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第八章 原子吸收光谱法8-1 原子吸收光谱分析概述原子吸收光谱法（atomic absorption spectrometry, AAS)于20世纪50年代提出，在60年代迅速发展起来的一门分析技术。以测量气态原子对辐射能选择吸收的程度来确定试样中的分析物浓度的方法。动画第一阶段 原子吸收现象的发现与科学解释早在1802年，伍朗斯顿（W.H.Wollaston）在研究太阳连续光谱时，就发现了太阳连续光谱中出现的暗线。1817年，弗劳霍费（J.Fraunhofer）在研究太阳连续光谱时，再次发现了这些暗线，由于当时尚不了解产生这些暗线的原因，于是就将这些暗线称为弗劳霍费线。1859年，克希荷夫（G.Kirchhoff）在研究碱金属和碱土金属的火焰光谱时，发现钠蒸气发出的光通过温度较低的钠蒸气时，会引起钠光的吸收，并且根据钠发射线与暗线在光谱中位置相同这一事实，断定太阳连续光谱中的暗线，正是太阳外围大气圈中的钠原子对太阳光谱中的钠辐射吸收的结果。原子吸收光谱的发展历史第二阶段 原子吸收光谱仪器的产生 原子吸收光谱作为一种实用的分析方法是从1955年开始的。这一年澳大利亚的瓦尔西(A.Walsh)发表了他的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法的基础。50年代末和60年代初，Hilger, Varian Techtron及Perkin-Elmer公司先后推出了原子吸收光谱商品仪器，发展了瓦尔西的设计思想。到了60年代中期，原子吸收光谱开始进入迅速发展的时期。第三阶段 电热原子吸收光谱仪器的产生1959年,苏联里沃夫发表了电热原子化技术的第一篇论文。电热原子吸收光谱法的绝对灵敏度可达到10-12-10-14g,使原子吸收光谱法向前发展了一步。近年来,塞曼效应和自吸效应扣除背景技术的发展,使在很高的的背景下亦可顺利地实现原子吸收测定。基体改进技术的应用、平台及探针技术的应用以及在此基础上发展起来的稳定温度平台石墨炉技术(STPF)的应用,可以对许多复杂组成的试样有效地实现原子吸收测定。 第四阶段 原子吸收分析仪器的发展 随着原子吸收技术的发展，推动了原子吸收仪器的不断更新和发展，而其它科学技术进步，为原子吸收仪器的不断更新和发展提供了技术和物质基础。微机控制的原子吸收光谱系统简化了仪器结构，提高了仪器的自动化程度，改善了测定准确度，使原子吸收光谱法的面貌发生了重大的变化。联用技术日益受到人们的重视，色谱-原子吸收联用，不仅在解决元素的化学形态分析方面，而且在测定有机化合物的复杂混合物方面，都有着重要的用途，是一个很有前途的发展方向。 8-2 原子吸收光谱的基本原理当有辐射通过自由原子蒸气，且入射辐射的频率等于原子中的电子由基态跃迁到较高能态（一般情况下都是第一激发态）所需要的能量频率时，原子就要从辐射场中吸收能量，产生共振吸收，电子由基态跃迁到激发态，同时伴随着原子吸收光谱的产生。 一、原子吸收光谱的产生由于原子能级是量子化的，因此，在所有的情况下，原子对辐射的吸收都是有选择性的。由于各元素的原子结构和外层电子的排布不同，元素从基态跃迁至第一激发态时吸收的能量不同，因而各元素的共振吸收线具有不同的特征。原子吸收光谱位于光谱的紫外区和可见区。由基态跃迁至 第一激发态，又回到基态，发射出光谱线，称共振发射线（简称为共振线）。同样从基态跃迂至第一激发态所产生的吸收谱线称为共振吸收线（简称为共振线）。原子吸收光谱线轮廓图3. 谱线半宽度(10-2 nm)1. 谱线中心频率2 最大吸收系数nn0KvK0K0 /2Dn二、吸收线的轮廓原子吸收光谱线并不是严格几何意义上的线，而是占据着有限的相当窄的频率或波长范围，即有一定的宽度。原子吸收光谱的轮廓以原子吸收谱线的中心频率和半宽度来表征。中心频率由原子能级决定。半宽度是指在中心频率的地方，极大吸收系数一半处，吸收光谱线轮廓上两点之间的频率差。半宽度受到很多实验因素的影响。（动画演示）2. 多普勒增宽 多普勒宽度是由于原子热运动引起的。原子吸收分析中，对于火焰和石墨炉原子吸收池，气态原子处于无序热运动中，相对于检测器而言，各发光原子有着不同的运动分量，即使每个原子发出的光是频率相同的单色光，但检测器所接受的光则是频率略有不同的光，于是引起谱线的变宽。 即使在较低的温度，也比自然宽度nN来得严重，是谱线变宽的主要因素.一般情况: nD=10-2 nm .多普勒宽度与元素的原子量、温度和谱线频率有关。随温度升高和原子量减小，多普勒宽度增加。 谱带变宽的因素：1. 自然宽度 在无外界影响下，谱线具有一定的宽度。它与原子发生能级间跃迁时激发态原子的有限寿命有关。 一般情况下约相当于10-4 nm。 式中：M - 原子量； T - 绝对温度； n 0 - 谱线中心频率 （3）碰撞变宽（分为洛伦兹变宽和赫尔兹马克变宽）由于原子与其他粒子相互碰撞使能量发生变化，引起的的谱线变宽。 劳伦兹（Lorentz）变宽： 待测原子和其他原子碰撞。随原子区压力增加而增大。赫尔兹马克（Holtsmark）变宽: 同种原子碰撞。浓度高时起作用，在原子吸收中可忽略。（4）自吸变宽 光源空心阴极灯发射的共振线被灯内同种基态原子所吸收产生自吸现象。灯电流越大，自吸现象越严重。（5）场致变宽 外界电场、带电粒子、离子形成的电场及磁场的作用使谱线变宽的现象；影响较小。在通常的原子吸收分析实验条件下，吸收线的轮廓主要受多普勒和劳伦兹变宽的影响。压力变宽（碰撞变宽） 为10-2 nm，也是谱线变宽的主要因素.原子吸收光谱产生于基态原子对特征谱线的吸收。因此，常将原子蒸气所吸收的全部能量称为积分吸收，即图中吸收线下面所包括的整个面积。在一定条件下，基态原子数N0正比于吸收曲线下面所包括的整个面积。根据经典色散理论，其定量关系式为： f-振子强度e-为电子电荷N0-单位积内的基态原子数m-电子的质量三、积分吸收和峰值吸收积 分 公 式 如果我们测量Kvd , 就可求出原子浓度N0，但是谱线宽度为10-2nm左右。需要用高分辨率的分光仪器，高灵敏度的检测器这是目前难以达到的。这就是早在100多年前就已发现原子吸收的现象，但一直难以使用于分析科学的原因。但由于积分吸收测量的困难，1955年Walsh 提出，在温度不太高的稳定火焰条件下，峰值吸收系数与火焰中被测元素的原子浓度也正比，由此推导出峰值吸收系数K0与基态原子数N0之间的关系为： 峰值吸收测量的实现实现峰值吸收测量的条件是光源发射线的半宽度应小于吸收线的半宽度，且通过原子蒸气的发射线的中心频率恰好与吸收线的中心频率相重合（见图）若采用连续光源，要达到能分辨半宽度为10-3nm，波长为500nm的谱线，按计算 需要有分辨率高达50万的单色器，这在目前的技术条件下还十分困难。因此，目前原子吸收仍采用空心阴极灯等特制光源来产生锐线发射。 在实际分析工作中，要求测定的是试样中元素的浓度，在实验条件下，浓度和吸收辐射的原子总数成正比，因此可用朗伯-比尔定律来试样中元素的浓度：A = KLC8-3 原子吸收分光光度计原子吸收仪器原子吸收仪器一、流程图 flow chart单光束型：只有单光路通过原子化器 不能避由于HCL发射谱线过程中不稳定因素所引起的基线信号漂移。双光束型：采用“旋转镜”或“斩光器”将HCL发射谱线为参比光束与分析光束，两束光分别通过空气和原子化器，经过单色器分别色散后被检测。（1）单光束型（动画演示） （2）双光束型（动画演示）1、光源a.作用：提供待测元素的特征光谱。应满足如下要求；（1）能发射待测元素的共振线；（2）能发射锐线；（3）辐射光强度大，稳定性好。b.空心阴极灯：结构如图所示c.空心阴极灯的原理施加适当电压时，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，产生正电荷，其在电场作用下，向阴极内壁猛烈轰击；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电子、惰性气体原子及离子发生撞碰而被激发，处于激发态的原子，返回基态时，发射特征光谱。 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。在实际工作中，应选择合适的工作电流。使用灯电流过小，放电不稳定；灯电流过大，溅射作用增加，原子蒸气密度增大，谱线变宽，甚至引起自吸，导致测定灵敏度降低，灯寿命缩短。 （动画演示）优缺点：（1）操作参数单一，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。由于原子吸收分析中每测一种元素需换一个灯，很不方便，现亦制成多元素空心阴极灯，但发射强度低于单元素灯，且如果金属组合不当，易产生光谱干扰，因此，使用尚不普遍。 2、原子化系统作用：提供能量，使试样干燥，蒸发和原子化。常用原子化系统 a. 火焰原子化系统 b. 非火焰原子化系统（石墨炉原子化系统） c. 低温原子化系统1. 火焰原子化器常用的是预混合型原子化器，由雾化器、雾化室和燃烧器构成。（1）雾化器 结构如下图所示主要缺点：雾化效率低。 （动画演示） （2）雾化室（预混合室）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更细的气溶胶并进入燃烧器。采用同心式喷雾器，当试液流过毛细管尖端时,被流过的助燃气气流雾化，形成气溶胶与燃气混合流过一系列档板，只让最细的雾滴通过，而使大部分试样留在预混合室的底部并流入废液容器。 动画演示（3）燃烧器它的作用是产生火焰，使进入火焰的试样气溶胶蒸发和原子化。燃烧器是用不锈钢材料制成，耐腐蚀、耐高温。 燃烧器所用的喷灯有“孔型”和“长缝型”两种。预混合型燃烧器中，一般采用吸收光程较长的长缝型喷灯。喷灯的缝长和缝宽随火焰而不同。 燃烧器的高度、角度可以调节，以便选择适宜的火焰原子化区域，以提高元素分析灵敏度。动画演示（4）火焰试样雾滴在火焰中，经干燥，蒸发，解离（还原）等过程产生大量基态原子。火焰温度的选择：（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；（c）火焰温度取决于燃气与助燃气类型，常用空气乙炔最高温度2600K能测35种元素。火焰的氧化还原特性： 同种类型不同燃气/助燃气流量比（燃助比）的火焰，火焰温度和氧化还原性质也不同，按不燃助比可分为三类：A、中性火焰（燃助比等于计量比）温度高，背景低，干扰少，稳定，最常用。B、富燃火焰（燃助比大于计量比）还原性火焰，燃烧不完全，温度低，背景高，干扰多。测定容易形成难熔氧化物的元素Fe、Co、Ni等。C、贫燃火焰（燃助比小于计量比）火焰温度低，氧化性气氛，适用于易解离、易电离的元素碱金属测定。（5）火焰原子化器特点 优：简单，火焰稳定，重现性好，精密度高，应用范围广。 缺：原子化效率低只能液体进样。2.石墨炉原子化装置（1）结构 如下图所示： 外气路中Ar气体沿石墨管外壁流动，冷却保护石墨管；内气路中Ar气体由管两端流向管中心，从中心孔流出，用来保护原子不被氧化，同时排除干燥和灰化过程中产生的蒸汽。（动画）（2）原子化过程原子化过程分为干燥、灰化（去除基体）、原子化、净化（去除残渣） 四个阶段，待测元素在高温下生成基态原子。动画（3）优缺点优点：原子化程度高，试样用量少（1100L），可测固体及粘稠试样，灵敏度高，检测极限10-12 g/L。缺点：精密度差，测定速度慢，操作不够简便，装置复杂。3.低温原子化法（1）冷原子化法低温原子化方法（一般700900C）；主要应用于：各种试样中Hg元素的测量；原理：将试样中的汞离子用SnCl2或盐酸羟胺完全还原为金属汞后，用气流将汞蒸气带入具有石英窗的气体测量管中进行吸光度测量。特点：常温测量；灵敏度、准确度较高（可达10-8g）；（2）氢化物原子化方法主要是氢化物原子化方法，原子化温度700900 ；主要应用于：As、Sb、Bi、Sn、Pb、Ge、Se、Ti等元素原理：在酸性介质中，与强还原剂硼氢化钠（钾）反应生成气态氢化物。例：AsCl3 +4NaBH4 + HCl +8H2O = AsH3 +4NaCl +4HBO2+13H2 将待测试样在专门的氢化物生成器中产生氢化物，送入原子化器中检测。2、光学系统光学系统一般由外光路与单色器组成。外光路系统由锐线光源和两个透镜组成。它的作用是使锐线光源辐射的共振发射线能正确地通过或聚焦于原子化区，并把透过光聚焦于单色器的入射狭缝。单色器 a.作用 将待测元素的共振线与邻近线分开。 b.组件 入射狭缝、反射镜、准直镜、平面衍射光栅、聚焦镜和出射狭缝。c. 色散元件性能参数 （1）线色散率（D） 两条谱线间的距离与波长差的比值l /D。实际工作中常用其倒数 D /l （2）分辨率（R） 仪器分开相邻两条谱线的能力。用该两条谱线的平均波长与其波长差的比值/表示。 （3）通带宽度（W） 指通过单色器出射狭缝的某标称波长处的辐射范围。当倒色散率（D-1）一定时，可通过选择狭缝宽度（S）来确定： W=D-1S3、检测系统主要由检测器、放大器、对数变换器、显示记录装置组成。1.检测器- 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。分光后的光照射到光敏阴极K上，轰击出的光电子又射向光敏阴极1，轰击出更多的光电子，依次倍增，在最后放出的光电子比最初多到100万倍以上，最大电流可达 10A，电流经负载电阻转变为电压信号送入放大器。 （动画演示）2.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.对数变换器-光强度与吸光度之间的转换。4.显示、记录- 新仪器配置：原子吸收计算机工作站8-4 定量分析方法1、线性范围原子吸收光谱法定量分析的理论依据： AKc对于大部分元素A-c曲线在一定的浓度范围内呈线性关系。线性范围受多种因素影响：原子化方法、原子化条件、分析波长、基体、介质条件。2.标准曲线法 配制一系列不同浓度的标准溶液，由低到高依次分析，将获得的吸光度A数据对应于浓度作标准曲线，在相同条件下测定试样的吸光度A数据，在标准曲线上查出对应的浓度值；或由标准试样数据获得线性方程，将测定试样的吸光度A数据带入计算。 注意在高浓度时，标准曲线易发生弯曲，压力变宽影响所致；标准曲线法简单、快速，适于大批量组成简单和相似的试样分析。应用标准曲线法应注意以下几点：1标准系列的组成与待测定试样组成尽可能相似，配制标准系列时，应加入与试样相同的基体成分。在测定时应该进行背景校正。2所配制的试样浓度应该在A-c标准曲线的直线范围内。3在整个分析过程中，测定条件始终保持不变。若进样效率、火焰状态、石墨炉工作参数等稍有改变，都会使标准曲线的斜率发生变化。在大量试样测定过程中，应该经常用标准溶液校正仪器和检查测定条件。3.标准加入法 取若干份相同体积的试液（cx），依次按比例加入不同量的待测物的标准溶液（c0），定容后浓度依次为： cx ， cx +c0 ， cx +2c0 ， cx +3c0 ， cx +4 c0 分别测得吸光度为：AX，A1，A2，A3，A4。 以A对c做图得一直线，图中cx点即为待测溶液浓度。应用标准加入法应注意以下几点：1测量应在A-标准曲线的线性范围内进行。2为了得到准确的分析结果，至少应采用4个工作点制作标准曲线后外推。首次加入的元素标准溶液的浓度应大致和试样中被测定元素浓度相接近。3标准加入法只能消除基体干扰和某些化学干扰，但不能消除背景吸收干扰。因此，在测定时应该首先进行背景校正。8-5 干扰及其抑制原子吸收光谱法使用锐线光源，吸收线的数目小于发射线数目，谱线重叠少，光谱干扰较小。原子吸收光谱法中的基态原子数受温度波动小。原子吸收光谱法分析中的干扰主要包括物理干扰、化学干扰和光谱干扰。1、光谱干扰及其消除方法原子吸收光谱分析中的光谱干扰主要有谱线干扰和背景干扰两种，主要来自光源和原子化装置。（一）谱线干扰及其消除a吸收线重叠 共存元素吸收线与被测元素的分析线波长很接近时，两谱线重叠或部分重叠，会使分析结果偏高。消除这种干扰一般是选用其它的分析线或预分离干扰元素。b.光谱通带内存在的非吸收线 这些非吸收线可能是被测元素的其他共振线与非共振线,也可能是光源中杂质的谱线等干扰。这时可以减小狭缝宽度与灯电流,或改用其它分析线。(二)背景干扰及其校正背景干扰主要是指原子化过程中所产生的分子吸收和光散射干扰，它们是形成光谱背景的主要因素。干扰严重时，不能进行测定。分子吸收：原子化过程中，存在或生成的分子对特征辐射产生的吸收。分子光谱是带状光谱，势必在一定波长范围内产生干扰。光散射：原子化过程中产生的固体微粒对光产生散射，使被散射的光偏离光路而不为检测器所检测，导致吸光度值偏高在石墨炉原子吸收法中，背景吸收的影响比火焰原子吸收法严重，若不扣除背景，有时根本无法进行测定。 背景干扰校正方法共振线通过时，测定总吸收；二者的差值为有效原子吸收；（1） 氘灯背景校正法 可用于火焰原子化法、石墨炉原子化和低温原子化法 旋转斩光器交替使氘灯提供的连续光谱和空心阴极灯提供的共振线通过火焰； 连续光谱通过时：测定的为背景吸收（此时的共振线吸收相对于总吸收可忽略）；（2）塞曼（Zeeman）效应背景校正法Zeeman效应：在强磁场中，原子电子能级裂分导致形成的几条吸收谱线的现象；校正原理：原子化器加磁场后，随旋转偏振器的转动，当平行磁场的偏振光通过火焰时，产生总吸收；当垂直磁场的偏振光通过火焰时，只产生背景吸收；如图所示方式：光源调制法和共振线调制法（应用较多），后者又分为恒定磁场调制方式和可变磁场调制方式。优点：校正能力强（可校正背景A1.22.0）；可校正波长范围宽：190 900nm ；2、物理干扰及消除方法物理干扰是指试样溶液物理性质变化而引起吸收信号强度变化，属于非选择干扰。如，试样的粘度发生变化时，影响吸喷速率进而影响雾量和雾化效率。物理干扰一般都是负干扰，最终影响火焰分析体积中原子的密度。 为消除物理干扰,保证分析的准确度,一般采用以下方法:配制与待测试液基体相一致的标准溶液,这是最常用的方法。当配制与待测试液基体相一致的标准溶液有困难时，需采用标准加入法。当被测元素在试液中浓度较高时，可以用稀释溶液的方法来降低或消除物理干扰。3、化学干扰及其消除方法 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。 . 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。a、钴、硅、硼、钛、铍在火焰中易生成难熔化合物 b、硫酸盐、硅酸盐与铝生成难挥发物。（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.化学干扰的消除（1）选择合适的原子化方法提高原子化温度，化学干扰会减小。使用高火焰温度或提高石墨炉原子化温度，可使难离解的化合物分解。如在高温火焰中磷酸根不干扰钙的测定。采用还原性强的火焰与石墨炉原子化法，可使难离解的氧化物还原、分解（2）加入释放剂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。动画演示（3）加入保护剂与待测元素形成稳定的、易挥发、易于原子化的络合物，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）加入消电离剂消电离剂是比被测元素电离能低的元素，相同条件下消电离剂首先电离，产生大量的电子，抑制被测元素电离。 例：加入足量的铯盐，抑制K、Na的电离。（5）加入基体改进剂石墨炉原子化法，在试样中加入基体改进剂，使其在干燥或灰化阶段与试样发生化学变化，其结果可能增加基体的挥发性或改变被测元素的挥发性，以消除干扰。例如，测定海水中的Cd，为了使Cd在背景信号出现前原子化，可加入EDTA来降低原子化温度，消除干扰。8-6 测定条件的选择1吸收谱线选择一般选待测元素的共振线作为分析线，测量高浓度时，也可选灵敏度较低的非共振吸收线为分析线。As、Se等共振吸收线位于200nm以下的远紫外区，火焰组分对其有明显吸收，故用火焰原子吸收法测定这些元素时，不宜选用共振吸收线为分析线。见表2空心阴极灯电流灯电流过小，放电不稳定,故光谱输出不稳定，且光谱输出强度小；灯电流过大，发射谱线变宽，导致灵敏度下降，校正曲线弯曲，灯寿命缩短。选用灯电流的一般原则是，在保证有足够强且稳定的光强输出条件下，尽量使用较低的工作电流。 3火焰在火焰原子化法中，火焰类型和特性是影响原子化效率的主要因素。对低、中温元素，使用空气-乙炔火焰；对高温元素，宜采用氧化亚氮-乙炔高温火焰；对分析线位于短波区（200nm以下）的元素，使用空气-氢火焰是合适的。对于确定类型的火焰，稍富燃的火焰是有利的。对氧化物不十分稳定的元素如Cu、Mg、Fe、Co、Ni等，用中性火焰或贫燃火焰也是可以的。为了获得所需特性的火焰，需要调节燃气与助燃气的比例。4. 燃烧器高度的选择 在火焰区内，自由原子的空间分布是不均匀，且随火焰条件而改变，因此，应调节燃烧器的高度，以使来自空心阴极灯的光束从自由原子浓度最大的火焰区域通过，以期获得高的灵敏度。动画 5狭缝宽度狭缝宽度影响光谱通带宽度与检测器接受的能量。原子吸收光谱分析中，光谱重叠干扰的几率小，可以允许使用较宽的狭缝。调节不同的狭缝宽度，测定吸光度随狭缝宽度而变化，当有其它的谱线或非吸收光进入光谱通带内，吸光度将立即减小。不引起吸光度减小的最大狭缝宽度，即为应选取的合适的狭缝宽度。8-7 原子吸收分光度计的性能指标1. 灵敏度（sensitivity） 指在一定条件下，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m）的比值： Sc=A /c 或 Sm=A /m（a）特征浓度：指产生1%的吸收时，水溶液中某元素的质量浓度（mg/mL），或对应与0.0044吸光度的待测元素浓度。 cc=0.0044c/A 单位： （mgmL-1 ）/1%（b）特征质量：一定实验条件下，产生1吸收时的质量。 mc=0.0044m/A 单位： g / 1%2. 检测限 （detective limit）在适当置信度下，待测元素能够被检出的的最小浓度或最小量。用接近于空白的溶液，经若干次（1020次）重复测定所得吸光度的3倍的标准偏差求得。 （1）火焰法 cDL=3s/Sc 单位：mgmL-1 （2）石墨炉法 mDL=3s/Sm s ：标准偏差 Sc（Sm）：待测元素的灵敏度，即工作曲线的斜率。8-8 原子吸光光度法的特点及应用 检出限低，灵敏度高。火焰原子吸收法的检出限可达到10-9g，石墨炉原子吸收法的检出限可达到10-10-10-14g。 分析精度好。火焰原子吸收法测定中等和高含量元素的相对标准差可1%，其准确度已接近于经典化学方法。石墨炉原子吸收法的分析精度一般约为3-5%。 分析速度快。原子吸收光谱仪在35分钟内，能连续测定50个试样中的6种元素。特点： 应用范围广。可测定的元素达70多个，不仅可以测定金属元素,也可以用间接原子吸收法测定非金属元素和有机化合物。 仪器比较简单，操作方便。 原子吸收光谱法的不足之处是多元素同时测定尚有困难,有相当一些元素的测定灵敏度还不能令人满意 应用：应用广泛的微量金属元素的首选测定方法（非金属元素可采用间接法测量）。（1）头发中微量元素的测定微量元素与健康关系；（2）水中微量元素的测定环境中重金属污染分布规律（3）水果、蔬菜中微量元素的测定；（4） 矿物、合金及各种材料中微量元素的测定；（5） 各种生物试样中微量元素的测定。练习：1、原子吸收分析中光源的作用是（ ）： A 提供试样蒸发和激发所需的能量 B 产生紫外光 C 发射待测元素的特征谱线 D 产生具有足够浓度的散射光 2、空心阴极灯中对发射线宽度影响最大的因素是（）： A 阴级材料 B填充气体 C 灯电流 D 阳极材料3、火焰原子吸收法、石墨炉原子吸收法及氢化物原子吸收法的主要区别在于（ ）。 A.所依据的原子吸收原理不同 B.所采用的光源不同 C.所利用的分光系统不同 D.所采用的原子化方式不同 4、在原子吸收光谱分析中，原子化器的作用是（ ）： A把待测元素转变为气态激发态原子； B把待测元素转变为气态激发态离子； C把待测元素转变为气态基态原子； D把待测元素转变为气态基态离子。 5、原子吸收光度分析（火焰法）测定钠离子含量，需向溶液中需加入大量钾离子，钾离子是（ ）： A缓冲剂 B释放剂 C保护剂 D消电离剂 5、相对于火焰原子化器来说，石墨炉原子化器（ ） A灵敏度高，但重现性差 B灵敏度高，且重现性好 C灵敏度低，且重现性差 D灵敏度低，但重现性好 答案： A6、在原子吸收光谱法中，目前常用何种光源？其主要操作参数？（ ）。A氙弧灯，内充气体的压力； B氙弧灯，灯电流；C空心阴极灯，内充气体的压力； D空心阴极灯，灯电流。 答案： D7、在原子吸收分析中，干扰效应主要有：答案：物理干扰、化学干扰、光谱干扰8、富燃焰是指 ，火焰 较强（填还原性或氧化性）。答案：燃助比大于其化学计量比的火焰；还原性 9、简要说明原子吸收谱线变宽的原因。 自然变宽； 多普勒变宽（或热变宽）； 压力变宽； 场致变宽； 自吸变宽。10、画出单光束原子吸收分光光度计结构示意图（用方框图表示），并说明各部分的作用。 光源的作用是发射待测元素的特征谱线。原子化器产生气态的基态原子，以便吸收特征谱线。单色器是将欲测谱线发出并投射到检测器中检测系统是作用是将光信号转化为电信号工作站是显示出经检测器放大后的信号。8-9 原子荧光光谱法原子荧光光谱法（atomic fluorescence spectrometry, AFS）是基于气态和基态原子的核外层电子吸收共振发射线后，发射出荧光进行元素定量分析的一种分析方法。1964年以后发展的分析方法；属发射光谱但所用仪器与原子吸收仪器相近。特点（1） 检出限低、灵敏度高 Cd：10-12 g cm-3； Zn：10-11 g cm-3；20种元素优于AAS（2） 谱线简单、干扰小（3） 线性范围宽（可达35个数量级）（4） 易实现多元素同时测定（产生的荧光向各个方向发射）缺点 存在荧光淬灭效应、散射光干扰等问题；一、原子荧光光谱法基本原理1原子荧光光谱的产生 当气态原子受到强辐射时，由基态跃迁到激发态，约在10-8s后，再由激发态跃迁回到基态，辐射出与吸收光波长相同或不同的荧光；特点： （1）属光致发光，二次发光；（2）激发光源停止后，荧光立即消失；（3）发射的荧光强度与照射的光强有关；（4）不同元素的荧光波长不同；（5）浓度很低时，强度与蒸气中该元素的密度成正比，定量依据（适用于微量或痕量分析）；2.原子荧光产生的类型三种类型：共振荧光、非共振荧光与敏化荧光（1）共振荧光 共振荧光：气态原子吸收共振线被激发后，激发态原子再发射出与共振线波长相同的荧光；见图A和C；热助共振荧光：若原子受