.狭缝宽度的选择
单色器分辨能力大，或光源辐射弱或共振线吸收 小，应选择较宽的狭缝宽度。 单色器分辨能力小，火焰的背景发射强，或吸收 线附近有干扰时，应选择较窄的狭缝宽度。 合适的狭缝宽度应通过实验确定 原则：能将吸收线与邻近的干扰线分开
一、AAS的定量分析方法
定量依据 标准曲线法
标准加入法
定量依据
强度为 I0 的某一波长的辐射通过均匀的原 子蒸气时，根据吸收定律，有 I I 0 exp( K 0l )
I0 和I分别为入射光和透射光的强度，K0为峰值吸收系数， l为原子蒸气层厚度
当在原子吸收线中心频率附近一定频率范围 Δv测量，则 v I 0 Ivdv
E K S lg ai
二、测定条件的选择
分析线 的选择 放大倍 数的选 择
狭缝宽 度
火焰原 子化法 仪器工 作条件
燃烧器 高度
空心阴 极灯电 流
火焰
1.分析线的选择
（1）一般选择最灵敏线(主共振线） （2）最灵敏线受干扰较大或测定高含量元素时，选 择次灵敏线或其它谱线 最适宜的分析线应视具体情况通过实验决定，其 原则是选用干扰小的谱线作为分析线。
原子吸收光谱分析法
Atomic Absorption Spectrometry, AAS
1
一、原子吸收光谱法
§8-1 概述
1.原子吸收分光光度法的特点 检出限低；准确度高； 选择性好，一般情况下共存元素不干扰；价廉。 2.应用
应用范围广，可测定70多个元素
3.基本原理 原子吸收光谱法: 基于待测元素的基态原子在蒸气状态对 原子共振辐射的吸收程度来确定物质含量的分析方法。
__________，对应的频率称为__________，在此频率处
的吸收称为__________。 ^^谱线轮廓 峰值吸收系数 中心频率 峰值吸收
10
三、吸收线宽度的影响因素
吸收线的宽度受多种因素影响，一类是由原子性质所决定，另
一类是外界因素。 1、自然宽度 Δ N
• 定义：无外界影响时，谱线仍有一定的宽度 • 一般约10-5nm。与其他变宽相比可完全忽略。 2、多普勒变宽（热变宽）Δ D • 定义：又称热变宽，是由于原子在空间作无规则热运动导致的 变宽，通常在原子吸收光谱法测量条件下，多普勒变宽是影响
效率低而且使基态原子在吸收区内停留的时间很短。
（ 2 ）消耗试液量大，一般为 0.5-1 mL 。对于数量很少的试样 （如血液、活体组织等）的分析，受到限制。
（3）不能直接分析固体试样。
36
2. 无火焰原子化装置
利用电热、阴极溅射、等离子体或激光等方法使试样中
待测元素形成基态自由原子。 前广泛使用的是电热高温石墨炉原子化法。 （1）结构 由石墨炉电源、炉体和石墨管三部分组成。
的光谱。（惰性气体光谱干扰很小）
类型:
单元素灯、多元素灯，但多元素灯谱线干扰大，价格贵使用受限
27
第08原子吸收光谱分析法
若控制条件使进入火焰的试样保持一个恒定的比例，则 A与溶液中待测元素的浓度成正比，即：
A=K·c 此即为原子吸收分光光度法定量基础。
10:31:36
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第三节 原子吸收分光光度计
单光束原子吸收分光光度计流程
与分光光度计相比， 不同点： (1)采用锐线光源 (2)单色器在火焰与检测 器之间 (3)原子化系统 原 子 吸 收 中 的 原 子 发 射现象 消除：对光源要进行调 制。机械调制；电调制
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火焰原子化装置
火焰的类型 ： 按照燃气和助燃气比例不同，
可将火焰分为三类： a. 化学计量火焰：温度高，干扰少 ，稳定，背景低，适用于测定许多 元素。 b. 富燃火焰：还原性火焰，燃烧不 完全，测定较易形成难熔氧化物的 元素Mo、Cr稀土等。 c. 贫燃火焰：火焰温度低，氧化性 气氛，适用于碱金属测定。
2. 多普勒宽度ΔνD
由于原子在空间作无规则热运动所导致的，故又称为热变宽. 当处于热力学平衡时， Doppler变宽可用下式表示：
VD 7.162107 V0
T M
在原子吸收中，原子化温度一般在2000~3000K，ΔνD一般在10-3~102 nm，它是谱线变宽的主要因素。
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0
νa ，由图可见，在辐射线宽度 范围内，Kν可近似认为不变，并近 似等于峰值时的吸收系数K0
I
e 0
I d
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积分吸收和峰值吸收
A
lg
e 0
I0 d
I e d e
-K L
0
0
第七章 原子吸收光谱分析法
A=K· c 此式说明：在一定实验条件下，吸光度（A） 与浓度（c）成正比。所以通过测定A，就可 求得试样中待测元素的浓度（c），此即为 原子吸收分光光度法定量基础。
§7-3 原子吸收分光光度计
• 光源-原子化系统-分光系统-检测显示系统四个
部分构成。
如果将原子化器当作分光光度计的比色皿， 其仪器的构造与分光光度计很相似。
0.0001 nm
但积分吸收的测定非常困难。因为原子吸收线的半宽度很小，只有 0.001-0.005nm。要分辨如此窄的谱线，对波长为500 nm，其分辨率应 为：
R =
500 = 500000 0 . 001
这样高的分辨率，对现代仪器不可能达到的！ 如果用连续光谱作光源，所产生的吸收值将是微不足道的，仪器也 不可能提供如此高的信噪比！ 尽管原子吸收现象早在18世纪就被发现，但一直未用于分析。直到 1955年，Walsh 提出以“峰值吸收”来代替“积分吸收”。从此，积分吸收 难于测量的困难得以间接地解决。
锐线光源:是发射线半宽度远小于吸收线 半宽度的光源，如空心阴极灯。
锐线光源需要满足的条件:
1. 光源发射线半宽度小于吸收线半宽度 2.发射线与吸收线的中心频率一致。 这时发射线的轮廓可看作一个很窄的矩形，即 峰值吸收系数Kv在此轮廓内不随频率而改变， 吸收只限于发射线轮廓内。
峰值吸收测量示意图
原子化系统
助燃气 雾化器
样品液
废液
一、光源及光源调制 对AAS光源的要求： a）发射稳定的共振线，且为锐线； b）强度大，没有或只有很小的连续背景； c）操作方便，寿命长。
1.空心阴极灯(Hollow Cathode Lamp, HCL)
原子吸收光谱分析
三、原子吸收线
（一）原子吸收线的产生 当通过基态原子的光辐射具有的能量 h 恰好等
于原子由基态 → 激发态所含有的能量ΔE时，基态 原子吸收光辐射产生原子吸收光谱（线）
ΔE=h=hc/ 不同种类的原子有不同的原子结构，由基态 → 激发态所需的能量差不同，吸收的光辐射的频率或 波长不同。 Na（基态）吸收波长为589.0 nm Mg（基态）吸收波长为285.2 nm
❖ 光谱项（spectral term）是描述这些量子能级 的形式。
❖ n2S+1LJ ❖ n：主量子数
表示核外电子分布的层数
❖ S：总自旋量子数 表示价电子自旋量子数的矢量和
❖ L：总角量子数 表示电子轨道形状
❖ J ：内量子数
表示价电子组合得到的L与S的矢量和
❖ 2S+1：光谱项的多重性（*****)
+
Kvdv
π e2 mc
N0
f
如果将公式左边求出，即谱线下所围面积测量出（积分吸
收）。即可得到单位体积原子蒸气中吸收辐射的基态原子数
N0。
这是一种绝对测量方法，现在的分光装置无法实现。 △=10-3nm，若取600nm，单色器分辨率R=/△=6×105 钨丝灯光源和氘灯，经分光后，光谱通带0.2nm。而原子吸 收线半宽度：10-3nm。如图：
4.火焰原子化装置
❖ 全消耗型原子化器，将试样 直接喷入火焰
《仪器分析》第十二章_原子吸收光谱法
当采用锐线光源时，测量是在原子吸收线附近一定频 率范围内进行，即
I 0 I d
0
I I 0e
K l
I e
0
K l
d
锐线光源的很小，可以近似用峰值吸收系数K0 来表 示原子对辐射的吸收，因此有吸光度A为：
I0 A lg lg I
质的强谱线。
空心阴极灯光的强度与灯的工作电流有很大关系。增
大灯电流，可以增加发射强度。但是，灯电流过大，会导 致一些不良现象，如阴极溅射增强，产生密度较大的电子 云，灯本身发生自蚀现象；加快内充气体的“消耗”而缩 短寿命；阴极温度过高，使阴极物质熔化；放电不正常，
灯光强度不稳定灯。灯电流太小，灯光强低，稳定性和信
（2）峰值吸收 1955年Walsh提出，在温度不太高的稳定火焰情况下，
峰值吸收系数与被测元素的原子浓度也成正比。通常情况下，
吸收轮廓决定于多普勒变宽，吸收系数为
2 ( 0 ) ln 2 D 2
K K 0e
K0 2 D
D 是多普勒 半宽度
K d mc N
于分析化学的原因。
e 2
0
f
m 是电子质量，f是振子强度，即能被入射 辐射激发的每个原子的平均电子数，正比 于原子对特定波长光的吸收概率。
若能测定积分吸收，则可以求出原子浓度。但是，测定谱 线宽度仅仅10-3nm的积分吸收，需要分辨率很高的色散仪器，
难以做到，这也是100多年前发现原子吸收现象却一直未能用
空心阴极灯工作原理：
当正、负两电极间施加适当的直流电压(300V—500V)
时，便开始放电，阴极发射的电子在电场作用下，高速射
原子吸收光谱分析法
火焰原子吸收光谱测定金属材料中的铜原子吸收分光光度法是基于以下工作原理:由待测元素空心阴极灯发射出一定强度和一定波长的特征谱线的光，当它通过含有待测元素基态原子蒸气的火焰时,其中部分特征谱线的光被吸收，而未被吸收的光经单色器，照射到光电检测器上被检测，根据该特征谱线光强被吸收的程度，即可测得试样中待测元素的含量。
由于原子吸收分析是测量峰值吸收，因此需要能发射出共振线锐线光作光源，用待测元素空心阴极灯能满足这一要求。
例如测定试液中镁时，可用镁元素空心阴极灯作光源，这种元素灯能发射出镁元素各种波长的特征谱线的锐线光 (通常选用其中M G 285.21NM 共振线)。
特征谱线被吸收的程度，可用朗伯-比耳定律表示：o o KLN I I lg ==A式中：A 为吸光度;K 为吸光系数;L 为吸收层厚度即燃烧器的缝长,在实验中为一定值; N 0为待测元素的基态原子数，由于在火焰温度下待测元素原子蒸气中的基态原子的分布占绝对优势，因此可用N 0代表在火焰吸收层中的原子总数。
当试液原子化效率一定时,待测元素在火焰吸收层中的原子总数与试液中待测元素的浓度c 成证比,因此上式可写作:c K A '=式中K ’在一定实验条件下是一常数，即吸光度与浓度成正比，遵循比耳定律。
原子吸收分光光度分析具有快速、灵敏、准确、选择性好、干扰少和操作简便等优点，目前已得到广泛应用，可对七十余种金属元素进行分析。
火焰原子吸收分光光度分析的测定误差一般为1%～2%，其不足之处是测定不同元素时，需要更换相应的元素空心阴极灯，给试样中多元素的同时测定带来不便。
一、实验目的1.了解AA-6300型原子吸收分光光度计的基本结构和使用方法。
2.练习样品的前处理方法和标准溶液的配制方法。
3.掌握原子吸收分光光度法的基本原理和定量分析方法。
二、实验原理当有辐射通过自由原子蒸汽且入射光辐射的频率等于原子中外层电子由基态跃迁到较高能态所需能量的频率时，原子就产生共振吸收。
原子吸收光谱分析法
对于物理干扰，最好的消除方法 就是配制与试样溶液组成相似的 标准溶液。也可用标准参加法来 进行测定。
三，测定条件的选择： 1．分析线的选择：一般选用共
振线作分析线。 2．灯电流：保正稳定和适当光
强度输出的条件下，尽量选 用较低的工作电流。
5．狭缝宽度：由于原子吸收光谱法谱 线的重叠较少，一般可用较宽的狭 缝，以增强光的强度。但当存在谱 线干扰和背景吸收较大时，那么宜 选用较小的狭缝宽度。
SCV0.0044(g/1% 吸 收 ) A
式中：S为绝对灵敏度；C为试液 中 待 测 元 素 的 浓 度 〔g能检 出的元素的最低浓度或最小质 量。
定义为：能给出信号强度 等于3倍噪声信号强度标准偏差 时所对应的元素浓度或质量。
当在正负电极上施加适当电 压〔一般为200～500伏〕时，在 正负电极之间便开始放电，这时， 电子从阴极内壁射出，经电场加 速后向阳极运动。
电子在由阴极射向阳极的过程中， 与载气〔惰性气体〕原子碰撞使其 电离成为阳离子。带正电荷的惰性 气体离子在电场加速下，以很快的 速度轰击阴极外表，使阴极内壁的 待测元素的原子溅射出来，在阴极 腔内形成待测元素的原子蒸气云。
三．光学系统： 分光系统一般用光栅来进行分光。
光谱通带： W=D×S×10-3
其中：W为光谱通带〔单位nm〕；D为 光 栅 的 倒 线 色 散 率 〔 单 位 nm/mm-1〕 ； S为狭缝宽度〔单位μm〕。
四．检测系统： 检测系统包括检测器、放大器、
对数转换器、显示器几局部。
原子吸收光谱法的分析过程：
计算式为：D c 3 ( g / m L )
A
或 D g 3 ( g )
A
式 中 D 为 检 出 极 限 〔μg/mL 或 g〕 ； σ 为 对 空 白 溶 液 进 行 不 少 于 10 次 测 量时的标准偏差；A为吸光度；g为 质量〔g〕。
(完整版)原子吸收光谱的定量分析
(完整版)原子吸收光谱的定量分析
介绍
原子吸收光谱是一种常用的定量分析方法，用于测量样品中特定元素的浓度。
本文档旨在介绍原子吸收光谱的基本原理和定量分析的步骤。
原理
原子吸收光谱利用原子吸收特定波长的光来测量样品中特定元素的浓度。
当光通过样品中的原子气体时，原子会吸收与其原子结构相关的特定波长的光线。
通过测量吸收光的强度，可以确定样品中特定元素的浓度。
步骤
以下是进行原子吸收光谱定量分析的基本步骤：
1. 样品制备：将待分析的样品转化为原子气态。
常用的方法包括火焰法、电感耦合等离子体法等。
2. 选择波长：根据待分析元素的吸收峰进行波长选择。
可以通过参考相关文献或经验来确定。
3. 校准曲线：准备一系列浓度已知的标准溶液，测量它们的吸光度，并绘制校准曲线。
4. 测量样品：将样品引入原子吸收光谱仪器，测量其吸光度。
5. 数据分析：利用校准曲线，计算出样品中特定元素的浓度。
6. 重复测量：进行重复测量，确保结果的准确性和可靠性。
7. 结果报告：将测得的浓度结果整理并报告。
结论
原子吸收光谱是一种可靠的定量分析方法，能够有效测量样品中特定元素的浓度。
正确的样品制备、波长选择和数据分析步骤对于获得准确结果至关重要。
通过遵循上述步骤，可以进行原子吸收光谱的定量分析。
*注意：本文档仅为介绍原子吸收光谱的基本原理和步骤，具体实验细节和参数设置需要根据实际情况进行调整。
*。
原子吸收光谱分析法
四、应用
人体内矿物质含量很低，仅占人体重量0.06%左右,但 是分布却极不均匀.根据矿物在体内含量的高低，可以把 矿物质分为常量元素和微量元素两类： 常量元素 在体内含量比较高，占体重的0.01%以上； （钙、镁、硫、磷、钾、钠、氯） 微量元素 在体内含量很低，占体重的0.01%以下 （人体必须的微量元素有：铁、锌、铜、锰、镍、 钴、钼、硒、铬、碘、氟、锡、硅、钒等14种）
2.标准加入法 取若干份体积相同的试液（cX），依次按比例加入不同 量的待测物的标准溶液（cO），定容后浓度依次为： cX ， cX +cO ， cX +2cO ， cX +3cO ， cX +4 cO ……
分别测得吸光度为：AX，A1，A2，A3，A4……。 以A对浓度c做图得一直线，图中cX点即待测溶液浓度。 该法可消除基体干扰； 不能消除背景干扰；
(2)石墨炉法
单位：μSb：标准偏差 Sc（Sm）：待测元素的灵敏度，即工作曲线的斜率。
二、测定条件的选择
1．分析线 一般选待测元素的共振线作为分析线，测量高浓度时，也 可选次灵敏线 2．通带（可调节狭缝宽度改变） 无邻近干扰线（如测碱及碱土金属）时，选较大的通带 ，反之（如测过渡及稀土金属），宜选较小通带。 3．空心阴极灯电流 在保证有稳定和足够的辐射光通量的情况下，尽量选较 低的电流。 4．火焰 依据不同试样元素选择不同火焰类型。 5．观测高度 调节观测高度（燃烧器高度），可使元素通过自由原子 浓度最大的火焰区，灵敏度高，观测稳定性好。
一、特征参数
1. 灵敏度
(1)灵敏度（S）——指在一定浓度时，测定值（吸光度）的 增量（ΔA）与相应的待测元素浓度（或质量）的增量（Δc或 Δm）的比值：
Sc=ΔA/Δc
(物理化学分析)原子吸收光谱分析
0.02~0.5
Mn 279.5 空气—乙炔 0.002
0.05
0.1~3
Ni 232.0 N2O—乙炔 Zn 213.9 空气—乙炔
0.002 0.001
0.1 0.015
0.2~5 0.03~1
***吸光度A为0.1～0.5时测量的准确度较高。
由特征浓度计算公式可以导出： 0A/0.0044
原子吸收测定的适宜质量浓度范围： 约为灵敏度的25倍～120倍。
三、原子吸收光谱分析
AAS是基于物质产生的原子蒸气对特定的谱线(通常是待测元素的 特征谱线)的吸收作用来进行定量分析的一种方法。
（一）原子吸收光谱仪（分光光度计）
1.原子吸收分光光度计的基本构造 ☆光源 ☆原子化系统 ☆分光系统 ☆检测系统
属电子光谱
吸收光谱法
发射光谱法
原子光谱的产生机理
由光源发射出锐线光源(共振线)→原子化器→基态原子吸收 →单色光器→分离出所需要的谱线→被检测器接收→电信号
需几毫克，液体仅用几微升；相对灵敏度
比火焰法高2个～3个数量级。（灵敏度 高，但重现性差）
③光学系统
分为外光路系统和分光系统(单色器)两部分。外光路系统使光 源发出的复合光依照一定的途径到达单色光器，分光系统则使 复合光色散成单色光。
☆☆☆ 外 光 路 系 统 ： 使 光
源发出的共振线能够正确地通 过原子化区，并投射到单色器 上。
空气
1925
空气
2050
空气
2300
氧
2700
50%氧+50%氮
2815
氧
3060
氧
4640
氧化亚氮
2955
氧化氮
3095
原子吸收光谱分析法知识详解
原子吸收光谱分析法知识详解原子吸收光谱分析法是实验室元素分析最常用的方法之一。
原子吸收光谱分析（又称原子吸收分光光度分析）是基于从光源辐射出待测元素的特征光波，通过样品的蒸汽时，被蒸汽中待测元素的基态原子所吸收，由辐射光波强度减弱的程度，可以求出样品中待测元素的含量。
一、原子吸收光谱的理论基础1、原子吸收光谱的产生在原子中，电子按一定的轨道环绕原子核旋转，各个电子的运动状态是由4个量子数来描述。
不同量子数的电子，具有不同的能量，原子的能量为其所含电子能量的总和。
原子处于完全游离状态时，具有最低的能量，称为基态。
在热能、电能或光能的作用下，基态原子吸收了能量，最外层的电子产生跃迁，从低能态跃迁到较高能态，它就成为激发态原子。
激发态原于很不稳定，当它回到基态时，这些能量以热或光的形式辐射出来，成为发射光谱。
其辐射能量大小，用下列公式示：ΔE=Eq-E0=hv=hc/λ式中：H：普朗克常数，其数值为：6.626*10-23J·S；C：光速（3*105km／s）；V、入：分别为发射光的频率和波长；E0、E q：分别代表基态和激发态原子的能量，它们与原子的结构有关。
由于不同元素的原子结构不同，所以一种元素的原子只能发射由其已与Eq决定的特定频率的光。
这样，每一种元素都有其特征的光谱线。
即使同一种元素的原子，它们的Eq也可以不同，也能产生不同的谱线。
原子吸收光谱是源于发射光谱的逆过程。
基态原子只能吸收频率为：υ=（Eq-E0）/h的光，跃迁到高能态Eq。
因此，原子吸收光谱的谱线也取决于元素的原子结构，每一种元素有其特征的吸收光谱线。
原子的电子从基态激发到最接近于基态的激发态，称为共振激发。
当电子从共振激发态跃迁回基态时，称为共振跃迁。
这种振跃迁所发射的谱线称为共振发射线，与此过程相反的谱线称为共振吸收线。
元素的共振吸收线一般有好多条，其测定灵敏度也不同。
在测定时，一般选用灵敏线，但当被测元素含量较高时，也可采用次灵敏线(有些元素有好几条线，有的只有一条，次灵敏线能量太低不能使用）。
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定量分析方法
1.校正曲线法
配制一组合适的标准溶液，由 低浓度到高浓度依次喷入火焰 ，将获得的吸光度A数据对应于 浓度c作标准曲线，在相同条件 下测定试样的吸光度A，在标准 曲线上求出对应的浓度值。或 由标准试样数据获得线性方程 ，将试样的吸光度A数据代入计 算。注意在高浓度时，标准曲 线易发生弯曲。
一般选待测元素的共振线作为分析线，测量高浓度时，也可选次灵敏线
（2） 灯电流选择
灯电流过小，光强低且不稳定；灯电流过大，发射线变宽，灵敏度
下降，且影响光源寿命。选择原则：在保证光源稳定且有足够光输出时 ，选用最小灯电流（通常是最大灯电流的1/2~2/3），最佳灯电流通过实 验确定。
(3) 通带（调节狭缝宽度）
b.计算法 设容量瓶A，待测元素浓度cx，吸光度Ax 容量瓶B，待测元素浓度为(cx+cs)，吸光度为Ax+s ，可求得被测试液元素的浓度为:
例：用原子吸收分光光度法测定水样中的锌。取1000mL水样加 热浓缩至100mL，吸取25.00mL水样，分别放入两个50.00mL容 量瓶中，其中一个再加入10.00mL(10.0μg·mL-1)锌标准溶液，均 稀释至刻度。分别测得吸光度为0.210和0.686。计算水样中锌的 含量。
解： cZn = Ax·cS /Ax+S-Ax= 0.210 ×10.0 /0.686- 0.210 =4.41 μg/mL
水样中锌的含量： cZn =4.41 × 50.00 × 100/1000 × 25 = 0.822 mg/L
方法评价
(1) 灵敏度（S）——灵敏度(Sensitivity)IUPAC规定，分析标准函数的一次
导数，即标准曲线的斜率。即当待测元素的c或质量m改变一个单 位时，吸光度A的变化量。
2.标准加入法
a.作图法 b.计算法
a.作图法
取若干份体积相同的试液（cX），依次按比例加入不同量的待测物的标 准溶液（cO），定容后浓度依次为：
cX ， cX +cO ， cX +2cO ， cX +3cO ， cX +4 cO …… 分别测得吸光度为： AX，A1，A2，A3，A4……。
以A对浓度c 做图得一直线， 图中cX点即待测溶液浓度。
5）化学分离：溶剂萃取、离子交换、沉淀分离等
三、电离干扰
来源：高温导致原子电离，从而使基态原子数减少，吸光度下 降。 消除：加入消电离剂 （比被测元素有更低的电离电位，主要 为碱金属元素化合物），从而抑制待测原子的电离。如大量 KCl的加入可抑制Ba的电离，
(1) 分析线
分析条件的选择
通常选共振线（最灵敏线或且大多为最后线），但不是绝对的。如
干扰及其抑制
一、光谱干扰
元素的共振线与干扰物质谱线分离不完全，这类干扰主要来自光
源和原子化装置，主要有以下几种：
1. 谱线干扰和抑制 1）. 谱线重叠干扰：由于光源发射锐线，因此，谱线重叠干扰较少；
如发生重叠干扰，则要求仪器可分辨两条波长相差0.1Å的谱线。 消除：另选分析线。如V线（3082.11Å）对Al 线（3082.15 Å）的干扰； 多谱线的元素产生的谱线之间的干扰等。
与干扰元素生成更稳定化合物使待测元素释放出来。 例：锶和镧可有效消除磷酸根对钙的干扰。 （3）保护剂—生成稳定易挥发物。 与待测元素形成稳定的络合物，防止干扰物 质与其作用 。例：加入EDTA生成EDTA-Ca，避免磷酸根与钙作用。
4）加入缓冲剂或基体改进剂：例如加入EDTA可使Cd的原子 化温度降低。
例：a、钴、硅、硼、钛、铍在火焰中易生成难熔化合物
b、硫酸盐、硅酸盐与铝பைடு நூலகம்成难挥发物。
（2）待测离子发生电离反应，生成离子，不产生吸收， 总吸收强度减弱，电离电位≤6eV的元素易发生电离，火焰 温度越高，干扰越严重，（如碱及碱土元素）。
2.化学干扰的抑制
通过在标准溶液和试液中加入某种光谱化学缓冲剂来抑制或 减少化学干扰： （1）提高火焰温度 （2）释放剂—优先与干扰离子反应。
无邻近干扰线（如测碱及碱土金属）时，选较大的通带，反之（如 测过渡及稀土金属），宜选较小通带。
(4) 原子化条件
火焰原子化: 火焰类型（温度-背景-氧/还环境）；燃助比（温度-氧/还 环境)；燃烧器高度（火焰部位-温度）；
石墨炉原子化: 升温程序的优化。具体温度及时间通过实验确定。 干燥——105oC除溶剂，主要是水； 灰化——基体，尤其是有机质的去除。在不损失待测原子时，使用尽可
来源：试样粘度、表面张力使其进入火焰的速度或喷雾效 率改变引起的干扰。
消除：可通过配制与试样具有相似组成的标准溶液或标准 加入法来克服。
三、化学干扰
指待测元素与其它组分之间的化学作用所引起的干扰效 应。主要影响到待测元素的原子化效率，是主要干扰源。
1. 化学干扰的类型
（1）待测元素与其共存物质作用生成难挥发的化合物， 致使参与吸收的基态原子减少。
来自样品基体的背景干扰 宽带吸收：样品基体中分子或其碎片的形成、有机溶剂分子
或其碎片对光 的吸收，如CaOH分子宽带对Ba线 的干扰。
粒子散射：一些高浓度的元素，如Ti，Zr，W的氧化物，它
们的氧化物具有分馏效应且直径较大，可对光产 生散射；有机溶剂的不完全 燃烧产生的微粒碳也 会对光产生散射。
二、物理干扰
2）. 非吸收线干扰：来自被测元素自身的其它谱线或光源中杂质的谱
线。 消除：减小狭缝和灯电流或另选分析线。
3）. 火焰的直流发射：火焰的连续背景发射，可通过光源调制消除
。
2. 背景干扰
来自燃烧气的背景干扰
宽带吸收：火焰生成物的分子受激产生的宽带光谱对入射光 的吸收；
粒子散射：火焰中固体粒子对光的散射
Hg185nm比Hg254nm灵敏50倍，但前者处于真空紫外区，大气和火焰均 对其产生吸收；共振线Ni232nm附近231.98和232.12nm的原子线和 231.6nm的离子线，不能将其分开，可选取341.48nm作分析线。此外当待 测原子浓度较高时，为避免过度稀释和向试样中引入杂质，可选取次灵 敏线！