第三章原子吸收分光光度计

1、制作者：胡伟童邮箱：本PowerPoint 2010 版本播放，2003版本等会部分动画延迟失真。制作者：胡伟童邮箱：l 了解原子吸收分光光度计的分类及各类仪器的特点。l理解原子分光光度计的基本结构及各主要 部件的作用。l掌握原子分光光度计紫外的一般操作程序和具体操作要求。l掌握原子分光光度计的安装要求和维护保养常识。l能根据仪器的使用说明书，对具体仪器进行安装、调试，并能验证其技术参数是否达到规定要求，具备仪器安装与调试技能。l能正确使用原子分光光度计，具备熟悉的操作技能。l能正确处理原子分光光度计常见故障，具备一定的故障分析和排除技能。第一节 原子吸收分光光度计的结构 一、原子吸收分光光度

2、计的分类 二、原子吸收分光光度计的结构第二节 原子吸收分光光度计的使用 一、原子吸收分光光度计的性能 检定 二、原子吸收分光光度计的一般操作演示 三、原子吸收分光光度计的一般操作程序 四、WFX-320型原子吸收分光光度计的使用 五、AA320型原子吸收分光光度计的使用第三节 仪器的维护与保养 一、仪器的安装要求 二、仪器的维护和保养 三、常见故障的分析和排除本章小结 原子吸收分光光度计又称原子吸收光谱仪，根据物质基态原子蒸汽对特征辐射吸收的作用来进行金属元素分析，它能够灵敏可靠的测定微量或痕量元素。一、原子吸收分光光度计的分类：1、单光束原子吸收分光光度计（最简单的原子吸收光谱仪） 单光束原

3、子吸收分光光度计和“单波长紫外-可见分光光度计”一样，用一个给定波长的电源，每次只能测定一个溶液的吸光度，所以不能消除光源和参比火焰波动所引起的误差。但由于结构较简单，并能获得较好的准确度和灵敏度，所以应用广泛。灯电源HCL单色器PMT放大器显示器试液负高压 光源光源原子化系统原子化系统分光系统分光系统检测系统检测系统2、双光束原子吸收分光光度计 双光束原子吸收分光光度计可以克服光源和火焰波动所产生的影响，将光源的辐射光用切光器分为性质完全相同的两束光：一束光通过火焰原子化蒸汽，经单色器到达光电检测器上；另一束光则通过火焰而通过装有可调光阑的空白池作为参比光束，然后用半透射半反射镜将样品光束及

4、参比光束交替通过单色器至检测系统，这样检测出两束光的强度之比。如果先用空白液喷入火焰，通过仪器调节两束光强度相等，然后换用试液喷入火焰，则测得的吸收光度仅与待测元素的吸收有关。HCL单色器至检测系统切光器切光器样品光束样品光束光源光源双光束型仪器优点：可以消除火焰背景和光源的影响，准确度和灵敏度高。双光束型仪器缺点：光学系统复杂、入射能耗较大且仪器价格昂贵。二、原子吸收分光光度计的结构：原子吸原子吸收分光收分光光度计光度计光源原子化系统分光系统检测系统（一）光源原子吸收分析用的光源必须具备：稳定性好；发射强度高;使用寿命长;能发射待测元素的共振线，半宽度要小于吸收谱线：背景辐射值小。 空心阴极

5、灯、蒸气放电灯、高频无极放电灯和可调激光器等能满足上述要求，但应用最广泛的是空心阴极灯。 被测元素的纯金属或合金，阴极用金属钨制成，上饶钛丝或锆丝，也有用钛、锆等材料做阳极的。由于高纯金属一般是用电解法精制的，会有少量H2溶于其中，若工作时释放空心阴极灯内，则产生噪音，使信噪比降低。 如果一段时间后把空心阴极灯的阳极、阴极反接，加在20mA的电流，阳极上的钛、锆即可吸收H2，保证空心阴极灯有良好的工作性能。 当在阴极和阳极间施加足够大的直流电压后，电子由阴极高速射向阳极，运动中与内惰性气体原子碰撞并使其电离。电离产生的正离子在电场作用下高速撞击阴极腔壁被测元素的原子，使其以激发态的形式溅射出来

6、，当它很快从激发态返回基态时，使辐射出该金属元素的特征性共振线. 阴极腔的内径约为2mm,深10-20mm,这样可使放电的能量集中在比较小的面积上，产生较强的光辐射，云母屏蔽和环形阳极的作用可阻止放电向阴极腔外扩展。空心阴极灯结构图绝缘架空心阴极云母屏蔽阳极 透光玻璃 （石英或光学玻璃） 为了把光源发射的共振线与火焰所产生的干扰辐射区别开来，就必须对光源进行“调制”。光源调制就是用适当的技术使光源的辐射光转变成一定频率的脉冲（断续）射线，这种脉冲射线照到检测器上便产生一个交流信号。 如果灯电流控制在50mA,阴极表面温度很低，灯内惰性Ar（或Ne）的压力一般只有133.3-266.6Pa，这样

7、的光源锐线性很强，接近自然宽度（约10-5nm）,是较理想的光源。 如果把交流放大器调到与之同步，便能对这个信号加以放大并在读书器上读出。火焰产生的干扰辐射未经调制成交流信号因而不能被交流放大器放大，这样就消除了火焰辐射的干扰。通常，空心阴极灯采用脉冲式供电进行调制。（二）原子化系统原子化：将样品中的待测元素转变成气态的能吸收特征辐射的基态原子的过程原子化器或原子化系统：完成原子化的过程的装置，它的质量对原子吸收法的灵敏度和准确度都有很大的影响 方面方面方法方法实现方法实现方法优点优点火焰原子法应用化学燃烧火焰使样品原子化简单方便无火焰原子化法靠热能或电加热手段原子化效率和灵敏度原子化方法及其

8、比较1火焰原子化装置 火焰原子化器（flame atomizer）包括雾化器和燃烧器#2.对雾化器的要求；喷雾要稳定，雾化效率高，适度于不同黏度、不同密度的试液。#1.雾化器的作用：将试液转变成细微、均匀的雾粒，并以稳定的速率进入燃烧器。#3.雾化过程：当助燃气（如空气）以一定的压力高速从喷嘴喷出时 ，在吸液毛细管尖端就会产生一个负压，将试液吸提上来并被气流吹至撞击球，为细小雾粒。雾化器与雾化室紧密相连，雾化后的雾粒在雾化室内与燃气充分混合后进入燃烧器。雾化器原理示意图喷嘴撞击球毛细管助燃器试液#4.雾化器的制作：多用特种的锈钢或聚四氟乙烯塑料制成，（金属小球），置于喷嘴的前方。毛细管则多用耐

9、腐蚀的惰性进金属如铂、铱、铑的合金制成。#1. 燃烧器的作用：使雾粒中被测组分原子化，有全消耗型和预混合型两种。#2两种燃烧器的比较 项目项目型型 试液投入方式及过程试液投入方式及过程优点优点缺点缺点全消耗型将试液直接喷入火焰预混合型 将试液雾化后进入雾化室，与燃气（如氢气、乙炔等）在室内充分混合,较大的雾滴在室壁上凝结后经雾化室下方的废液管排出,最细微的雾粒进入火焰原子化,对雾化室的要求是“记忆”效应小、雾滴与燃气混合充分、噪声低和废液排出快。产生的原子蒸汽多、 火焰稳定安全、背景低、应用普遍。样品利用率低。（3） 火焰 火焰在燃烧器上方燃烧,是进行原子化的能源.试液的脱水、气化和热分解原子

10、化等反应都在其进行反应,所以火焰的性质很重要,它直接影响原子化的程度。 1、由于燃气和助燃气的种类不同,所形成的温度和性质不同; 2、同种类的燃气和助燃气的这燃助比（燃气和助燃气的流量之比）不同,火焰的性质也有差异. 燃烧器的喷灯有“多孔型”和“长缝型”两种,通才采用“长缝型”,它是由不锈钢制成,中间有一长缝,整个燃烧器可以调整气高度和水平程度,以便使空心阴极灯发射的共振辐射准确的通过火焰的原子化层。#3.燃烧器的喷灯 另外,在双光束原子吸收光谱仪中常用“三缝燃烧器”,与上述单缝式比较,减少了缝口堵塞,增加了火焰宽度,降低了火焰的噪声,灵敏度和稳定性都有所提,但气体的消耗量大,装置比较复杂且易

11、回火.1、正常焰：是按化学计量配比值：同种火焰，按燃助比的不同可分为： 对于易生成氧化物的元素，如K、Mg、Mo、V等应使用具有还原性的富燃焰，以抑制氧化物的生成，利于原子化。3、贫燃焰（氧化性强）：燃助比小于化学计量配比值。2、富燃焰（具有还原性）：燃助比大于化学计量配比值； 对易于挥发和电离电位较低的元素如碱金属、部分碱土金属应采用低温火焰。 对于难挥发和不易离解的氧化物应选用高温的富燃焰。如乙炔-N2O、氢-氧化物等。但要注意原子吸收分析中，一般不提倡使用燃烧速率太快的燃气。 因为：如果燃烧速率大于供氧速率，火焰可能会在燃烧器或雾化室内燃烧(回火)，将损坏仪器甚至可能发生爆炸。为什么呢1

12、无火焰原子化装置 无火焰原子化装置的原子化效率较高，下图是应用较多的电热高温石墨炉原子化器装置示意图。将样品或试液置于石墨炉中，用300A的大电流通过石墨炉并将其加热至3000使样品原子化。进样口电源石墨炉光源样品样品 为了防止样品及石墨炉本身被氧化，需要在惰性气氛中进行加温（不断通入氮气或氩气）。测定时分干燥-灰化-原子化-净化四个阶段进行持续升温。（1）干燥 在灰化或原子化过程中，为了防止样品的突然沸腾或渗入石墨炉壁中的试液激烈蒸发而引起的飞溅，必须将样品预先干燥。干燥温度在100左右，每微升试液的 时间为12S。（2） 灰化 灰化是为了除去共存有机物或低沸点无机物烟雾的干扰，灰化时间应与

13、样品量成正比。通常，在低于600时大多数元素不会损失，所以灰化温度应适当高些，但灰化时间应适当短些。灰化温度在450左右时，石墨的消耗很少。（3）原子化 一般情况下与原子化温度每提高100，信号峰值提高百分之几。原子化阶段的最基本考虑是怎样以一定的速率使分析元素的信号峰从基体中分离出来，因此在所选定的条件中，应保持热量、原子化时间、停留时间等足够稳定。（4）净化 样品热分解的残留物有时会附着在石墨炉的两端对下次样品的测定因存留着记忆效应而产生影响，故应在每次测定之后升高温度，并通入惰性气体“洗涤”，以使高温石墨炉内部净化。需样量少、灵敏度高 通常，试液只需数微升，样品只需0.110mg。检验限

14、度多为1.010-101.010-12g,某些元素可达1.010-14g，是一种微痕量分析技术。石墨炉原子化器特点：因多采用人工加样，精密度不高且装备复杂，操作不简便，分析速率较慢。整个原子化过程是在一个密闭的配有冷却装置的系统中进行，较安全且记忆效应小。可直接测定黏度较大的试剂盒固体样品。样品利用率高 原子化的原子在致密的石墨炉中可以停留较长时间，且原子化过程是在还原性气氛中进行的，原子化效率达90以上。 还原气化法是将一些元素的化合物在低温下与强还原剂反应，使被测原子本身变为气态或生成气态化合物，然后送入吸收池中或在低温（低于1000）下进行加热原子化，这种方法也称为冷原子吸收法。3. 还

15、原气化法原子化 目前多采用氢化物生成法测定As、Sb、Bi、Sn、Pb、Se和Te等元素，如测定As3+时，反应瓶 中放入试液，通入Ar或者N2排尽空气后，加入还原剂KBH4（NaBH4）,As3+在盐酸介质中发生下列反应：AsCl3+4KBH4+HCl+8H2O=AsH3 +4KCl+4HBO2+13H2 反应产生的砷化氢（AsH3）气体待反应完全后，用氩或氮气送入原子化装置进行测定。 操作操作 优点优点 缺点缺点氢化物生成法基本干扰和化学干扰少，选择性好，灵敏度高，操作简便As、Bi、Pb等元素的氢化物毒性较大，要注意发生器的质量并在通风条件下操作冷原子吸收法将试液中的汞离子用SnCl2等

16、强还原剂还原金属汞，然后用氮气将汞蒸气吹入置于汞灯照射光程的石英窗吸收管内进行测定。灵敏度高和准确度都比较高，是测定微量、痕量汞的较好方法（三）分光系统分光系统的作用：把待测元素的共振线与其他干扰谱线分离开来，只让待测元素的共振线通过。常用的单色器有石英棱镜和光栅（用的较多）。原子吸收法要求：单色器有一定的分辨率和集光本领，这可以通过选用适当的“光谱通带”来满足。 光谱通带宽，单色器的集光本领加强，出射光强度增加，但所包含的波长范围宽，使光谱干扰和光源背景干扰增加，影响测定； 反之，光谱通带窄，虽然减少非吸收线的干扰，但出射光强度降低，对测定也是不利的。 因此： 应根据具体情况选择合适的光谱通

17、带。对仪器所用的具体光栅来说D是一定的，所以光谱通带一般是通过调节狭缝宽度来进行选择的。 狭缝的选择原则是在排除非共振线的干扰的前提下，尽可能选用较宽一些的狭缝以便得到较大的光谱通量，提高测定的灵敏度。 所谓光谱通带是通过单色器出射狭缝的光束的波长宽度，即光电倍增管所接受到的光的波长范围，用W表示，它等于光栅的“倒线色散率D”和射出狭缝宽度S的乘积。 即 W=DS式中： D的含义是单色器焦面上单位距离所相当的波长宽度（nm/mm）此值越小，单色器的色散能力越大。 （四）检测系统 原子吸收风光光度计中的检测和显示装置的作用于紫外-可见风光光度计相同，都是将待测的光信号转化为电信号，经放大后显示出

18、来。但是，由于原子吸收法中的信号是交变的光信号，所以在检测和放大装置上就不同于紫外-可见分光光度计。 从转换效率、波长灵敏性、信噪比和进一步放大等方面的性能考虑原子吸收光谱仪都是采用光电倍增管作为检测器的，它是利用二次电子发射现象放大光电流的光电管，将通过原子化器和单色器后的共振光转化成电信号。光电倍增管的高压电源是可调的，在仪器的外部设有增益旋钮，以便选择所需要的增益和便于调节参比的透射比T为100%。 将光电倍增管输出的电信号进行放大，再经对数变换器变换，提供给显示装置。在显示装置里信号可以转换成吸光度或透射比，也可以转化成浓度用数字显示器显示出来，还可以用记录仪记录吸收峰的峰高或峰的面积

19、。 随着科学技术的发展，在现代原子吸收分光光度计上，开始使用多通道光子转换器作为检测器。现在使用的多通道光子转换器由光二极管阵列检测器、电荷注入检测器和电荷耦合检测器。第二节 原子吸收分光光度计的使用一、原子吸收分光光度计的性能检定（一）检定项目和要求 按照规程要求，对新制造的仪器每项都应进行检定。对使用中和修理后的仪器，诸如外观、绝缘电阻、背景校正等就不必进行检定。有关检定项目是：背景校正能力背景校正能力绝缘电绝缘电阻阻波长示值波长示值误差与重误差与重复性复性分辨率分辨率基线稳定基线稳定性、边缘性、边缘能量能量检出限与精确度检出限与精确度样品溶液吸喷量和表现雾化率样品溶液吸喷量和表现雾化率外

20、观与初外观与初步检查步检查1.波长示值误差与重复性的检定 （二）主要项目的检定方法及技术指标 下面结合3200型原子吸收分光光度计，按照规程所提供的检定方法进行介绍，供使用、维修和检定人员参考。 3200型仪器处于正常工作情况下，用汞灯的253.7、435.8、640.2三条特征谱线，对波长逐个进行检定。把元素灯正确装入灯架，狭缝取第一挡，接通元素灯电源，灯电流调至10mA，调节波长手轮至元素灵敏线附近。调增益旋钮使能量表有一定的指示，再缓慢单向转动手轮使能量表指针达到最大值（当能量表超出蓝区，应降低增益并重复上述步骤）。读数窗显示波长读数，即为该波长的实际波长数。波长示值误差：= 1/3 i

21、 r3式中： i : zn、Mg、K谱线的波长测量值； r : zn、Mg、K谱线的波长标准值。波长重复性： = max - min式中： max：某谱线3次波长测量值中的最大值； min：某谱线3次波长测量值中的最小值。 仪器处于正常工作状态，将锰灯装入灯架，点亮锰灯，待其稳定后，将狭缝调至第一挡（一般仪器光谱带宽调至0.2nm）。调节光电倍增管高压，使Mn279.5nm和279.8nm两条谱线，且两线间峰谷能量应不超过40%。2.分辨率检定3.基线稳定性的检定 基线稳定性可分为静态基线稳定性和动态基线稳定性。（1） 静态基线稳定性 光谱带宽0.2nm，量程扩展10倍，点亮Cu灯在原子化器未

22、工作的状态下，按以下步骤测量： 双光束仪器预热30min,Cu灯预热3min，其余同单光束仪器。 单光束仪器与Cu灯同时预热30min，用瞬时测量法，或时间常数不大于0.5s测定Cu谱线324.7nm的稳定性，即为30min内最大漂移量和瞬时噪声（峰-峰值）。（2） 点火基线稳定性 接通电源，点亮Cu元素灯，灯电流10mA，狭缝第一挡（光谱带宽0.2nm）。调波长至324.7nm，并调节空心阴极灯使能量最大，推动自动增益键并恢复能量。自动调零后推入模拟消光片读数值在0.05吸光度值左右；再推进浓度直读键，调节扩展旋钮使模拟消光片读数值为原来的10倍，即读书在0.5吸光度值左右。点燃乙炔 -空气

23、火焰，吸喷去离子水。10min后在吸喷去离子水的情况下，拉出模拟消光片，再次自动调零后用记录仪记录基线图谱。记录仪走纸速度采用8mm/min,连续记录30min，记录最大漂移和最大瞬时噪声。4.边缘能量的检定 点亮As和Cs灯，待其稳定后，在光谱带宽为0.2nm，响应时间不大于1.5s的情况下，对As193.7nm和Cs852.1nm谱线进行测量。 两线谱的峰值能量应能调到100%，且背景值/峰值应不大于2%。 测量谱线的瞬时噪声，5min内最大瞬时噪声（峰-峰值）应不大于0.03吸光度值。 两线谱调到能量为100%时，光电倍增管的高压不超过650V，使用中的和修理后的仪器放宽到最大高压值的8

24、5%。鉴定要求 在测Cu的检出限和精密度前，应先测定仪器的灵敏度。在火焰分析法中，某元素1%吸收灵敏度，即吸收0.0044吸光度值时的样品溶液浓度，通常用该元素水溶液测定，以ug /ml(或ppm)表示。5、火焰原子化法测Cu得检出限和精密度 检定方法：将3200型原子吸收分光光度计的空气和乙炔气导管分别接到对应的接口上，在燃烧室中装上火焰原子器（采用100mm单缝燃烧头）。把雾化器和乙炔器分别接到喷雾器和预混式盖上，配置Cu标准溶液。换上Cu元素灯，将灯电流及各参数调至最佳状态。用对光板调整燃烧头在光轴下方约5mm左右，灯头狭缝与光轴平行。 打开空气压缩机，压力调到343kPa（3.5kg/

25、cm）。将气路控制板上的电源开关接通，气体选择开关拨至空气位置。接通助燃气开关，调节助燃稳压阀使压力表指示为196kPa（2kg/cm）。关闭助燃针形阀，至流量计浮子不再上升。打开乙炔钢瓶，调减压器至98kPa（1kg/cm）（在使用乙炔使要保证管道密封不漏气）。调节乙炔稳压阀使压力表指示在58.8kPa(0.6kg/cm)。接通乙炔开关，调节流量至3L/min，推进点火键约4s左右，使点火喷口喷出火焰，将燃烧灯头点燃，如果4s后灯头火焰还不能点燃，应松开点火开关以免铂被烧断，再适当增大助燃气流量重新点火。当火焰点燃后，再关闭助燃针形阀，将乙炔流量调至1L/min.点火前必须保证废液排放管水封

26、，否则容易造成回火。 燃烧器灯头需预热5min左右，然后将喷雾器塑料毛细管插入去离子水烧杯中约2min后调零（即用空白溶液调零）。将塑料毛细管从离子水中取出、分别插入0.50g/mL、1.00g/mL和3.00g/mL铜的三种不同浓度的标准溶液中，分别进行3次重复测定。取3次测定的平均值后，按线性回归法求出工作曲线的斜率。即为仪器测定铜的灵敏度（S）。 S=0.0044-式中 ： ：水溶液标准质量浓度（g/mL）； A：质量浓度为时所对应的3次吸光度的平均值。A 在仪器处于最佳工作状态下，将标尺扩展10倍，对空白溶液（或浓度3倍于检出限的溶液）进行11次吸光度测量，并求出其标准偏差。计算仪器测

27、铜的检出限：CL(K=3) = 3 /S 选择吸光度在0.1-0.3范围内0.5g/mL Cu标准溶液，调零后，连续测定七次，求出其相对标准偏差RSD，即为仪器测铜的精密度。 RSD=-式中 : A ：0.5g/ml 7次所测吸光度的平均值； ：标准偏差A标准偏差计算公式： =n-1式中： Ai为第i次测定0.5g/mL Cu标准溶液的吸光度值。 对于痕量元素或样品来源较困难的元素进行分析，可采用石墨炉原子吸收法测试。 6. 石墨炉原子化法测镉的检出限精密度 把火焰原子系统从燃烧室拆下，升降轴调到最低限度，取下不锈钢面板上的四只螺钉。将两根 的聚乙烯塑料管安放到下面，将石墨炉从侧板脚架上推入并

28、用螺钉固紧。 把氩气气源、石墨炉电源、石墨炉一一对应连接好。从石墨炉冷却水进口处的接口上，接一根 聚氯乙烯管，另一端与皮带式自来水龙头相接。出口处同样用塑料管连接，另一端放入下水道。 接好电缆线，换上新石墨管，使石墨管对准光轴，能量表上工作能量指示最大值。检定方法： 配置0.5g/ml 、1.0 g/ml 和3.0g/ml 3种Cd 的标准溶液。取量为20L，将仪器处于最佳工作状态，冷却水源和惰性保护气体（氩气）打开，压力调至196kPa(2kg/cm)。接通石墨炉电源，调节管外针形阀（先关闭管内针形阀），低温元素Cd管内流量为50ml/min左右。分别对空白和三种不同浓度的Cd标准溶液进行3

29、次重复测定。取3次三次测定的平均值后，按线性回归法求出工作曲线的斜率，即为仪器测Cd灵敏度（S）。 S=dA/dQ=dA/d(X V) 式中 ： ：溶液质量浓度，g/L； V：取样体积，L7.样品容量的吸喷量（F）和表观雾化率（）的检定8.背景校正能力的检定 在分析复杂基体中的痕量元素时，常常需要背景校正，因主光源射出的光，有一部分会产生散射。样品中未离解得元素对光束也有一定的潜在分子吸收和烟雾影响，将使分析结果偏高。氚灯校正可以补偿这种影响。条件： （1） 配置NaCl1000g/mL水溶液。 （2） 采用石墨炉原子吸收法。 （3） 用Ni空心阴极灯，波长调至波长鼓轮指2316 （231.6

30、nm），灯电流选10mA。 （4）惰性气体流量为：管外300mL/min,管内20mL/min。 把燃烧室右侧参比光路滑板推到光路里，挡住参比光束，氚灯取代参比光束。调整氚灯光斑，通过燃烧室同空心阴极灯光斑重合，使空心阴极灯能量和氚灯能量相接近。氚灯能量可通过“参比能量”按键观察，按下时为氚灯能量，恢复时为空心阴极灯能量。 先关闭氚灯电源，打开参比管路滑板。移液管吸取20mL 1g/mL的NaCl溶液注入石墨管中，按“启动”键后可测出氯化钠的背景吸收约在0.8A左右（如果背景吸收超过1A时，可用纯水将氯化钠溶液稀释后再测定）。连续测定3次，取吸光度 A1的算术平均值 A1 。 操作方法： 把光

31、路滑板推入光路，接通氚灯电源后，像石墨管内注入20mL氯化钠溶液。按下“启动”键，测出残留背景吸光度（如残留背景吸光度较大，可调整石墨炉位置和氚灯光斑位置以及测试条件）。连续测定3次，取吸光度 的算术平均值，按下式计算背景校正能力： 背景校正能力=A2/A11/30 在背景衰减信号约为1A时，校正后的信号应不大于该值的1/30. 检测周期定为两年基线稳定性 波长检出限、精密度波长示值误差/nm 波长重复性/nm 0.5 0.3静态基线新制造使用中和修理后最大瞬时噪声0.0050.006最大零漂0.0050.006点火基线新制造使用中和修理后0.0060.0080.0060.008火焰法新制造使

32、用中和修理后检出限0.008ug/mL0.02pg/mL精密度11.5石墨炉法新制造使用中和修理后2pg;1pg4pg;2pg57二、原子吸收分光光度计的一般操作提示1.光源的使用 对新购置的空心阴极灯的发射线波长的强度以及背景发射的情况,应首先进行扫描测试和登记,以方便后期使用. 空心阴极灯应在最大允许电流以下使用.使用完毕后,要是等充分冷却,然后灯架上取下存好. 当发现空心阴极灯的石英窗口有污染时,应用于脱脂棉蘸无水乙醇擦拭干净. 不用时不要点灯,否侧会缩短灯的寿命,但长期不用的元素灯则需每隔12个月,在额定工作电流下点燃1560分钟,以免性能下降. 光源调整机构的运动部件要定期加少量润滑

33、油,以保持运灵活自如. 2.火焰原子化器的使用每次分析操作完毕,特别是分析过高浓度或强酸样品后,要立即吸喷蒸馏水数分钟,以防止雾化器和燃烧头被污染或锈蚀.仪器的不锈钢喷雾器为铂铱合金毛细管,不宜侧定高氟浓度样品,使用后应立噢能够即用蒸馏水清洗,防止腐蚀;吸液用聚乙烯管应保持清洁,无污染,防止弯折;发现堵塞,可用软钢丝清除.与混室要定期清洗污垢,喷过浓酸、碱液后,要仔细清洗;日常工作后应用蒸馏水吸喷510mim进行清洗。点火后，燃烧器的缝隙上方，应是一片燃烧均匀、成带状的蓝色火焰。 若火焰呈齿形，说明燃烧头缝隙有污垢，需要清洗；如有污垢是盐类结晶，可用滤纸插入缝隙擦拭，必要时应卸下燃烧器，用1

34、：1乙醇-丙酮清洗；如有熔珠可用金相沙纸打磨，禁止用酸浸泡。测试有机样本后要立即对燃烧器进行清洗、一般应先吸喷容易与有机样品混合的有机溶剂约5mim，再吸喷p（HNO3）=10gL的溶液5mim，并将废液排房管量分析的和废液容器倒空重新装水。3石墨炉原子化器的使用 对于石墨炉做痕量或超痕的实验室，其实内清洁程度比火焰原子化法有更严格的要求。室内空气应该过滤；地板、墙壁要特别装备防尘材料，以达到超净要求；尤其是分析钙、钾、镁、锌这些极易严重受环境污染的元素时，只能使用由惰性塑料-聚四氟乙烯装饰的实验室。要的到准确的测量结果，接触器皿要特别小心，并确保环境的清洁。 石墨炉长期使用后会在进样口周围沉

35、积一些污垢，应及时用软布擦去。炉两端的窗玻璃【石英玻璃】最容易被样品弄脏而严重影响透射比，应随时观察窗玻璃的清洁度，一旦积有污垢应拆下窗玻璃【小心打碎】，用蘸有无水乙醇的细软布擦净后重新安装。 操作时切忌要保持惰性气体【保护气】和冷却水的流通，惰性气体的流通要比冷却水更重要，无保护气的加热会彻底烧毁炉子。 石墨炉灵敏度非常高，绝不允许注入高浓度样品，过高的浓溶液会严重污染石墨炉并产生严重的记忆效应。 石墨炉分析的精度（重要性）进样的方法而变化，要想有良好的重现性，应熟练掌握微量进样器的使用方法和保持进样点的一致。不能将进样头接触除溶液外的一切物品以免污染进样头。若发现样头损坏或挂沾液滴，应换上

36、新的进样头。 4.单色器的使用 单色器应保持干燥，要定期更换单色器内的干燥剂。单色器中的光学元件，严禁用手触摸和擅自调节。备用光电倍增管应轻拿轻放，严禁振动。仪器中的光电倍增管严禁强光照射，检修时要关掉副高压。5.气路系统的操作 要定期检查气路接头和封口是否在漏气现象。 使用仪器时若出现废气管道的水封被破坏、漏气，燃烧器缝明显变，助燃器与燃气流量比过大，或使用笑气乙炔流量小于2L/min等情况，容易发生“回火”。一旦发生“回火”,应镇定的迅速关闭燃气，然后-要定期检查气路接头和封口是否存在漏气现象，以便及时解决。关闭助燃器，切断仪器电源。若“回火”引燃了供气管道及附近的物品时应采用二氧化碳灭火

37、器灭火。防止“回火”的操作顺序为：先开助燃器后开燃气。熄火顺序为：先关燃气再关助燃器。乙炔钢瓶应严禁振动和撞击。工作时应直立，温度不宜超过3040。开启钢瓶时，阀门旋开不超过1.5r，以防丙酮溢出。乙炔钢瓶的输出压力不低于0.05MPa，否则应及时充乙炔气，以免丙酮进入火焰，对测量造成干扰。要经常放掉空气压缩机气水分离器的积水，防止水进入燃气流量计。6.背景干扰的消除 背景干扰是一种由分子吸收和光散射形成光谱背景而产生的干扰效应。样品溶液中的溶剂、基体、无机盐在原子化过程中形成气体分子而引起分子吸收干扰；原子化过程中的雾化和碳的微粒引起光散射干扰。目前主要以一下两种方法消除背景干扰。氘灯背景校

38、正法：该法是在仪器中安装一个氘灯，利用氘灯光源辐射测量背景吸光度，然后对空心阴极测的吸光度值进行校正，此法只适用于波长小于360nm、背景光度小于1.0的校正。塞曼（Zeeman）效应背景校正法：该法利用原子简并光线在磁场作用下发生分裂的塞曼效应进行背景校正的，新型的原子吸收分光光度计，大多安装塞曼效应背景校正装置。此法适用波长范围为190900nm，背景光度高达1.52.0 A,校正准确度很高。三、原子吸收分光光度计的一般操作程序1.检查仪器连接 按说明书检查仪器各部件、各气路接口是否安装正确，气密性是否良好。4.选择分析条件 正确设定分析条件和确定灯的位置。3.开机 开启总电源开关、元素灯

39、开关，输入合适的灯电流并预热。2.选择、安装空心阴极灯8.关机 关闭灯电源、总电源开关;洗喷去离子水清洗燃烧器后，按顺序关闭气源（先关燃气再关助燃气）。7.数据采集处理6.测量样品 对样品进行预处理后，选择合适的测定方法。5.点火 先开助燃气再开燃气。四、WFX320型原子吸光分光光度计的使用（一）WFX-320型原子吸光分光光度计的性能特点 WFX-320星元子吸光分光光度计属于单光束仪器。1.灵敏度高。 火焰法测定的特征浓度mg/L到ug/L级，石墨炉法测定的特征量是10-9-10-12g;2.仪器功能齐全，操作简便。 具有对数转换、浓度直读、重置斜率、自动调零、数字化显示等功能。3.样品

40、室比较宽敞可以安装石墨炉、氢化法石英管炉等多种附件且装卸方便；5.波长范围190-900nm,波长精度为0.5nm,能分辨锰279.5nm和279.8nm双线，且两谱线间波谷能量值小于40。4.样品室装有隔热罩，减少原子化器对仪器其他部分的热影响。灯室原子化室单色器气体控制箱原子化器电器控制箱打印机WFX-320仪器结构图氚灯平衡高压平衡调零读数方法连续峰高峰面积测量量重置斜率AAAA-BGBG灯1灯2检查标准曲线表样浓度标尺扩展打印748956120.CE3积分时间延迟时间重复次数ENTERWFX-320型原子吸收分光光度计按键面板1.通电（1）均将电器面板上的所有开均置于“关”的位置。燃烧

41、器应向下调节离开光路。（2）接通市政电（3）开启右下电器面板上的电源总开关，开关内的指示灯亮，右上面板的数码管显示 （也可稍有误差）。（4）开启电器面板上的元素灯开关，开关内指示灯亮。打开仪器左上部灯室活门，选取需要的空心阴极灯，插入仪器配套的灯插坐中。（二）WFX-320型原子吸收分光度计的 使用方法3.129（5）视所用灯座号码，按相应灯号键并输入适当灯电流， 空心阴极灯亮。（6）将点亮的灯放入灯架上弹簧卡坐内，调节灯位置，试光斑对入光路，射到聚光镜中心。（7）转动狭缝手轮，选择适当宽度值的狭缝。（8）设置高压，先输入高压220V。（9）转动波长手轮上的粗调把手，快速向所需波长转动（注意不

42、要超出波长范围190900nm），接近所需波长时按下粗调把手，用波长微调手轮进行精调，调至能量最大。（10）仔细调整灯位置，使能量显示最大值。然后按高压平键，使能量在9097。（11）若使用背景校正时，开启氚灯电源开关，开关整氚灯电流或空心阴极灯电流，时两路灯能量相等（即AA档BG档能量显示相同）。（12）如测定需用打印机信号大小及图形，则接通打印机。（13）仪器在经上述操作规程后，预热1530min，可进入测定工作状态。2.火焰法测定的操作 主机调整操作完毕，如进行火焰法分析测定，应按下列操作规程进行（1）安装和连接原子化系统。（2）旋动雾化器水平位置调节手柄，使燃烧器杆径1.5m钟表改锥，

43、插入燃烧器缝中，沿缝隙移动，插入燃烧器缝中央，旋动雾化器水平位置调节手柄使能量被挡至进与零。将钟表改锥沿缝隙移动燃烧器缝中两侧，旋转燃烧头，使能量被挡去50%70%。（3）接通空3压机电源，调至空压机出口压力至0.3MPa.（4）开启燃气开关后，转动燃气通断阀至开位置（水平位置），在调节气体压力，使气路箱燃气压力表指示0.050.07MPa转动燃气流量计针阀门，调节燃气流量至适当值。（5）检查水封完好，用点火枪点火。（6）吸入空白溶液后，调节光电倍增管高压，使能量显示在9097,然后按自动调零。（7）吸标准溶液，记录吸光度值。（11）测定完毕，吸取离子水数分钟冲洗雾室（8）若灵敏度低，则关闭火

44、焰，调整雾化器喷雾，重新点火测试。反复几次，直至获得较满意结果。（9）测定一组标准溶液，记录相应的吸光度值。（10）打印工作曲线，按 ，测定待测样品浓度。测定值键（12）上述工作完成后熄灭火焰时，切记先关闭让其气源总阀，带残留乙炔燃尽后，在关闭气路箱面板上乙炔气开关阀，最后关断空气气源。3.石墨炉法测定的操作（1）用石墨炉法测定时，应从仪器样品室内，咛下固定雾花燃烧器的螺钉，拔掉系统上的气路及废液管路，将整个雾化燃烧器从仪器上取下。（2）将石墨炉装置放入仪器样品室内，用螺钉固定好。（3）按石墨炉使用说明书链接石墨炉的水、气、电路。（4）在石墨炉内装置墨管。（5）用石墨炉的位置调节机构，调节石墨

45、炉上下前后的位置，将光源光束通过石墨管能量调至最大。（6）初选石墨炉法分析条件，包括主机各功能选择。（7）按主机电路链接法连接好石墨炉遥控线。（8）空烧石墨管。（9）石墨炉系统正常工作后，注如标准溶液测试，确定最佳石墨炉法分析条件。（10）用最佳石墨炉法分析条件，进行标准及样品的测定。（11）计算样品待测元素含量。（12）工作结束，关闭打印机，石墨炉保护气源，最后关闭主机电路。（1）开机顺序 开打印机电源 开主机电源 开元素灯开关 输入灯电流 输入高压 转动波长手轮及调节灯位置使能量最大 高压平衡 点火测试。4.仪器的操作注意事项（3）点火顺序，仪器开启5min后 打开气路箱的乙炔开关 调节乙

46、炔流量为12L/min 用点火枪点火。（2）关机顺序 关火 将元素灯电流及高压值输入为 0 关元素灯开关 关主机电源 关打印机电源。（4）关火顺序，先不灭火，直接关闭乙炔钢瓶的总开关阀，待火慢慢熄灭后关闭气路箱乙炔开关阀，最后关闭空压机电源。（5）经常检查仪器侧面的气水分离器，及时放掉罐内的水。以防水汽进入流量计内造成检测困难。（6）用粗调旋扭转东波长时，不要超过190900nm，否则将使波长机构卡死或线性混乱。(一) AA320型原子吸收分光光度计的性能特点 AA320型原子吸收分光光度计(含AA320和AA320CRT两种型号)属于双光束仪器，用于测定各种材料中的常量和痕量金属元素，可进行

47、火焰、石墨炉、氢还原法吸收分析和火焰发射分析。五、AA320型原子吸收分光光度计的使用性能特点：1、AA320采用模拟电路进行信号处理，具有自动调零、定时积分、峰值保持、信号扩展和背景校正等功能，记录仪可记录时实时图谱，并配备了RS-232C接口，可以升级为AA320CRT。2、AA320 CRT主机能独立工作的基础上配备了PC/486计算机和中文的数据处理软件，实现了计算机辅助分析。软件具有实时数据处理、记录，工作曲线比较，文件自动生成、打印、储存等功能。计算进可以在联机状态下不影响地进入其他操作系统或软件进行其他工作。3、波长范围为190.0-900.0nm，波长准确度0.5nm，波长重复

48、性0.3nm（单向），吸收度范围0-1.999,010倍扩展。下面AA320原子吸光分光光度计的结构示意图助燃器压力表乙炔压力表电流表原子化器能量表波长手调轮数字显示器电源按键1.检查仪器连接 按仪器说明书检查仪器部件，各气路接口安装正确，气密性是否良好。2.仪器调整 根据待分析元素选择、安装空心阴极灯，选择灯电流、波长、光谱宽带。将“方式”开关至于“调整”，信号开关至于“连续”，进行光源对光和燃烧器对光，然后将“方式”开关至于“吸光度”。3.打开气瓶点燃火焰（二）AA320系列原子吸收分光光度计的使用方法（1）空气-乙炔火焰检查100mm燃烧器和废液排放管是否安装妥当，然后将“空气-笑气”切

49、换开关推止“空气”位置。开启排风装置电源开关。排风10min后，接通空气压缩机电源，将输出电源调至0.3MPa。接通仪器上气路电源总开关和“助燃器”开关，调节助燃器稳压阀，试压力表指示为0.2MPa.顺时针旋转辅助气纽，关闭辅助气。此时空气的流量约为5.5L/min.开启乙炔钢瓶总阀，调节乙炔钢瓶减压阀输出电压为0.05MPa。打开仪器上乙炔开关，调乙炔气纽使乙炔流量1.5L/min.按下点火纽（约4s）,使点火喷口喷出火焰将助燃器点燃（若4s后火焰还不能点燃，应松开点火开关，适应增加乙炔流量后重新点火）。点燃后，应重新调节乙炔流量，；选择合适的分析火焰。 注意，点火时，为安全起见，操作者应尽

50、量远离助燃器，以防止爆炸时受伤。事实证明，重大事故往往是由于忘记通风而贸然点火造成。因此仪器启动时一定要通风。氧气压氮-乙炔火焰检查燃烧头（50mm）废弃排放管是否安装然后将“空气-笑气”切换开关推止”空气”位置。调节乙炔钢气瓶的减压阀门至输出压力约0、07MPa.将氧化亚氮钢瓶的输出压力调至0.03MPa，接通空气压缩机的电源，输出压力调至0.3MPa，接通气路总开关和“助燃器”开关，调节助燃气稳压阀，使压力表指示为0.2MPa。顺时针旋转辅助气纽，关闭辅助气。此时流量计指示仅为雾化气流量，约为5.5L/min.如有不要启动辅助气，但增大辅助气会降低灵敏度。调节乙炔钢瓶减压阀，使乙炔表指示为

51、0.05MPa，打开乙炔气开关，调节乙炔气流量至0.15L/min,左右，立即按下点火纽，使点火喷嘴喷出火焰将燃烧头点燃（如果4s后还不能点燃，应松开点火纽片刻，以免铂丝烧断，适用加大乙炔其流量或加大少量辅助气后重新点燃）等待至15s待火焰燃烧均匀后，调节乙炔流量至3L/min左右。并把“空气-笑气”切断开关“笑气”位置。调节乙炔流量直至火焰的反应区（玫瑰红内焰）有12cm高，外焰高3035cm，吸喷被测元素的标准溶液，调节乙炔钢瓶气流量，根据吸光度的变化选择合适的分析火焰。4.测量操作吸光度测量点火5min后，吸喷去离子水（或空白液），按“调零”纽调零。将“信号”开关至于“积分”位置，吸喷去

52、离子水（或空白液），再次按“调零”纽调零。吸喷标注溶液（或试液）待能量指示针稳定后按“读数”建，3后显示器显示吸光度积分值，并保持5s为保证读数可靠，重复以上操作三次，取平均值，记录仪同时记录积分波形。 注意，每次测量后均要吸喷去离子水（或空白液），按“调零”纽调零。然后在吸喷另一试液。浓度直读测量将“方式”开关置于“浓度”位置，“信号”开关置于“连续”位置。吸喷去离子水（空白液），按“调零”纽调零。吸喷标注样品，调节“扩展纽直至显示已知浓度读数。吸喷未知样品，显示器直读显示位置样品浓度。 注意，浓度读数测量方法仅使用于元素的线性范围。氘等背景校正测量背景测量（用分子吸收测量）a.将“方式”开

53、关至“调整”位置，“信号”开关置“连续”位置，关闭空心阴极灯。b. 按下“氘灯”开关，点亮氘灯，让氘灯光线从氘灯前的减光盘的通孔中通过，用“增益”纽调整能量水平。c. 将“方式”开关置“吸光度”点亮氘灯，让氘灯光线从氘灯前的减光盘的通光孔通过，用“增益”纽调整能量水平。d.测量未知样品液，显示器示值即为背景。氘灯背景校正测量a.按下“氘灯” 开管关，点亮氘灯。将燃烧室内参比光路滑板推止光路里，将参比光挡住。b. 空心阴极灯和氘灯的光斑应重合，复测借助对光片加以调节，其方法是，上下不重合调氘灯上下位置，左右不重合调空心阴极灯 位置，延燃烧器缝隙，两光斑都应重合。 c. 选择氘灯前的减光盘的网格窗

54、调整氘灯能量，其方法是；“方式”开关在“吸光度”位置时，能量鞭炮指示空心阴极登能量；“方式”开关在“调整”位置时，能量表指示氘灯能量。如果氘灯能量和空心阴极灯的能量相差不太大，可调整空心阴极得灯的电流来平衡。5.吸喷去离水 当测量完毕后，吸喷去离水5min.6.熄灭火焰和关闭空气-乙炔的火焰熄灭和关闭 关闭乙炔钢瓶总阀使火焰熄灭，待压力表指针会到零时在旋松减压阀，关闭空气压缩机，待压力表和流量计回零时，关仪器路电源总开关，关闭空气-笑气电开关，关闭助燃气电开关，关闭乙炔气电开关，关闭仪器点开关。氧化亚氮-乙炔火焰熄灭与关机 将“空气笑气”开关切换到“空气”位置，把笑气-乙炔火焰转换为空气-乙炔

55、火焰（注意，不可直接在笑气-乙炔火焰时熄灭），关闭乙炔钢瓶总阀使火焰熄灭，待压力表指示针回零时在旋松减压阀，关闭空气机并释放多余气体,关闭气路电影总开关，关闭个气体电影开关，关闭仪器电源开关，最后关闭排风机开关。第三节 仪器的维护与保养一、仪器的安装要求1.原子吸收实验室的环境要求 原子吸收分光光度计是一种大型光、机、电一体化的精密仪器，安置这种仪器的实验室应符合下列要求。实验室应清洁、宽敞、明亮，室温应为10-30，相对湿度不大于70%。室内无腐蚀性气体和在测量光谱范围内吸收的其他气体。实验台应稳固平整其宽度应不小于0.8m，长度应根据主机尺寸、附件或将来准备购置的各种附件的尺寸统一考虑，台

56、面适当位置要开一个直径为80-100mm的通孔以便安装排水管道。实验室要安装通风设备，抽风口设置在仪器燃烧室上方20-40cm处。实验室要有良好的专供仪器使用的接地线，配置稳压电源。若使用石墨炉原子化器，应增设三相交流电源和给排水设施。应远离强电磁场，附近应没有产生高频波的机器，应没有持续的前烈振动。2.电源、水源和气源要求电源要求 电源为单相交流220 22v,50 1HZ,额定功率100w。如果使用石墨炉，应增设380V/50HZ三相交流电源一组，石墨炉的最大功率消耗为6800v.A，为防止干扰主机，此电源要独立从配电箱引出，并能承受最大负荷，采用380v/15A四芯插座。 为了保证仪器稳

57、定工作和安全操作，仪器的地线应接到一块直接埋入地下1.5m的金属板上。水源要求 实验室内应有冷却水源和排水口，水源可用洁净的自来水或循环冷却水系统，上水压力最好达到0.15Mpa,进口水温不应高于25，流量不低于2.5L/min。气源要求 原子吸收分光光度计工作时需要使用多种气体，为了保证安全，对储存这些气体的高压钢瓶或气体发生装置有如下要求。A、空气压缩机应离主机数米远，放在通风良好、环境干净的地方，连接软管不应靠近热源。B、乙炔钢瓶应在通风良好的独立房间单独存放（一般相距不要超过10m）。室内通风要好，周围不能有热源、火源，要避免阳光直射。乙炔钢瓶室应设防火警示标志，放置灭火器材。C、乙炔钢瓶应配乙炔气专用减压阀，带有回火装置，纯度要求在99.99%以上：氩气应配氧气减压阀氩气