第十章原子吸收法

1、1第十章 原子吸收光谱法2原子光谱法：基于原子外层电子跃迁所产生的光谱进行基于原子外层电子跃迁所产生的光谱进行分析的方法称为分析的方法称为“原子光谱法原子光谱法”。包括发射光谱法、原子。包括发射光谱法、原子吸收光谱法、荧光光谱法等。本章仅介绍原子吸收法。吸收光谱法、荧光光谱法等。本章仅介绍原子吸收法。原子吸收光谱法又称又称“原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法”或或“原原子吸收分析法子吸收分析法”，是基于从光源辐射出待测元素是基于从光源辐射出待测元素特征谱线特征谱线，通过试样蒸气时，被待测元素通过试样蒸气时，被待测元素基态原子基态原子吸收，由吸收强弱吸收，由吸收强弱进行定量的方法。进行定量的方

2、法。光源光源原子化系统原子化系统单色器单色器检测器检测器9-1 9-1 概述34相同点：相同点：都是基于物质对光的吸收进行分析，定量基础都都是基于物质对光的吸收进行分析，定量基础都是朗伯是朗伯-比耳定律。比耳定律。不同点：不同点：吸光光度法是分子或配合物的吸收，吸收线是吸光光度法是分子或配合物的吸收，吸收线是谱谱带带，使灵敏度降低，选择性也降低；，使灵敏度降低，选择性也降低；原子吸收光谱法是基态原子的吸收，吸收线是原子吸收光谱法是基态原子的吸收，吸收线是谱谱线，线，极大地提高了测定灵敏度和选择性。极大地提高了测定灵敏度和选择性。原子吸收光谱法与吸光光度法的比较5原子吸收光谱法的特点选择性好，准

3、确度高；选择性好，准确度高；灵敏度高，火焰法达灵敏度高，火焰法达10-9g/ml，无火，无火焰法达焰法达10-13g/ml；测定范围广，能测定测定范围广，能测定70多种元素；多种元素；操作简便，分析速度快。操作简便，分析速度快。69-2 9-2 原子吸收光谱法的基本原理第一激发态基态共振线共振线E1.原子的能级与跃迁 基态基态第一激发态第一激发态, ,吸收一吸收一定频率的辐射能量。产生共振吸定频率的辐射能量。产生共振吸收线（简称共振线）收线（简称共振线）吸收光谱吸收光谱 一、共振线 激发态激发态基态发射出一定频率的辐射。产生基态发射出一定频率的辐射。产生共振发射线（也简称共振线）共振发射线（也

4、简称共振线）发射光谱发射光谱7 各种元素的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， 基态基态第一激发态第一激发态: 跃迁吸收能量不同跃迁吸收能量不同(h)具有特具有特征性征性 各种元素的基态各种元素的基态第一激发态第一激发态 最易发生，吸收最强，最灵敏线。特征谱线。最易发生，吸收最强，最灵敏线。特征谱线。 利用特征谱线可以进行定量分析。利用特征谱线可以进行定量分析。2.元素的特征谱线元素标准光谱图83.吸收峰形状 原子结构较分子结构原子结构较分子结构简单，理论上应产生线状简单，理论上应产生线状光谱吸收线。光谱吸收线。 实际上用特征吸收频实际上用特征吸收频率左右范围的辐

5、射光照射率左右范围的辐射光照射时，获得一峰形吸收（具时，获得一峰形吸收（具有一定宽度）。有一定宽度）。 由：由：It=I0e-Kvb ， 透射光透射光强度强度 It 和吸收系数和吸收系数K及辐及辐射频率射频率有关。有关。 以以Kv与与 作图：作图：表征吸收线轮廓（峰）的参数：表征吸收线轮廓（峰）的参数：中心频率中心频率 O（峰值频率）（峰值频率）: 最大吸最大吸收系数对应的频率；收系数对应的频率；中心吸收系数：中心吸收系数：K0半宽度：半宽度： 最大吸收系数一半处最大吸收系数一半处所对应的频率差。所对应的频率差。9自然宽度：自然宽度：没有外界影响，谱线具有的宽度称没有外界影响，谱线具有的宽度称

6、为自然宽度。为自然宽度。在实际情况下，谱线的宽度通常要比自然宽度宽！谱线宽度谱线宽度10多普勒多普勒(doppler)变宽变宽(温度变宽，热变宽温度变宽，热变宽) D，原子的热运动原子的热运动引起的变宽。引起的变宽。劳化兹变宽是由于吸收原子与其它原子碰撞引起的。劳化兹变宽是由于吸收原子与其它原子碰撞引起的。 多普勒效应：一个运动着的原子发出的光，如果运动方向离开观察者（接受器），则在观察者看来，其频率较静止原子所发的频率低，反之，高。 当元素原子浓度较小时，吸收峰变宽主要为当元素原子浓度较小时，吸收峰变宽主要为多普勒变宽。多普勒变宽。MTVV07D10162. 7吸收峰变宽：多普勒多普勒(do

7、ppler)变宽、劳化兹变宽变宽、劳化兹变宽随随温度温度升高和升高和原子量原子量减小，多普勒宽度增加。减小，多普勒宽度增加。式中式中 0为中心频率为中心频率11钨丝灯光源和氘灯，经分光后，光谱通带钨丝灯光源和氘灯，经分光后，光谱通带0.2nm。而原子吸收。而原子吸收线的半宽度：线的半宽度：10-3nm。如图所示：。如图所示：如用一般光源照射，吸收光的如用一般光源照射，吸收光的强度变化仅为强度变化仅为0.5%(红区域面积红区域面积占总面积的占总面积的0.5%)。灵敏度极差。灵敏度极差 若将原子蒸气吸收的全部能量若将原子蒸气吸收的全部能量，即谱线下所围面积测量出（，即谱线下所围面积测量出（积分吸收

8、）。则是一种绝对测积分吸收）。则是一种绝对测量方法，现在的分光装置无法量方法，现在的分光装置无法实现。实现。fNmcedK024.积分吸收和峰值吸收12在原子吸收分析中需要使用锐线在原子吸收分析中需要使用锐线光源。光源。 何为锐线光源？何为锐线光源？光源的发射线与吸收线的光源的发射线与吸收线的0一致一致。发射线的发射线的1/ 2小于吸收线的小于吸收线的 1/2。 空心阴极灯空心阴极灯: 可发射可发射锐线光源。锐线光源。5.锐线光源13 原子吸收光谱是利用待测元素的原子吸收光谱是利用待测元素的原子蒸气中基态原子原子蒸气中基态原子与与共振线吸收之间的关系来测定的。共振线吸收之间的关系来测定的。 需

9、要考虑原子化过程中，需要考虑原子化过程中，原子蒸气中基态原子与待测元原子蒸气中基态原子与待测元素原子总数素原子总数之间的定量关系。之间的定量关系。 热力学平衡时热力学平衡时：kThjkTEjkTEEjjePPePPePPNNj00000上式中上式中Nj/N0是激发态原子与基态原子数的比值，是激发态原子与基态原子数的比值，Pj和和P0分别分别为激发态和基态的统计权重，为激发态和基态的统计权重，E0和和Ej是基态和激发态原子能是基态和激发态原子能级能量，级能量，k是玻尔兹曼常数。是玻尔兹曼常数。二、基态原子数与原子化温度14元素元素共振线共振线波长波长nmPj/P0Nj/N02000 0K3000

10、 0K4000 0K5000 0KCsNaCaZn852.1589.0422.7213.922334.44*10-49.86*10-61.21*10-77.3*10-157.2*10-35.9*10-43.7*10-55.6*10-103.0*10-24.4*10-36.0*10-41.5*10-76.8*10-21.5*10-23.3*10-34.3*10-6不同温度下激发态原子数目与基态原子数目比不同温度下激发态原子数目与基态原子数目比从上表可以看出从上表可以看出原子化温度小于原子化温度小于3000oK时，激发态原子的时，激发态原子的比例不到比例不到1%，99%以上都是基态原子，可认为基态

11、原子数以上都是基态原子，可认为基态原子数实际代表了待测原子的总数。因此，通常原子化温度小于实际代表了待测原子的总数。因此，通常原子化温度小于3000oK15三、原子吸收法的定量基础bKteII0原子吸收符合比耳定律：原子吸收符合比耳定律：原子的全部吸收应是吸收峰的面积。原子的全部吸收应是吸收峰的面积。式中：式中：Kv是吸收系数，由于吸收线有一定的宽度，是吸收系数，由于吸收线有一定的宽度，Kv随频率随频率即波长变化，若将原子蒸气吸收的全部能量，即谱线下所围即波长变化，若将原子蒸气吸收的全部能量，即谱线下所围面积测量出（积分吸收），目前仪器无法实现面积测量出（积分吸收），目前仪器无法实现, 当用锐

12、线光源当用锐线光源时，可用峰值吸收系数时，可用峰值吸收系数K0代替代替Kv，此时，此时，K0只取决于多普勒只取决于多普勒变宽，变宽，K0与多谱勒变宽的频率宽度与多谱勒变宽的频率宽度D的关系为：的关系为：fNmcvKD020e2ln2434. 016由于：由于： N0 c，原子化器的长度即吸收路径长度一定，原子化器的长度即吸收路径长度一定，所以：所以：式中：式中：N0 在一定的实验条件下为单位体积原子蒸气中基态原在一定的实验条件下为单位体积原子蒸气中基态原子数；子数；m、c分别为电子质量和电子电荷。分别为电子质量和电子电荷。 f 为振子强度，代表每个原子中能够吸收或发射特定波长为振子强度，代表每

13、个原子中能够吸收或发射特定波长光的平均电子数，一定条件下也是常数。因此，光的平均电子数，一定条件下也是常数。因此， 上式中上式中D为热变宽造成的吸收线宽度，在一定的原子化温为热变宽造成的吸收线宽度，在一定的原子化温度下为定值。因此上式可写为：度下为定值。因此上式可写为：bkNA0bfNmcvbKIIADt0200e2ln2434. 0434. 0lgCKIIAtlog0179-3 原子吸收光谱仪18上分上分3510型原子吸收分光光度仪，环保系实验室型原子吸收分光光度仪，环保系实验室19自动进样原子吸收分光光度仪自动进样原子吸收分光光度仪20UNICAN原子吸收原子吸收仪仪(带石墨炉带石墨炉)环

14、境科学与工程江环境科学与工程江苏省重点实验室苏省重点实验室212223原子吸收分光光度计与可见紫外分光光度计在仪器结构上的不同点：（1）采用锐线光源。）采用锐线光源。（2）分光系统在火焰与检测器之间。）分光系统在火焰与检测器之间。24一、光源 光源的作用：光源的作用：提供待测元素的特征光谱提供待测元素的特征光谱。 光源应满足如下要求光源应满足如下要求：l能发射待测元素的特征光谱能发射待测元素的特征光谱(共振线共振线)；l能发射锐线；能发射锐线；l辐射光强度大；辐射光强度大；l稳定性好。稳定性好。25空心阴极灯的构造空心阴极灯的构造空心阴极灯空心阴极灯26 施加适当电压时，电子将从空心阴极内壁流

15、向阳极施加适当电压时，电子将从空心阴极内壁流向阳极; ; 与充入的惰性气体碰撞而使之电离，与充入的惰性气体碰撞而使之电离，产生正电荷产生正电荷，其在，其在电场作用下，向阴极内壁猛烈轰击电场作用下，向阴极内壁猛烈轰击; ; 使阴极使阴极表面的金属原子溅射表面的金属原子溅射出来，溅射出来的金属原子出来，溅射出来的金属原子再与电子、惰性气体原子及离子发生再与电子、惰性气体原子及离子发生撞碰而被激发撞碰而被激发，于是，于是阴极内辉光中便出现了阴极物质的光谱。阴极内辉光中便出现了阴极物质的光谱。空心阴极灯的工作原理空心阴极灯的工作原理27 AreAr ArMAr 撞击金属阴极撞击金属阴极eM)( eM

16、或载气原子、离子或载气原子、离子 hMM 灯发射的灯发射的谱线波长取决于谱线波长取决于阴极材料阴极材料空心阴极灯的工作原理空心阴极灯的工作原理28用不同待测元素作阴极材料，可制成相应空心阴极灯。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。空心阴极灯的辐射强度与灯的工作电流有关。优缺点：优缺点：（1）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。（2）每测一种元素需更换相应的灯。）每测一种元素需更换相应的灯。29二、原子化系统原子化系统的作用：原子化系统的作用： 提供能量使试样干燥、蒸发和原子化。提供能量使试样干燥、

17、蒸发和原子化。实现原子化的方法：实现原子化的方法：l 火焰原子化火焰原子化l 非火焰原子化非火焰原子化l 低温原子化低温原子化30（一）火焰原子化器组成部分：组成部分：喷雾器喷雾器混合室混合室燃烧器燃烧器31溶液溶液雾滴雾滴 雾粒雾粒分子蒸气分子蒸气基态原子基态原子离子离子激发态激发态分子分子(气溶胶气溶胶)32喷雾器与雾化气溶胶直径范围：气溶胶直径范围：5-25 m气动雾化器的雾化效率：气动雾化器的雾化效率：5-1533混合室混合室的作用：混合室的作用：l除去大雾滴；除去大雾滴；l使气溶胶与燃气、使气溶胶与燃气、助燃气充分混合均助燃气充分混合均匀后进入燃烧器以匀后进入燃烧器以减小对火焰的扰动

18、，减小对火焰的扰动，降低噪声。降低噪声。 燃烧头燃烧头废水废水喷雾助燃气喷雾助燃气燃气燃气扰流器扰流器喷雾器喷雾器毛细管毛细管 紧固螺丝紧固螺丝补助助燃气补助助燃气扰流器调节杆扰流器调节杆34燃烧器与火焰燃烧器的作用：燃烧器的作用：产生火焰，使进产生火焰，使进入火焰的气溶胶入火焰的气溶胶蒸发和原子化。蒸发和原子化。MX 液体试样液体试样MX固体微粒固体微粒MX气态分子气态分子M 基态原子基态原子干燥干燥熔融、蒸发熔融、蒸发离解离解原子化过程原子化过程激发态激发态离子离子分子分子35几种火焰的温度几种火焰的温度燃气燃气 助燃气助燃气 最高火焰温度最高火焰温度/K 乙炔乙炔 空气空气 2600乙炔

19、乙炔 氧气氧气 3160乙炔乙炔 氧化亚氮氧化亚氮 2990氢气氢气 空气空气 2318氢气氢气 氧气氧气 2933氢气氢气 氧化亚氮氧化亚氮 2880丙烷丙烷 空气空气 219836火焰温度的空间分布燃烧口燃烧口高度高度（cm）对于确定类型的火对于确定类型的火焰而言，其温度在焰而言，其温度在空间上的分布是不空间上的分布是不均匀的，因而自由均匀的，因而自由原子在火焰中的空原子在火焰中的空间分布也是不均匀间分布也是不均匀的。的。37火焰的氧化还原特性 化学计量性火焰（中性火焰）：化学计量性火焰（中性火焰）：燃气与助燃气的比例与燃气与助燃气的比例与化学反应计量关系相近，有温度高、干扰少、稳定、背景

20、低特化学反应计量关系相近，有温度高、干扰少、稳定、背景低特点，点，除碱金属和难离解氧化物除碱金属和难离解氧化物的元素时，多数元素用此火焰。的元素时，多数元素用此火焰。 富燃火焰（还原性火焰）：燃气大于化学计量的富燃火焰（还原性火焰）：燃气大于化学计量的火焰。火焰。具有较强的还原性，用于测定具有较强的还原性，用于测定易形成难熔氧化物易形成难熔氧化物的元的元素。素。 贫燃火焰（氧化性火焰）：助燃气大于化学计量贫燃火焰（氧化性火焰）：助燃气大于化学计量的火焰。的火焰。火焰温度低，且有氧化性的火焰，用于火焰温度低，且有氧化性的火焰，用于碱金属测定碱金属测定。 38火焰原子化器的特点优点：操作简单，火焰

21、稳定，测量精优点：操作简单，火焰稳定，测量精密度高，应用范围广。密度高，应用范围广。缺点：试样利用率低，检出限受到限缺点：试样利用率低，检出限受到限制；只可以液体进样。制；只可以液体进样。39（二）无火焰原子化器1. 石墨炉原子化器的结构石墨炉原子化器的结构组成部分：组成部分：加热电源；保护气控制系统；石墨管加热电源；保护气控制系统；石墨管28mm8mm40(1) 加热电源加热电源 提供低电压提供低电压(10V)、大电流、大电流(500A)，使石墨，使石墨 管迅速加热升温管迅速加热升温l保护石墨管不被氧化、烧蚀；保护石墨管不被氧化、烧蚀；l除去干燥和灰化过程中产生的基体蒸气；除去干燥和灰化过程

22、中产生的基体蒸气；l避免已经原子化了的原子再被氧化。避免已经原子化了的原子再被氧化。 (2) 保护气保护气 (氩气氩气) 作用作用(3) 石墨管石墨管412. 原子化过程原子化过程焙烧焙烧原子化原子化干燥干燥灰化灰化 蒸发样品中的溶剂或水分。其温度稍稍蒸发样品中的溶剂或水分。其温度稍稍高于溶剂的沸点。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，减去掉较被测元素化合物易挥发的基体物质，减少分子吸收。少分子吸收。 高温下使以各种形式存在的分析物挥发并高温下使以各种形式存在的分析物挥发并离解成中性原子。离解成中性原子。 使残留的试样在高温下挥发掉，净化石使残留的试样在高温下挥发掉，净化石墨

23、管，以消除记忆效应。墨管，以消除记忆效应。四个步骤四个步骤42433. 石墨炉原子化法的特点石墨炉原子化法的特点优点优点l 试样利用率高，用样量小。试样利用率高，用样量小。l 绝对检出限低绝对检出限低, ,可达到可达到10-12- -10-14 g( (试样原子化在惰性气体中和强还原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子化；原子在吸收区内的平均停留时间长，原子化效率高间长，原子化效率高) )。l 液体和固体试样均可直接进样。液体和固体试样均可直接进样。缺点缺点l 背景吸收较强，必须扣除；背景吸收较强，必须

24、扣除；l 测定精密度比火焰法差。测定精密度比火焰法差。44（三）低温原子化器（三）低温原子化器低温原子化低温原子化利用元素本身或元素的氢化物在低利用元素本身或元素的氢化物在低温下的易挥发性进行原子化，原温下的易挥发性进行原子化，原子化温度低于子化温度低于1000。 451. 汞低温原子化法汞低温原子化法汞蒸气汞蒸气土壤样品土壤样品盐酸羟胺盐酸羟胺硝酸，硫酸；高锰酸钾硝酸，硫酸；高锰酸钾 2SnCl2Hg4022SnClHgSnClHgCl 汞蒸气汞蒸气血清样品血清样品盐酸羟胺盐酸羟胺高氯酸高氯酸硝酸硝酸 2SnCl2Hg462. 氢化物原子化法氢化物原子化法22243H9HBO3OH6BH3A

25、s AsH3 该法适用于该法适用于Ge、Sn、Pb、As、Sb、Bi、Se和和Te等元素。等元素。 3)2()1(AsH)III(As)V(As转换转换还原还原 可作价态及形态分析可作价态及形态分析低酸度：测低酸度：测As(III)；高酸度：高酸度：测测As(III)、As(V)合量合量47低温原子化优点：低温原子化优点：l检出限比火焰法低检出限比火焰法低1 13个个数量级；数量级；l选择性好，干扰少。选择性好，干扰少。48作用作用: :将分析线与其它谱线分开将分析线与其它谱线分开其它谱线其它谱线l 光源非分析线及杂质发射线光源非分析线及杂质发射线l 原子化器发射原子化器发射, 如如CN, N

26、H, C2等等三、分光系统（单色器）分光系统位置：分光系统位置：原子化器与检测器之间原子化器与检测器之间由色散元件(棱镜、光栅)、凹凸镜、狭缝等组成 49光栅光栅入射狭缝入射狭缝出射狭缝出射狭缝单色器50主要由检测器、放大器、对数变换器、显示记录装主要由检测器、放大器、对数变换器、显示记录装置组成。置组成。 1.1.检测器检测器-将单色器分出的光信号转变成电信号。将单色器分出的光信号转变成电信号。 如：光电池、光电倍增管、光敏晶体管等。如：光电池、光电倍增管、光敏晶体管等。 四、检测系统51光电转换器件光电转换器件光电倍增管光电倍增管mAR1R2R3R4R5R负电压光光光敏阴极光敏阴极阳极阳极

27、电子倍增极电子倍增极电子倍电子倍 增极增极52 2. 2.放大器放大器-将光电倍增管输出的较弱信号， 经电子线路进一步放大。 3. 3. 对数变换器对数变换器-光强度与吸光度之间的转换。 4. 4. 显示、记录显示、记录53一、光谱干扰一、光谱干扰( (一一) )谱线干扰谱线干扰 1.1.光源产生的共振线附近存在着非待测元素的特征谱线光源产生的共振线附近存在着非待测元素的特征谱线 可以通过调小狭缝的方法来抑制这种干扰。可以通过调小狭缝的方法来抑制这种干扰。 2.2.试样中待测元素共振线与另一元素吸收线十分接近。试样中待测元素共振线与另一元素吸收线十分接近。 可考虑另选分析线。可考虑另选分析线。

28、( (二二) )背景干扰背景干扰 有有分子吸收分子吸收和和光散射光散射引起的，在原子化过程中产生的引起的，在原子化过程中产生的气态分子、氧化物和盐类分子对特征谱线的吸收；产生的气态分子、氧化物和盐类分子对特征谱线的吸收；产生的固体微粒对光产生散射而引起。多采用氘灯扣除背景。固体微粒对光产生散射而引起。多采用氘灯扣除背景。9-4 原子吸收法的干扰及其消除54二、物理干扰二、物理干扰 试样在转移、蒸发过程中物理性质试样在转移、蒸发过程中物理性质(粘度、密度粘度、密度、表面张力、表面张力)变化引起的干扰效应，主要影响试样变化引起的干扰效应，主要影响试样喷入火焰的速度、雾化效率、雾滴大小等。喷入火焰的

29、速度、雾化效率、雾滴大小等。 可通过控制可通过控制试液与标准溶液的组成尽量一致试液与标准溶液的组成尽量一致的的方法来消除。方法来消除。 或用标准加入法测定。或用标准加入法测定。55三、化学干扰三、化学干扰 指待测元素与指待测元素与其它组分或火焰成分其它组分或火焰成分之间的化学作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。化效率，是主要干扰源。 典型的化学干扰是待测元素与共存物质作用生成典型的化学干扰是待测元素与共存物质作用生成难挥发难挥发的化合物，致使参与吸收的基态原子减少。的化合物，致使参与吸收的基态原子减少。 例

30、：例：a、Co、Si、B、Ti、铍在火焰中易生成难熔、铍在火焰中易生成难熔化合物。化合物。 b、硫酸盐、硅酸盐与铝生成难挥发物。、硫酸盐、硅酸盐与铝生成难挥发物。 56化学干扰的抑制化学干扰的抑制（1 1）加入）加入释放剂释放剂与干扰元素生成更稳定化合物使待测元与干扰元素生成更稳定化合物使待测元素释放出来。素释放出来。 例：锶和镧可有效消除磷酸根对钙的干扰。例：锶和镧可有效消除磷酸根对钙的干扰。（2 2）加）加保护剂保护剂与待测元素形成稳定的络合物，防止干扰与待测元素形成稳定的络合物，防止干扰物质与其作用。物质与其作用。 例：加入例：加入EDTA生成生成EDTA-Ca，避免磷酸根与钙作用。，避

31、免磷酸根与钙作用。 (3)(3)加加基体改进剂基体改进剂它与基体形成易挥发的化合物，在原子它与基体形成易挥发的化合物，在原子化之前除去，防止与待测元素在原子化过程中共挥发而产生化之前除去，防止与待测元素在原子化过程中共挥发而产生干扰。干扰。57四、电离干扰四、电离干扰 基态原子发生电离反应，生成离子，不产生吸收，基态原子发生电离反应，生成离子，不产生吸收，总吸收强度减弱，电极电位较小的元素易发生电离，总吸收强度减弱，电极电位较小的元素易发生电离，火焰温度越高，干扰越严重（如碱及碱土元素）。火焰温度越高，干扰越严重（如碱及碱土元素）。 消除方法可适当减低原子化的温度或加入大量消除方法可适当减低原

32、子化的温度或加入大量易电易电离的一种缓冲剂离的一种缓冲剂以抑制待测元素的电离。以抑制待测元素的电离。 例：加入足量的铯盐，抑制例：加入足量的铯盐，抑制K、Na的电离。的电离。 58一、分析条件的选择一、分析条件的选择1. 灵敏度灵敏度 (1) 灵敏度（灵敏度（S）指在一定浓度时，测定值指在一定浓度时，测定值(吸光吸光度度)的增量的增量(A)与相应的待测元素浓度与相应的待测元素浓度(或质量或质量)的增量的增量(C或或m)的比值：的比值： Sc=A/C 或或 Sm=A/m 灵敏度灵敏度S实际上是工作曲线的斜率，实际上是工作曲线的斜率，A=KC，由于原，由于原子吸收的子吸收的K太大，实际不用，而用太

33、大，实际不用，而用 “特征浓度特征浓度” 。 (2) 特征浓度特征浓度指对应于指对应于1%吸收吸收(T=99%)的待测物的待测物浓度浓度(C0)，或对应与，或对应与0.0044吸光度的待测元素浓度吸光度的待测元素浓度.9-5 分析条件的选择与定量分析方法59特征浓度的测定：火焰原子化常用特征浓度表示灵敏度，测特征浓度的测定：火焰原子化常用特征浓度表示灵敏度，测定某一浓度定某一浓度C(mg/L)的标准溶液吸光度值的标准溶液吸光度值A来计算。来计算。1%吸收吸收，即，即A=0.0044，而，而AKC，所以，所以0.0044K C0，二式相比，二式相比得得 ( 3) 特征质量：无火焰原子化常用特征质

34、量表示灵敏度，特征质量：无火焰原子化常用特征质量表示灵敏度，指指能产生能产生0.0044吸光度的待测元素质量。吸光度的待测元素质量。 mc=0.0044m/A 单位单位： g/ 1%提高灵敏度的方法：提高灵敏度的方法：选择最灵敏吸收线（共振线）选择最灵敏吸收线（共振线）选用最佳的火焰类型和状态，用无火焰原子化器选用最佳的火焰类型和状态，用无火焰原子化器选用合适的狭逢宽度选用合适的狭逢宽度 采取措施抑制干扰采取措施抑制干扰ACC0044. 00单位：单位：g/ml. 1%60例：已知镁溶液的浓度为例：已知镁溶液的浓度为0.4g/ml，用空气，用空气-乙炔原乙炔原子吸收法测得吸光度为子吸收法测得吸

35、光度为0.225，求镁元素的特征浓度。，求镁元素的特征浓度。解：解：mlgACC/008. 0225. 04 . 00044. 00044. 00612.检出极限检出极限 在适当置信度下，能检测出的待测元素的在适当置信度下，能检测出的待测元素的最小浓度或最小浓度或最小量最小量。用空白溶液，经若干次（。用空白溶液，经若干次（10次以上）重复测定所次以上）重复测定所得吸光度的标准偏差的得吸光度的标准偏差的3倍，并用低浓度倍，并用低浓度(接近于空白溶液接近于空白溶液)建立工作曲线求得建立工作曲线求得Sc或或Sm。 (1)火焰法火焰法 单位：单位：g ml-1 (2)石墨炉法石墨炉法 式中：式中：Sb

36、：标准偏差：标准偏差 Sc（Sm）：待测元素的灵敏度，即工作曲线的斜率。）：待测元素的灵敏度，即工作曲线的斜率。 3是置信因子，置信度约是置信因子，置信度约99.7%。 注：灵敏度与检出限的区别在于是否考虑仪器的噪声所注：灵敏度与检出限的区别在于是否考虑仪器的噪声所产生的信号。产生的信号。cbDLSS3mbDLSSm3单位：单位：g或或pg(10-12g)62 3，测定条件的选择测定条件的选择(1) (1) 分析线分析线 一般选待测元素的共振线一般选待测元素的共振线作为分析线，测量高浓度作为分析线，测量高浓度时，也可选次灵敏线时，也可选次灵敏线(2) (2) 通带（调节狭缝宽度）通带（调节狭缝

37、宽度） 无邻近干扰线（如测碱及碱土金属）时，选较大的无邻近干扰线（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。通带，反之（如测过渡及稀土金属），宜选较小通带。(3) (3) 空心阴极灯电流空心阴极灯电流 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。选较低的电流。(4) (4) 火焰火焰 依据不同试样元素选择不同火焰类型。依据不同试样元素选择不同火焰类型。(5) (5) 观测高度观测高度 调节观测高度（燃烧器高度），可使元素通过自由调节观测高度（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

38、，观测稳定性好。原子浓度最大的火焰区，灵敏度高，观测稳定性好。63二、二、定量分析方法定量分析方法1 1，标准曲线法，标准曲线法例：原子吸收法测定某电子厂清洗液中例：原子吸收法测定某电子厂清洗液中Cu, 取取10ml样品，经样品，经消解后稀释到消解后稀释到100ml容量瓶中，另取含容量瓶中，另取含100g/ml的的Cu标准溶标准溶液液0，1，2，3，5ml于于100ml容量瓶中，加入容量瓶中，加入5ml 1:1HNO3后后用纯水稀释到刻度，在用纯水稀释到刻度，在324.7nm测定样品和标样的吸光度得如测定样品和标样的吸光度得如下数据，计算方法的特征浓度和样品的下数据，计算方法的特征浓度和样品的Cu含量。含量。加入标样ml01235样品浓度g/ml01235CA00.120.250.360.580.30解：计算标样浓度列于数据表中，绘制浓度解：计算标样浓度列于数据表中，绘制浓度A的工作曲线，的工作曲线，64插入法得所测样品的浓度应为插入法得所测样品的浓度应为2.5g/ml，由于样品稀释由于样品稀释10倍，倍，因此，样品浓度为因此，样品浓度为25 g/ml, 方法特征浓