原子吸收光谱[1]a

1、原子吸收光谱 Atomic Absorption Spectrometry 1 发展历史2 原理3 仪器4定量分析方法5 特定和应用 内容内容1 发 展 历 史1802年年，发现原子吸收现象；，发现原子吸收现象；1955年年，Australia 物理学家物理学家 Walsh Alan解决了原子吸收解决了原子吸收 光谱的光源问题，光谱的光源问题，50年代末年代末 PE 和和 Varian公司推出了原子公司推出了原子 吸收商品仪器；吸收商品仪器； 1959年年，里沃夫提出电热原子化技术，提高了原子，里沃夫提出电热原子化技术，提高了原子吸收的灵敏度，吸收的灵敏度，60年代中期年代中期发展最快。发展最

2、快。2 原 理 原子吸收光谱法（AAS）是基于试样蒸气相中被测元素的基态原子对由光源发出的该原子的特征性窄频辐射产生共振吸收，其吸光度在一定范围内与蒸气相中被测元素的基态原子浓度成正比，以此测定试样中该元素含量的一种仪器分析方法。 入射光入射光-基态的原子蒸气基态的原子蒸气 频率吻合频率吻合-产生共振产生共振 外层电子从基态跃迁至激发态外层电子从基态跃迁至激发态-使入射光强度减弱使入射光强度减弱-产生原子吸收光谱。产生原子吸收光谱。AAS的（1）用该元素的锐线锐线光源光源发射出特征辐射；（2）试样在原子化器原子化器中被蒸发、解离为气态基态原子；（3）当元素的特征特征辐辐射射通过该元素的气态基态

3、原子区时，部分光被蒸气中基态原子吸收而减弱，通过单色器和检测器测测得特征得特征谱线谱线被减弱的程度被减弱的程度，即吸光度，根据吸光度与被测元素的浓度成线性关系，从而进行元素的定量分析。2.1 几个基本概念共振吸收共振吸收线线: : 电电子从基子从基态跃态跃迁到能量最迁到能量最低的第一激低的第一激发态发态，共振，共振跃跃迁迁吸收一定吸收一定频频率的光，所率的光，所产产生生的的谱线谱线。 。共振共振发发射射线线： ： 电电子再由激子再由激发态跃发态跃迁回基迁回基态时态时， ，发发射出的同射出的同样频样频率的率的谱线谱线。 。E0 基态E1 第一激发态E2E3 吸收发射 更高激发态 （1）各种元素的

4、原子结构和外层电子排布不同）各种元素的原子结构和外层电子排布不同共振线: 跃迁吸收或发射能量不同具有特征性。 （2）各种元素的基态）各种元素的基态第一激发态（共振线）第一激发态（共振线） 最易发生，吸收最强，最灵敏线,分析线。 （3）共振线的频率：）共振线的频率： l lhc/D DE （4）原子吸收光谱位于光谱的紫外区和可见区）原子吸收光谱位于光谱的紫外区和可见区 （5）利用待测原子蒸气对同种元素的特征谱线（共振线）的吸）利用待测原子蒸气对同种元素的特征谱线（共振线）的吸 收可以进行定量分析收可以进行定量分析特征特征谱线谱线2.2 原子吸收光谱轮廓 一束不同频率强度为一束不同频率强度为I0的

5、平行光通过厚度为的平行光通过厚度为l的原子蒸气，一的原子蒸气，一部分光被吸收，透过光的强度部分光被吸收，透过光的强度I随着光的频率随着光的频率 而有所变化。而有所变化。 透过光的强度透过光的强度Iv服从吸收定律：服从吸收定律： Iv = I0exp(-kvl) 式中式中kv是基态原子对频率为是基态原子对频率为v的光的吸收系数。的光的吸收系数。基态气态原子基态气态原子lh I0IvIvIv预期值预期值实际情况发射线实际情况发射线Ivvv0实际情况吸收线实际情况吸收线 理论上，谱线的频率可由理论上，谱线的频率可由 D DE/h计算计算出，发生跃迁的两个能级之间的能量差一定出，发生跃迁的两个能级之间

6、的能量差一定（原子的能级特点），谱线的频率或者波长（原子的能级特点），谱线的频率或者波长应该是一个确定的数值，在光谱图上原子的应该是一个确定的数值，在光谱图上原子的谱线应该是一条严格的几何直线。谱线应该是一条严格的几何直线。 但实际上，原子谱线（包括吸收线和发但实际上，原子谱线（包括吸收线和发射线）都有一定的轮廓（跨度），原子吸收射线）都有一定的轮廓（跨度），原子吸收线宽度一般在线宽度一般在0.001-0.005nm。 0K 吸收系数；吸收系数；K0最大吸收系数；最大吸收系数； 0，l l0中心频率或波长；中心频率或波长；DD，DlDl谱线轮廓半宽度（谱线轮廓半宽度（K0/2处的宽度）处的宽度

7、） 在频率 0处透过光强度最小，即吸收最大。若将吸收系数对频率作图，所得曲线为吸收线轮廓。11几个基本概念 原子吸收线轮廓以原子吸收谱线的中心频率（或中心波长）和半宽度 表征。 中心中心频频率（波率（波长长） ）：吸收或：吸收或发发射射最大最大强强度度辐辐射射所所对应对应的的频频率（波率（波长长）。由原子能）。由原子能级级决定。决定。 半半宽宽度度： ：处处于于中心中心频频率率位置，位置，吸收系数极大吸收系数极大值值一半一半处处， ，谱线轮谱线轮廓上两点之廓上两点之间间频频率差率差（或波（或波长长差）。差）。 （ （10-210-3 nm） ） 2.3 谱线变宽的影响因素 （1） 自然宽度 无

8、外界影响，谱线仍有一定的宽度称为自然宽度。以以DDN N或或DlDlN N表示表示。 。它与激发态原子的平均寿命和能级宽度有关，由原子性质所决定。激发态原子平均寿命愈长，谱线宽度愈窄。不同谱线有不同的自然宽度，一般情况下约相当于10-4 。它与谱线的其它变宽宽度相比，可忽略不计。其大小为（K 为激发态寿命或电子在高能级上停留的时间，10-7-10-8 s） kN21D（2） Doppler（多普勒）变宽 原子在空间作无规则的热运动引起的谱线变宽，又称热变宽。以DD或DlD表示。中心频率无位移,只是两侧对称变宽。随温度升高和原子量减小，多普勒宽度增加。多普勒宽度一般为10-2，是影响原子吸收光谱

9、线宽度的主要因素。Ar是原子的相对质量，T是热力学温度。光子观测光子观测(0+D )(0 -D )rARTc)2(ln220DrDAT071016. 7DrDAT071016. 7llD（ （3 3） ）压力变宽（碰撞变宽） 由粒子（原子、分子、离子和电子）间的相互碰撞，使得激发态原子平均寿命缩短，导致谱线变宽。外加压力越大，浓度越大，变宽越显著。 同种原子碰撞赫尔兹马克（Holtzmank）变宽（共振变宽），以DDR或DlDlR表示；只有在被测元素浓度高时才起作用，一般为10-3 ，可忽略；待测原子与其它种粒子碰撞-罗伦兹（Lorentz）变宽。随原子区内气体压力增大和温度升高而增大，可达1

10、0-2 。主要影响因素之二。以DDL或DlDlL表示。v 温度在温度在1500-30000C之间，压力为之间，压力为1.013 10-5Pa 热变宽和压变热变宽和压变宽宽 有相同的变宽程度；有相同的变宽程度；v 火焰原子化器火焰原子化器压变宽为主；石墨炉原子化器压变宽为主；石墨炉原子化器热变宽为主热变宽为主 （4） 自吸变宽 由自吸现象引起的谱线变宽。光源（如空心阴极灯）中同种气态原子吸收了由阴极发射的共振线所致。与灯电流和待测物浓度有关。（5）场致变宽 (field broadening) 包括 Stark 变宽（电场）和 Zeeman 变宽（磁场）。 在场致（外加场、带电粒子形成的场)作用

11、下，电子能级进一步发生分裂（谱线的超精细结构）而导致的变宽效应。这种变宽影响不大。谱线变宽的总公式：2/122)(NRLDTDDDDD 2000K2000K 3000K3000K 元素元素 波长波长/ / D Dl lD D D Dl lL L D Dl lD D D Dl lL L NaNa 5890.05890.0 3.93.9 3.23.2 4.84.8 2.72.7 BaBa 5535.65535.6 1.51.5 3.23.2 1.81.8 2.62.6 SrSr 4607.34607.3 1.61.6 2.62.6 1.91.9 2.12.1 CaCa 4226.74226.7 2

12、.12.1 1.51.5 2.62.6 1.21.2 FeFe 3719.93719.9 1.61.6 1.31.3 1.91.9 1.01.0 CoCo 3526.93526.9 1.31.3 1.61.6 1.61.6 1.31.3 AgAg 3280.73280.7 1.01.0 1.51.5 1.21.2 1.31.3 3382.93382.9 1.01.0 1.51.5 1.31.3 1.21.2 CuCu 3247.53247.5 1.31.3 0.90.9 1.61.6 0.70.7 MgMg 2852.12852.1 1.81.8 2.32.3 PbPb 2833.12833.

13、1 6.36.3 0.80.8 AuAu 2675.92675.9 6.16.1 0.750.75 ZnZn 2188.82188.8 8.58.5 1.01.0 发射线和吸收线都有一定的宽度，即吸收定律中K非常数，应是一定频率范围内的积分值，将吸收曲线轮廓下所包围的面积吸收曲线轮廓下所包围的面积称为积分吸收： 2.4 定量分析的原理1. 积分吸收02NfmcedK其中其中e为电子电荷；为电子电荷；m为电子质量；为电子质量；c为光速；为光速；N0为基态原子密度；为基态原子密度； f为振子强度，表示的是每个原子中能被入射光激发的为振子强度，表示的是每个原子中能被入射光激发的平均电子数。对于给定的

14、元素，平均电子数。对于给定的元素，f为一常数。为一常数。KvvdK成正比。即积分吸收与原子密度，则令因为NkdKkfmceNfmcedK220NNAAS是是 绝对绝对分分析法，不需析法，不需标标准准比比较较积分吸收实际测量的困难及解决原子吸收原子吸收线线的的半半宽宽度太窄度太窄-1010-3-3nmnm； ；要求必须采用高分辨率的单色仪，无法达到无法达到！1955年，Walsh 提出以“峰峰值值吸收吸收”来代替“积分吸收”使用前提：使用前提：锐线光源辐（ ）； 温度不太高而稳定的火焰。aeaeDD;Kvv吸收线的轮廓吸收线的轮廓发射线的轮廓发射线的轮廓Kvvv02. 锐线光源（1 1） e =

15、 a ，且发射线宽度被吸收线完全“包含”，即在可吸收的范围之内；（2 2）De Da：发射线很窄，发射线的轮廓可认为是一个矩形，则在发射线的范围内各波长的吸收系数近似相等，即KK0 。 0I吸收线发射线峰值吸收的测量3. 峰值吸收Ivv吸收线宽度吸收线宽度发射线轮廓发射线轮廓0.001 nm0.1 nm通常原子吸收线轮廓取决于Doppler宽度，吸收系数为 D2002ln)(2expDvvvvKKfNmcevKD0202ln2D积分推导，得到峰值吸收系数K0（中心波长处的吸收系数），简称峰值吸收LKeII 0 D D 000dII D D D D 000deIdIILK光吸收定律4. 定量基础

16、吸收线发射线0 D D D D deIdIIIALK 00000lglgNlkADD2ln2434.00A=0.434K0LAKc原子吸收法的定量基础原子吸收法的定量基础温度一定时温度一定时, ,可简化为可简化为: :式中：式中：l为样品的光程长度（吸收为样品的光程长度（吸收层厚度即燃烧器的缝长），在实层厚度即燃烧器的缝长），在实验中为一定值。验中为一定值。N N。 N N c c，有，有吸收线轮廓与半宽度NIalITA001lg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测元素的含量成正比。与被测元素的含量成正比。 3

17、仪 器原子吸收光谱仪又称原子吸收分光光度计原子吸收分光光原子吸收分光光度计结构度计结构光源光源原子原子化器化器单色器单色器检测检测系统系统分类1：从分光器的构型分 a 单光束型 b 双光束型原子吸收分光光度计光路示意图1.1.空心阴极灯；空心阴极灯；2 2，4. 4. 透镜；透镜；3. 3. 原子化器；原子化器；5. 5. 检测器检测器6.6.狭缝；狭缝；7.7.光栅；光栅；8.8.反射镜；反射镜；9.9.旋转反射镜；旋转反射镜；10.10.半反射镜半反射镜比比较较： ：a 单光束型单光束型 一个单色器和一个检测器，只能同时测定一个单色器和一个检测器，只能同时测定一种元素一种元素。该仪。该仪器

18、器结构简单结构简单、灵敏度高灵敏度高、价格低价格低，满足日常分析工作。，满足日常分析工作。 缺点：不能消除光源波动而导致的基线漂移，空心阴极缺点：不能消除光源波动而导致的基线漂移，空心阴极灯要预热灯要预热 。b 双光束型双光束型 光源辐射被旋转斩光器分为光源辐射被旋转斩光器分为两束光两束光，试样光束通过火焰，试样光束通过火焰，参比光束不通过火焰，然后用半透半反射镜将试样光束及参，参比光束不通过火焰，然后用半透半反射镜将试样光束及参比光束交替通过单色器而投射至检测系统，得参比讯号和试样比光束交替通过单色器而投射至检测系统，得参比讯号和试样讯号，并得到得到其比值，可讯号，并得到得到其比值，可消除消

19、除光源的光源的漂移漂移。分类2：从原子化器的构型分 火焰型和电热型光源光源作用：作用：发射被测元素的特征共振辐射。 理想光源：理想光源：（1）能发射待测元素的共振线；（2）发射锐线光谱，即发射线的半宽度比吸收线的半宽度窄得多；（3）辐射光强度大，稳定性好，（4）背景小，操作方便，使用寿命长。常用光源：空心阴极灯（应用最广泛）；还有高常用光源：空心阴极灯（应用最广泛）；还有高频率无极放电灯，蒸汽放电灯。频率无极放电灯，蒸汽放电灯。结构：结构： 空心阴极灯（）阳极阳极: : 钨棒装有钛钨棒装有钛, , 锆锆, , 钽等吸气金属，钛钽等吸气金属，钛, , 锆锆, , 钽等可以吸钽等可以吸收杂质气体，

20、如氢气，二氧化碳等收杂质气体，如氢气，二氧化碳等阴极阴极: : 钨棒作成圆筒形，筒内熔入钨棒作成圆筒形，筒内熔入被测元素（纯金属，合金或被测元素（纯金属，合金或化合物）化合物）管内充气：低压惰性气体（氩或氖）（谱线简单、背景小）。管内充气：低压惰性气体（氩或氖）（谱线简单、背景小）。l 施加适当电压，电子从空心阴极内壁高速流向阳极；施加适当电压，电子从空心阴极内壁高速流向阳极；l 与充入的惰性气体碰撞使之电离，产生正电荷，在电场作用与充入的惰性气体碰撞使之电离，产生正电荷，在电场作用下，轰击阴极内壁；下，轰击阴极内壁；l 使阴极表面的金属原子溅射出来，溅射出来的金属原子再与使阴极表面的金属原子

21、溅射出来，溅射出来的金属原子再与电子、惰性气体原子及离子发生撞碰而被激发，当从激发态返回电子、惰性气体原子及离子发生撞碰而被激发，当从激发态返回基态时，便辐射出该元素的特征性共振线。基态时，便辐射出该元素的特征性共振线。高压直流电高压直流电（300V）-阴极电子阴极电子-撞击隋性原子撞击隋性原子-电离电离(二次电子维持放电二次电子维持放电)-正离子正离子-轰击阴极轰击阴极-待测原子溅射待测原子溅射-聚集空心阴极内被激发聚集空心阴极内被激发-待测元素特征共振发射线。待测元素特征共振发射线。原理：原理：优缺点：优缺点： 辐射光强度大，稳定，谱线窄，灯容易更换辐射光强度大，稳定，谱线窄，灯容易更换

22、用不同待测元素作阴极材料，可制成相应空心阴用不同待测元素作阴极材料，可制成相应空心阴极灯，每测一种元素需更换相应的灯。极灯，每测一种元素需更换相应的灯。影响谱线性质的因素：影响谱线性质的因素： 电流电流、充气种类充气种类及压力。及压力。 电流越大，光强越大，但过大则谱线变宽且强度不电流越大，光强越大，但过大则谱线变宽且强度不稳定；充入低压惰性气体可防止与元素反应并减小碰撞稳定；充入低压惰性气体可防止与元素反应并减小碰撞变宽。变宽。答：答：低压低压原子密度低，压力变宽小；原子密度低，压力变宽小；小电流小电流温度低温度低Doppler Doppler 变宽小；变宽小；阴极溅射出的金属原子数目少阴极

23、溅射出的金属原子数目少自吸小自吸小，无自吸变宽；无自吸变宽；谱线强度大谱线强度大气体的基态原子停留时间长气体的基态原子停留时间长激发率高激发率高惰性气体惰性气体难于激发且谱线相对简单难于激发且谱线相对简单低低背景。背景。 空心阴极灯（Al）实物图一个问题：一个问题：为什么为什么HCL会产生低背景的锐线光源？会产生低背景的锐线光源？MX(试液试液)蒸发蒸发MX(气态气态)热解热解M 0(基态原子基态原子)+X(气态气态)激发激发激发激发M 1(激发态原子激发态原子)Mn+(离子离子)+ne-(电子电子)作用：作用： 提供能量，将试样干燥，蒸发，待测元素变成气态的基态原子（分析的关键）。原子原子化

24、器化器理想的原子化器：理想的原子化器：原子化效率要高；稳定性要好。雾化后的液滴要均匀、粒细；低的干扰水平。背景小，噪声低；安全、耐用，操作方便。分类：分类： 火焰原子化器 由化学火焰提供能量，使被测元素原子化。可分为预混合式和全消耗式(直接注入式)两种，应用较多的为预混合式。 试样在火焰原子化系统中的物理化学过程试样在火焰原子化系统中的物理化学过程 组组成成喷雾器，雾化器，燃烧器 a）喷雾器：将试样溶液转为雾状。）喷雾器：将试样溶液转为雾状。 要求稳定、雾粒细而均匀、雾化效率高、适应性高。要求稳定、雾粒细而均匀、雾化效率高、适应性高。气溶胶直径范围：5-25 mb）雾化室：内装撞击球和扰流器（

25、去除大雾滴并使气溶胶）雾化室：内装撞击球和扰流器（去除大雾滴并使气溶胶均匀）。将雾状溶液与各种气体充分混合而形成均匀）。将雾状溶液与各种气体充分混合而形成更细的气更细的气溶胶溶胶并进入燃烧器。并进入燃烧器。 原始的雾化器原始的雾化器雾化效率低雾化效率低（进入火焰的溶液量与排出（进入火焰的溶液量与排出的废液量的比值小），现已少用。目前多用超声波雾化器的废液量的比值小），现已少用。目前多用超声波雾化器等新型装置。等新型装置。 c）燃烧器燃烧器作用：产生火焰，使进入火焰的气溶胶蒸发和原子化。MX 液体试样MX固体微粒MX气态分子M 基态原子干燥熔融、蒸发离解原子化过程激发态离子分子火 焰基本特性：基

26、本特性：（a）燃烧速度）燃烧速度(Burning velocity) 指由着火点向可燃烧混合气其它点传播的速度。它影响火焰的安全操作和燃烧的稳定性。要使火焰稳定，可燃混合气体的供应速度应大于燃烧速度。但供气速度过大，会使火焰离开燃烧器，变得不稳定，甚至吹灭火焰；供气速度过小，将会引起回火。（b）火焰温度）火焰温度(flame temperature) 不同类型的火焰，其温度不同(典型火焰为：乙炔-空气2300度、乙炔-笑气2900度)。（c）火焰的燃气和助燃气比例）火焰的燃气和助燃气比例 作用：作用：使待测物质分解为基态自由原子分类：分类：按燃助比分 化学计量火焰化学计量火焰 燃气与助燃气之比

27、与化学计量反应关系相近，又称为中性火焰 ，温度高、稳定、干扰小背景低，适合于许多元素的测定。如乙炔乙炔-空气空气 火焰火焰 富燃火焰（燃气量大富燃火焰（燃气量大) 还原性火焰，燃烧不完全，温度稍低，测定较易形成难熔氧化物的元素Mo、Cr稀土等。如氢氢-空气火焰空气火焰 贫燃火焰贫燃火焰(助燃气量大）：助燃气量大）： 火焰温度低，氧化性气氛，适用于易解离和易电离的元素，如碱金属测定。如乙炔乙炔-一氧化二氮火焰一氧化二氮火焰 温度的选择：温度的选择： （a）保证待测元素充分离解为基态原子的前提下，尽量采用低温火焰； （b）火焰温度越高，产生的热激发态原子越多，对测定不利； （c）火焰温度取决于燃气

28、与助燃气类型，常用空气乙炔最高温度2600K能测35种元素。特点：特点：优点：简单，火焰稳定，重现性好，精密度高，应用范围广。 缺点：原子化效率低，只能液体进样。不同类型火焰的温度不同，如下表所示。不同类型火焰的温度不同，如下表所示。燃气燃气 助燃气助燃气 燃烧速度燃烧速度/cm.s-1 温度温度/oC 特特 点点 C2H2 Air 158-266 2100-2500 温度较高，最常用（稳定、噪声小、温度较高，最常用（稳定、噪声小、重现性好，可测定重现性好，可测定 30 多种元素）多种元素） C2H2 O2 1100-2480 3050-3160 高温火焰，可作上述火焰的补充，高温火焰，可作上

29、述火焰的补充，用于其它更难原子化的元素用于其它更难原子化的元素 C2H2 N2O 160-285 2600-2990 高温火焰，具强还原性（可使难分高温火焰，具强还原性（可使难分解的氧化物原子化） ， 可用于多达解的氧化物原子化） ， 可用于多达 70多种元素的测定。多种元素的测定。 H2 Air 300-440 2000-2318 较低温氧化性火焰较低温氧化性火焰，适于共振线位，适于共振线位于短波区的元素（于短波区的元素（As-Se-Sn-Zn） H2 O2 900-1400 2550-2933 高燃烧速度，高温，但不易控制高燃烧速度，高温，但不易控制 H2 N2O 390 2880 高温，

30、适于难分解氧化物的原子化高温，适于难分解氧化物的原子化 丙烷丙烷 Air 82 2198 低温，适于易解离的元素，如碱金低温，适于易解离的元素，如碱金属和碱土金属。属和碱土金属。 48非火焰原子化器特点：特点： 火焰原子化器仅有约 10%的试液被原子化，而约90的试液由废液管排出。 无火焰原子化装置可以提高原子化效率，使灵敏度增加10200倍，同时用量样减少。种种类类： ：电热高温石墨管、石墨坩埚(crucible)、石墨 棒(rod)、钽舟(tantalum boat)、镍杯、高频感应加热炉、空心阴极溅射(sputtering)、最常用的是石墨炉原子化器石墨炉原子化器。石墨炉组成电源、保护系

31、统和石墨管。保护系统： 保护气（Ar）分成两路管外气防止空气进入，保护石墨管不被氧化、烧蚀。管内气流经石墨管两端及加样口，从中心孔流出，保护原子不被氧化，同时排除干燥和灰化过程中产生的蒸汽。冷却水金属炉体周围通水，以保护炉体。电源：1025V，500A。 用于产生高温。石墨炉原子化器（石墨炉原子化器（atomization in graphite furnace） ）原子化原子化过过程：程：干燥、灰化、原子化和净化四个步骤，由微机控制实行程序升温。净化原子化干燥灰化 蒸发样品中的溶剂或水分。其温度稍稍高于溶剂的沸点。去掉较被测元素化合物易挥发的基体物质，减少分子吸收。 高温下使以各种形式存在的

32、分析物挥发并离解成中性原子。 使残留的试样在高温下挥发掉，净化石墨管，以消除记忆效应。原子化的四个步骤特点：特点：优点l 试样利用率高，用样量小。l 绝对检出限低,可达到10-12-10-14 g(试样原子化在惰性气体中和强还原性介质内进行，利于难熔氧化物的原子化；原子在吸收区内的平均停留时间长，原子化效率高)。l 液体和固体试样均可直接进样。缺点l 背景吸收较强，必须扣除；l 测定精密度比火焰法差。单色器单色器作用：作用： 将待测元素的共振线与邻近线分开。 组成：组成：外光路（照明系统）外光路（照明系统）: :光源两个透镜光源两个透镜内光路（单色器）：内光路（单色器）：入射入射狭缝光栅凹面反

33、射镜出射缝光栅凹面反射镜出射狭缝缝位置：位置：位于原子化器之后，分掉火焰的杂散光并防位于原子化器之后，分掉火焰的杂散光并防止光电管疲劳。止光电管疲劳。 由于锐线光源的谱线简单，故对单色器的色散由于锐线光源的谱线简单，故对单色器的色散率要求不高率要求不高(线色散率为线色散率为1030/mm)。l光源非分析线及杂质发射线l原子化器发射, 如CN, NH, C2等光栅入射狭缝出射狭缝单单 色色 器器作用作用: 将待测元素光信号转换为电信号，经放大数据处理显示结果。组件组件: 检测检测器、放大器、器、放大器、对对数数变换变换器、器、显显示示记录记录装置装置检测器- 将单色器分出的光信号转变成电信号。

34、如：光电池、光电倍增管、光敏晶体管等。放大器-将光电倍增管输出的较弱信号，经电子线路进一步放大。对数变换器-光强度与吸光度之间的转换。显示、记录 如：原子吸收计算机工作站检测检测系统系统 光电转换器件光电倍增管mAR1R2R3R4R5R负电压光光敏阴极阳极电子倍增极电子倍 增极祖国，我为您骄傲祖国，我为您骄傲写在国庆写在国庆60周年周年 望山望山 2009.9.23那天我踏上异国的土壤那天我踏上异国的土壤背负着您殷切的期望背负着您殷切的期望我说着外语，穿着洋装我说着外语，穿着洋装但没有一刻将您遗忘但没有一刻将您遗忘每当看到国旗飘扬每当看到国旗飘扬我止不住热泪盈眶我止不住热泪盈眶每当听到国歌奏响

35、每当听到国歌奏响我的心情为之激荡我的心情为之激荡啊啊 祖国祖国不论我身在何方不论我身在何方您和您的一切您和您的一切都充溢着我的心房都充溢着我的心房终于我回到了家乡终于我回到了家乡扑进了母亲温暖的胸膛扑进了母亲温暖的胸膛您那熟悉的笑容和声音您那熟悉的笑容和声音让我感受着久违的欢畅让我感受着久违的欢畅当我登上万里长城当我登上万里长城看着巨龙威武雄壮看着巨龙威武雄壮当我穿越天安门广场当我穿越天安门广场感受着祖国历史的辉煌感受着祖国历史的辉煌当我越过黄河跨过长江当我越过黄河跨过长江将祖国辽阔的山川眺望将祖国辽阔的山川眺望当我走过河西走廊当我走过河西走廊寻找着丝绸之路的方向寻找着丝绸之路的方向啊啊 祖国

36、祖国您给了我生命的力量您给了我生命的力量让我的热血奔腾让我的热血奔腾让我的灵魂闪光让我的灵魂闪光5 51212的灾难的灾难没有把您击倒没有把您击倒您的人民在困难面前您的人民在困难面前更加团结，更加坚强更加团结，更加坚强百年奥运的考验百年奥运的考验展示了您的力量展示了您的力量成就了您的梦想成就了您的梦想全世界的六十亿人全世界的六十亿人仰视着您的绽放的光芒仰视着您的绽放的光芒祖国，我为您骄傲祖国，我为您骄傲祖国，我真心地祝福您祖国，我真心地祝福您永远幸福健康永远幸福健康!更加美丽，更加富强更加美丽，更加富强!4 定量分析方法4.1 标准曲线法标准曲线法计算法计算法4.2 标准加入法标准加入法作图法

37、作图法4.3 浓度直读法浓度直读法4.4 内标法内标法内标标准曲线法内标标准曲线法内标计算法内标计算法4.5 灵敏度、特征浓度和检出限灵敏度、特征浓度和检出限4.1 标准曲线法A = KC注意事项 所配制的标准溶液的浓度，应在吸光度与浓度呈直线关系的范围内； 1）标准溶液与试样溶液都应用相同的试剂处理； 2）应该扣除空白值； 3）在整个分析过程中操作条件应保持不变； 4）由于喷雾效率和火焰状态经常变动，标准曲线的斜率也随之变动，因此，每次测定前应重复用标准溶液对吸光度进行检查和校正。 （1）非吸收线的影响 （2）共振变宽的影响 （3）发射线与吸收线的 相对宽度 （4）电离效应在高浓度时，标准曲

38、线易发生弯曲，其影响原因有： 4.2.14.2.1 计算法计算法 容量瓶容量瓶A，待测元素浓度，待测元素浓度cx，吸光度，吸光度Ax作图法作图法容量瓶容量瓶B，待测元素浓度为，待测元素浓度为(cx+cs)，吸光度为，吸光度为Ax+s，可，可求得被测试液元素的浓度为求得被测试液元素的浓度为:xxsx+sxAccAAcx、cs为浓度项，可以用物质的量浓度、质量浓度、质量分数表示。容量瓶A、B体积相同。4.2 标准加入法 例例：用原子吸收分光光度法测定水样中的锌。取用原子吸收分光光度法测定水样中的锌。取1000mL水样加热浓缩至水样加热浓缩至100mL，吸取，吸取25.00mL水样，水样，分别放入两

39、个分别放入两个50.00mL容量瓶中，其中一个再加入容量瓶中，其中一个再加入10.00mL(10.0g.mL-1)锌标准溶液，均稀释至刻度。分锌标准溶液，均稀释至刻度。分别测得吸光度为别测得吸光度为0.210和和0.686。计算水样中锌的含量。计算水样中锌的含量。解：解：xZnsx+sx0.210 10.04.410.686 0.210AAAg/mL水样中锌的含量：Zn4.41 50.00 1000.822 mg/L1000 25.00A = K（Cs + Cx）4.2.2 作图法作图法 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（C0），定容后浓度依次CX CX

40、+C0 ， CX +2C0 ， CX +3CO ， CX+4C0 分别测得吸光度为： AX ，A1，A2，A3，A4。A为纵坐标为纵坐标,标准溶液浓度标准溶液浓度cs为横为横坐标坐标,绘制工作曲线绘制工作曲线,延长工作曲线与横坐标轴相交，延长工作曲线与横坐标轴相交，交点至原点的距离交点至原点的距离所相应的浓度所相应的浓度cx ，即为所求被测元素的浓度，即为所求被测元素的浓度 注意事项1）待测元素的浓度与其相应的吸光度应呈直线关系；2）为了得到较为精确的外推结果，最少应采用4个点（包括试样溶液本身）来作外推曲线；3）本法能消除基体效应带来的影响，但不能消除背景吸收的影响；4）对于斜率太小的曲线（

41、灵敏度差），容易引进较大的误差。 例：例：用冷原子吸收法测定废水中的汞，分别吸取试液用冷原子吸收法测定废水中的汞，分别吸取试液10.00mL于一组于一组25mL的容量瓶中的容量瓶中,加入不同体积的标准汞加入不同体积的标准汞溶液溶液(浓度为浓度为0.40g/mL)，稀释至刻度。测得下列吸光度：，稀释至刻度。测得下列吸光度： VHg/mLA0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.500.0670.0670.1450.2220.2940.3710.445在相同条件下做空白实验，在相同条件下做空白实验，A为为0.015。计算水。计算水样中汞的含量。样中汞的含量。 解：解：每一个吸光度值都

42、减去空白值每一个吸光度值都减去空白值0.015。然后以。然后以A为纵为纵坐标，加入汞标准液体积为横坐标作图。得一直线。外延此坐标，加入汞标准液体积为横坐标作图。得一直线。外延此直线与横轴相交，交点与原点间的距离为直线与横轴相交，交点与原点间的距离为0.39mL。故水样。故水样中汞的含量为：中汞的含量为：310000.39 0.40100.016 mg/L10.004.3 浓度直读法 在标准曲线的直线范围内，应用仪器上的标尺扩展或数字直读装置进行测量。吸喷标准溶液，把仪表指示值调互相应的浓度指示值，使待测试样浓度在仪表上直读出来。实质仍然是标准曲线法，但标准曲线的绘制由仪器完成 。使用时应注意以

43、下几点：1.仪器必须用标准溶液反复校正2.整个测量范围内吸光度应与浓度之间有良好的线性关系。3.保证仪器工作条件的稳定4.标准溶液与试样溶液应在操作条件完全相同的条件下测定。4.4 内标法优点：可消除气体流量、进样量、火焰湿度、样品雾优点：可消除气体流量、进样量、火焰湿度、样品雾化率、溶液粘度以及表面张力等的影响；化率、溶液粘度以及表面张力等的影响； 适于双波道和多波道的适于双波道和多波道的AAS。4.4.1 内标标准曲线法内标标准曲线法 在标准溶液和试样溶液中，分别加入一定量在标准溶液和试样溶液中，分别加入一定量试样中不存在的内标元素，同时测定溶液中待试样中不存在的内标元素，同时测定溶液中待

44、测元素和内标元素的吸光度。测元素和内标元素的吸光度。 在标准曲线呈线性关系的一定浓度范围内，在标准曲线呈线性关系的一定浓度范围内，可用下式直接进行计算：可用下式直接进行计算：XSXS(/)(/)( X / S )( X / S )AAAA标未标未 4.4.2 内标计算法内标计算法1） 灵敏度dcdxSc dmdxSm 或)(cfx 测定值的增量（dx，如吸光度）与相应待测元素浓度（或质量）的增量（ dc或dm）之比。4.5 灵敏度和检出限灵敏度和检出限S1 S212A2 4 6 8 10C0.10.20.30.40.5KcA S = K10%)1mL(gAC0044. 0C 特征浓度：产生1%（即吸光度为0.0044）吸收时溶液中待测元素的浓度A = KC0.0044 = KC0火焰原子化法火焰原子化法 特征质量：待测元素产生1%（即吸光度为0.0044）吸收时的质量。ACVm0044. 00 ng(pg