食品仪器分析技术2模块二原吸

引言模块一

紫外可见吸收光谱法模块二

原子吸收光谱法模块三电位分析法模块四

气相色谱法

模块五

高效液相色谱法模块六

质谱法模块二

原子吸收光谱法知识基础原子吸收光谱仪的认知与操作原子吸收光谱法的实验技术原子吸收光谱法在食品分析中的应用1.理解原子吸收光谱法分析的基本原理;2.认识原子吸收分光光度计的基本结构及各部件的作用;3.熟悉原子吸收光谱法测定过程中的主要干扰因素及其消除方法;4.掌握原子吸收光谱法分析中常用的定量方法;5.了解原子吸收光谱法在食品分析中的应用及实验技术。模块二

原子吸收光谱法及其在食品分析中的应用1.能熟练使用原子吸收分光光度计,并能对其进行日常维护与保养,能排除简单的故障;2.能根据待测样品和实验室现有条件进行最佳实验条件的选择;3.能正确配制标准溶液,能对样品进行恰当的预处理;4.能对实验数据进行正确分析和处理,能准确表述分析结果;5.能利用原子吸收光谱法对食品进行定量测定。模块二

原子吸收光谱法及其在食品分析中的应用知识基础原子吸收现象知识基础一、原子吸收光谱法的发现与发展1955年澳大利亚的物理学家瓦尔西(A.Walsh)发表了著名论文《原子吸收光谱法在化学分析中的应用》,奠定了原子吸收光谱法的基础。瓦尔西1916-1998年20世纪50年代末和60年代初,市场上出现了供分析使用的商品原子吸收光谱仪。世界第一台原子吸收分光光度计知识基础1959年俄罗斯学者里沃夫开创了石墨炉电热原子吸收光谱法，大大提高了原子吸收光谱法分析的灵敏度。1965年威里斯(J.B.Willis)将氧化亚氮-乙炔（N2O-C2H2）火焰成功地应用于火焰原子吸收光谱法中,使测定元素由近30个增加到70个之多,扩大了其应用范围。知识基础二、共振线和共振吸收

当基态原子得到能量(光能)被激发后,外层电子可以跃迁到较高的能级状态(激发态),能量为Ej，这时就产生吸收光谱。

处于较高能级状态的电子不稳定,释放出能量后又回到基态。如果它以光辐射的形式释放能量,就产生发射光谱。

一般来说,原子从基态到最低激发态的跃迁(共振线)最容易发生,产生的谱线强度也最强,因此它是该元素最灵敏的谱线。进行定量分析时,通常选择共振线作为测量波长,因此元素的共振线也称为分析线。知识基础三、谱线轮廓与谱线变宽理论上：由于原子的能级只有电子能级而无振动及转动能级,能级间的能量差较大，一般为1~20eV，因此原子吸收光谱的谱线简单，原子吸收光谱应该是线状光谱。实际上：共振发射线和共振吸收线都是具有一定宽度的谱线，即谱线强度随频率不同而改变。中心频率半宽度知识基础1.自然变宽

在无外界因素影响下，谱线仍有一定宽度，这种宽度称为自然宽度，以ΔνN表示。自然宽度与产生跃迁的激发态原子的平均寿命有关，平均寿命越长，谱线宽度越窄。不同谱线的自然宽度不同，多数情况下为10-5nm数量级，与其他变宽效应相比,其值甚微，可以忽略不计。知识基础2.多普勒(Doppler)变宽

多普勒变宽是由原子在空间做无规则热运动而引起的，故又称热变宽。式中：ν0—中心频率；T—热力学温度；Ar—原子相对质量。

多普勒变宽取决于原子相对质量、温度和谱线的中心频率。一般情况下，大多数元素的多普勒宽度为10-3nm数量级。知识基础3.压力变宽

吸光原子与共存的其他粒子相互碰撞而引起的谱线变宽称为压力变宽。这种变宽与吸收区气体的压力有关，压力变大时，碰撞的概率增大，谱线宽度也变大。劳伦兹(Lorentz)变宽：吸光原子与其他粒子(如火焰气体粒子)碰撞而产生的谱线变宽，以ΔνL表示。赫鲁兹马克(Holtzmark)变宽：由同种原子之间碰撞而引起的谱线变宽称为或共振变宽。共振变宽只有在被测元素浓度较高时才有影响。在通常条件下，压力变宽起主要作用的是劳伦兹变宽，可达10-3nm数量级。知识基础四、原子蒸气中基态原子与激发态原子的分配

对大多数元素来说，在原子化过程中，火焰中激发态原子数远远小于基态原子数，可以用基态原子数代替吸收辐射的原子总数。

原子化过程：当进行原子吸收光谱分析时，首先使样品中待测元素由化合物状态转变为基态原子的过程。通常是通过燃烧或加热来实现。原子化过程常用的火焰温度多数低于3000K，大多数元素的共振线都小于600nm。五、吸光度与元素浓度的关系由待测元素灯发出的特征谱线通过试样蒸气时，被蒸气中待测元素的基态原子吸收，谱线被吸收(光强度减弱)的程度称为吸光度A，与被测元素的含量成正比，遵循朗伯-比尔定律。式中：A—吸光度;

I0、It—频率为ν的入射光和透射光的强度;

K—吸收系数,与入射光的频率、原子化温度等有关;

c—试样溶液中待测元素的浓度;

b—光程长度。

知识基础知识基础六、原子吸收光谱分析过程

待测样品溶液通过毛细管进入火焰原子化器，被分散成细雾，与燃气混合后进入燃烧的火焰中，被测元素在火焰中转化为基态原子蒸气。

基态原子蒸气吸收从光源发射出的被测元素的共振线，使该谱线的强度减弱，再经单色器分光后，由检测器接收，产生的电信号经放大器放大，由显示器显示出吸光度。学习情境一

原子吸收分光光度计的认知与操作一、原子吸收分光光度计的基本结构和工作原理(一)光源

光源的作用是发射被测元素的特征谱线。为保证峰值吸收的测量,要求光源必须能发射出比吸收线宽度更窄，强度大而稳定、背景低、噪声小、使用寿命长的线光谱。空心阴极灯是符合上述要求的理想光源，应用最广，此外还有无极放电灯。学习情境一

原子吸收分光光度计的认知与操作1.空心阴极灯的构造惰性气体（氖或氩）2.工作原理

当在两极间加上300～500V电压后，辉光放电，空心阴极发射出的电子在电场的作用下高速向阳极运动，运动过程中与惰性气体分子发生碰撞并使之电离，这些质量较重、速度较快的正离子向阴极运动并轰击阴极表面，不但使阴极表面的电子被击出，而且还使阴极表面的原子获得能量，从晶格能的束缚中逸出而进入空间，这种现象称为阴极的“溅射”。“溅射”出来的阴极元素的原子，又与电子、惰性气体原子、离子等相互碰撞并获得能量进而被激发，激发态原子不稳定，当其返回基态时，发射出相应元素的特征谱线。学习情境一

原子吸收分光光度计的认知与操作3.空心阴极灯使用注意事项

空心阴极灯在使用前应先进行预热，以使灯的发光强度达到稳定，一般预热20~30min。

制造商已规定了灯的最大使用电流，使用时不得超过最大额定电流，否则会使阴极材料大量溅射、热蒸发或导致阴极熔化,寿命缩短，甚至发生永久性损坏。

若灯长期不用，应定期点燃，一般在工作电流下点燃1h。低熔点的灯用完后，要等冷却后才能移动。

为了使空心阴极灯发射强度稳定，要保持空心阴极灯石英窗口洁净，点亮后要盖好灯室盖，测量过程不要打开，使外界环境不破坏灯的热平衡。学习情境一

原子吸收分光光度计的认知与操作(二)原子化器

原子化器的作用是将试样中的待测元素转化为基态原子蒸气。入射光束在这里被基态原子吸收，因此也可把它视为吸收池。原子化效率直接影响元素测定的灵敏度，其稳定性和重现性又影响测定的精密度和准确度，因此，原子化器是原子吸收分光光度计的核心部分。

原子化法可分为火焰原子化法和无火焰原子化法，无火焰原子化法利用电加热或化学还原等方法使试样转化为气态原子。火焰原子化法学习情境一

原子吸收分光光度计的认知与操作1.火焰原子化器(1)雾化器：作用是将试液雾化成微小的微米级的气溶胶。影响雾化效率的因素有助燃气的流速、溶液的黏度、表面张力以及毛细管与喷嘴口之间的相对位置等。(2)预混合室(雾化室)：作用是使试液雾滴进一步细化并与燃气、助燃气均匀混合,然后进入燃烧器。部分未细化的雾滴在雾化室凝聚后从废液排出口排出。为了避免回火爆炸的危险,废液排出口必须采用导管弯曲或将导管插入水中等水封方式。(3)燃烧器：燃烧器的作用是产生火焰并使试液原子化。被雾化的试液进入燃烧器,在燃烧的火焰中经过干燥、熔融蒸发、解离等过程形成基态的自由原子蒸气。燃烧器就能使火焰燃烧稳火焰原子化器工作原理动画学习情境一

原子吸收分光光度计的认知与操作(4)火焰类型与性质①空气-乙炔火焰：这是原子吸收光谱法测定中最常用的火焰，该火焰燃烧稳定，重现性，噪声低，温度高(2300℃)，对大多数元素(35种以上)有足够高的灵敏度。注意事项：

乙炔钢瓶内最大压力为1.5MPa，乙炔溶于吸附在活性炭上的丙酮内，乙炔钢瓶使用到0.5MPa就应重新充气，否则钢瓶中的丙酮会混入火焰，使火焰不稳定，噪声大，影响测定。乙炔管道系统不能使用纯铜制品，以免产生乙炔铜爆炸。乙炔钢瓶附近不可有明火，使用时应先开助燃气再开燃气并立即点火，关气时应先关燃气再并助燃气。学习情境一

原子吸收分光光度计的认知与操作②N2O-乙炔火焰:

是目前广泛使用的高温火焰，可达3000℃，这种火焰几乎对所有能生成难熔氧化物的元素都有较好的灵敏度，还原能力强(如Cr和A)，能测定约70种元素。(5)火焰原子化法特点优点:火焰原子化器结构简单，操作方便，应用较广，火焰稳定性好，重现性好。缺点:原子化效率低，灵敏度做到ppm级。学习情境一

原子吸收分光光度计的认知与操作2.电热原子化器--石墨炉原子化器

测定时试样从加样口进入石墨管中,用程序升温的方式使样品原子化,其过程分为干燥、灰化、原子化和净化四个阶段。学习情境一

原子吸收分光光度计的认知与操作(2)石墨炉原子化法特点优点：原子化效率远比火焰原子化法高，灵敏度高(ppb级)，采用石墨炉原子化法无论是固体还是液体均可直接进样，而且样品用量少。一般液体试样为1~100μL，固体试样可少至20~40μg。缺点：测定的精密度较低，共存化合物的干扰比火焰原子化法大，背景干扰比较严重。消除背景干扰的方式：火焰原子化器采用氘灯扣背景，石墨炉原子化器采用氘灯或磁场扣背景。学习情境一

原子吸收分光光度计的认知与操作背景吸收干扰（背景干扰）：背景是一种非原子吸收现象。来源：(1)光散射(微固体颗粒引起)火焰中的气溶胶固体微粒存在,会使入射光发生散射,产生高于真实值的假吸收,使结果偏高。(2)分子吸收分子吸收是指在原子化过程中生成的气体分子、氧化物及盐类分子对辐第三射吸收而引起的干扰。(3)火焰产生吸收现象。

消除背景干扰的方式：火焰原子化器采用氘灯扣背景，石墨炉原子化器采用氘灯或磁场扣背景。学习情境一

原子吸收分光光度计的认知与操作(3)化学原子化法

化学原子化法又称低温原子化法,它是利用化学反应将待测元素转变为易挥发的金属氢化物或氯化物,然后再在较低的温度下原子化。①汞低温原子化法

汞是唯一可采用这种方法测定的元素。室温时将试液中汞原子用SnCl2或盐酸羟胺还原为金属汞,然后用空气流将汞蒸气带入具有石英窗的气体吸收管中测其吸光度。这种方法常用于水中有害元素汞的测定。②氢化物原子化法

此法适用于Ge、Sn、Pb、As、Sb、Bi、Se和Te等元素的测定。在酸性条件下,将这些元素还原成易挥发易分解的氢化物,如AsH3、SnH4、BiH3等。然后以载气将其纺入加热诉石英管中,使氢化物分解成气态原子,并测定其吸光度。氢化物原子化法的还原效率可达100

%,生成的氢化物可在较低的温度原子化,且氢化物生成的过程本身是个分离过程,因此具有较高的灵敏度,较少的基体干扰和化学干扰等优点。学习情境一

原子吸收分光光度计的认知与操作(三)单色器

单色器可将被测元素的共振吸收线与邻近谱线分开,由入射和出射狭缝、反射镜和色散元件组成,色散元件一般为光栅。由于原子吸收法使用的是锐线光源,所用光栅的分辨率不需要很高。在原子吸收分光光度计中,单色器放在原子化器的后面,目的是消除其他非吸收谱线的干扰,同时防止原子化器产生的强光直接照射到检测器上,造成检测器疲劳。(四)检测器

检测器一般采用光电倍增管或二极管陈列检测器。用光电倍增管将经原子吸收后的光强度的变化转变成电信号,再经对数转换、放大及数据处理后由显示器显示或打印出来。光电倍增管的工作电源应有较高的稳定性。如果工作电压过高、照射的光过强或光照时间过长,都会引起疲劳效应。学习情境一

原子吸收分光光度计的认知与操作三、原子吸收分光光度计的类型学习情境一

原子吸收分光光度计的认知与操作二、原子吸收分光光度计的基本操作

自动化程度较高的仪器具有背景校正、波长扫描、寻峰定位等功能，能自动调节原子化器的高度和位置、燃气流量和灯电流。使用简单，适用于各种金属元素含量的检测。学习情境一

原子吸收分光光度计的认知与操作主要是对氘灯电机、元素灯电机、原子化器电机、燃烧器电机、光谱带宽电机以及波长电机进行初始化。打开仪器主机开关,打开电脑,打开操作软件。为保证仪器的供电稳定一般都配备了稳压电源,电源电压一般稳定在220V。按仪器说明书检查仪器各部件,检查电源开关是否处于关闭状态,各气路接口是否安装正确,气密性是否良好。检测乙炔或笑气是否泄漏,输出压力是否符合仪器要求。使用高纯气体。0302010405检查气源检查仪器打开稳压电源开机仪器初始化学习情境一

原子吸收分光光度计的认知与操作如标样和样品的测定次数,标样的浓度和浓度单位等。打开空气压缩机并调节输出压力,打开乙炔高压钢瓶并调节输出压力,点火。火焰原子化器检查排水装置,石墨炉原子化器检查冷却水装置。按仪器说明书检查仪器各部件,检查电源开关是否处于关闭状态,各气路接口是否安装正确,气密性是否良好。安装空心阴极灯,选择合适的元素灯。。0807060910光源设置仪器参数检查点火设定测量参数学习情境一

原子吸收分光光度计的认知与操作退出软件,关闭电源,关闭电脑。关闭燃气钢瓶总阀使火焰熄灭,关闭助燃气。石墨炉原子化器关闭氩气和冷却水,然后关闭排风装置。火焰原子化器先吸入0.5%～2%硝酸溶液清洗，5min后再吸入蒸馏水5min。测量结束,熄灭元素灯。标准系列由低浓度到高浓度依次测定。测定样品。1312111415测定熄灯清洗关机结束学习情境一

原子吸收分光光度计的认知与操作仪器操作视频学习情境一

原子吸收分光光度计的认知与操作四、原子吸收分光光度计的使用和维护保养(一)仪器对环境的要求(1)仪器不应放置在附近有强电磁场和强热辐射流的地方。(2)仪器室附近不能有产生剧烈振动的设备。(3)仪器室光线应柔和，不能有日光直射。(4)仪器室空气湿度应小于70%，室内温度应保持在15~30℃。学习情境一

原子吸收分光光度计的认知与操作(5)配有通风设备,并保持仪器室的通风良好。仪器的上方必须安装一个通风罩，使仪器工作时产生的废气及时排出室外。(6)仪器使用(220±22)V的交流电压，如达不到要求需配备稳压电源。石墨炉有的用380V三相交流电，功率大，线路要有足够负荷，设置良好单独地线。电压，设置良好的接地。(7)因为使用乙炔或笑气，要注意防火防爆，仪器室应配备二氧化碳灭火器，以防万一。学习情境一

原子吸收分光光度计的认知与操作(二)气源的要求(1)气瓶室与仪器室分开，室温必须低于40℃，避免日光直射,应保证良好的通风换气。(2)可燃性气瓶与明火距离应不小于10m；有困难时，应有可靠的隔热防护措施，但距离不得小于5m。(3)乙炔高压钢瓶必须竖立使用，远离火源,避免暴晒,严禁敲击、碰撞，应可靠地固定在支架上，防止滑倒。学习情境一

原子吸收分光光度计的认知与操作(4)乙炔气路管接口严禁使用铜材质，不要让乙炔气直接与铜材、银材、液态汞、氯气或油脂接触，否则可能引起爆炸。(5)开、关高压气瓶阀时，应用专用手轮或专用扳手开2~3圈，调节分压到仪器要求压力。不得随意使用凿子、钳子等工具硬扳，以防止损坏瓶阀。(6)使用乙炔气体时，管路上应有防回火装置。防回火学习情境一

原子吸收分光光度计的认知与操作(7)经常检查是否漏气：关闭减压阀，打开瓶阀，观察气压表有没有变化，如果漏气，气压表读数会降低。(8)乙炔气的纯度应在99%以上，氩气纯度99.999%以上。(9)气瓶内气体不得全部用尽，乙炔钢瓶上的总压力降到0.5MPa时，就必须更换气瓶，否则瓶内丙酮会溢出，容易引起事故。学习情境一

原子吸收分光光度计的认知与操作(三)仪器的维护及使用注意事项(1)仪器主机和元素灯的保养。

原子吸收分光光度计主机在长时间不使用的情况下，应每隔一至两周将仪器打开并联机预热1~2h，以延长使用寿命。

元素灯长时间不使用，将会因为漏气、零部件放气等原因不能使用，甚至不能点燃。所以应将不常使用的元素灯每隔2~3个月点燃40~60min,以延长使用寿命,保障元素灯的性能。学习情境一

原子吸收分光光度计的认知与操作(2)乙炔气路的维护。

乙炔气路要定期检查，以免管路老化产生漏气现象，发生危险。每次换乙炔气路后一定要全面试漏。用肥皂水等可检验漏气情况的液体在所有接口处试漏,观察是否有气泡产生，判断其是否漏气。(3)空压机及空气气路的保养和维护。

注意定期检查空气管路是否存在漏气现象，检查方法参见乙炔气路检查方法。当室内湿度高时，空压机极易积水，严重影响测量的稳定性，应经常放水，管路加装除水除油过滤器，并定期检查，避免水和油进入气路管道。学习情境一

原子吸收分光光度计的认知与操作(4)火焰原子化器的保养和维护。

每次样品测定工作结束后，在火焰点燃状态下，用0.5~2%硝酸溶液清洗5min再用去离子水喷雾喷5~10min，清洗残留在雾化室中的样品溶液。

燃烧器和雾化室应经常检查保持清洁，以防止雾化筒和燃烧头被污损或锈蚀。如果燃烧头缝隙上方有污物则需要清洗，清洗的方法是在接通空气、关闭乙炔气路的条件下，用滤纸插入燃烧缝隙中仔细擦拭。如效果不佳可取下燃烧头用软毛刷刷洗，如已形成熔珠，可用刀片刮除。学习情境一

原子吸收分光光度计的认知与操作(5)石墨炉原子化器的保养。

石墨锥内部因测试样品的复杂程度不同会产生不同程度的残留物，通过洗耳球将可吹掉的杂质清除，依次用脱脂棉签占2%硝酸、无水乙醇、去离子水进行擦拭，将其清洗干净，自然风干后加入石墨管空烧即可。

石英窗落入灰尘会使透过率下降，产生能量的损失。清理方法是将石英窗旋转拧下，用10%硝酸超声清洗并氮气吹干，安装复位即可。夏天天气比较热的时候冷却循环水水温不宜设置过低(25摄氏度左右)，否则会产生水雾凝结在石英窗上，影响光路的畅通。学习情境二

原子吸收光谱法的实验技术一、样品的制备与预处理(一)取样与预防样品污染

取样要具有代表性，取样量要适当。取样量取决于试样中的被测元素的含量、分析方法和所要求的测量精度。

防止样品污染是样品处理过程中的一个重要问题，样品污染的主要来源有容器、大气、水和所用试剂。因此，原子吸收光谱法分析中应使用去离子水和洗净的聚乙烯、聚丙烯塑料容器。如使用玻璃容器应在硝酸(1+5)中浸泡过夜，然后用水反复冲洗，最后用去离子水冲洗干净方可使用。学习情境二

原子吸收光谱法的实验技术

试剂须为优级纯或高纯试剂，绝对不能含有被测元素。

对于痕量元素还要考虑大气的污染。在普通实验室中，空气中常含有铁、钙、镁、硅等元素，并且大气污染一般很难校正。学习情境二

原子吸收光谱法的实验技术(二)液体样品的制备

液体样品一般不宜直接进样，需对样品进行稀释，稀释的倍数由样品中待测元素的含量和仪器条件等决定。

液体无机试样可用水稀释至合适的浓度；

液体有机试样可用石油醚等稀释，使黏度降低至接近水的黏度即可进样分析。学习情境二

原子吸收光谱法的实验技术(三)固体样品的预处理1.无机试样：首先考虑使用去离子水溶解，并配成合适的浓度范围的溶液。若样品不溶于水，则考虑用稀酸、浓酸或混合酸溶解后配成溶液。常用的酸有盐酸、硫酸、硝酸、高氯酸等。用酸不能溶解或溶解不完全的样品采用熔融法。2.有机试样：需先对样品进行灰化(消化)，以除去有机物基体。最常用的处理方法有干法灰化和湿法消解两种。学习情境二

原子吸收光谱法的实验技术(1)干法灰化

通过高温灼烧的方式破坏样品中的有机物,，又叫灼烧法。除汞外大多数金属元素和部分非金属元素的测定都可用该法处理样品。即将一定量的样品置于坩埚中加热(80~150℃),使其中的有机物脱水、分解、氧化、炭化，再置于高温电炉中(450~550℃)灼烧、灰化，直至残留物为白色或浅灰色为止，所得的残渣即为无机成分，用硝酸、盐酸或其他溶剂溶解，稀释后即可测定。学习情境二

原子吸收光谱法的实验技术(2)湿法消解

又称湿灰化法或湿氧化法，是在适量的样品中加入氧化性强酸，并同时加热消煮，使有机物质分解氧化成CO2、水和各种气体。用于湿法消解的混合酸包括HNO3-HClO4、HNO3-HCl、HNO3-H2SO4、HNO3-HClO4-H2SO4等。湿法消解由于加入大量试剂，引入干扰的可能性较大，且造成的污染比干法灰化大，操作时应特别注意安全。

目前，微波消解样品已被广泛采用。将样品放在聚四氟乙烯焖罐中，于专用微波炉中加热，消解样品快、分解完全、损失少、适合大批量样品的处理工作，对微量、痕量元素的测定结果好。学习情境二

原子吸收光谱法的实验技术(3)被测元素的分离与富集

分离共存干扰组分同时使被测组分得到富集是提高痕量组分相对灵敏度的有效途径。

目前常用的分离与富集方法有沉沉和共沉淀法、萃取法、离子交换法、浮选分离富集技术、电解预富集技术及应用泡沫塑料、活性炭等的吸附技术。其中应用较普遍的是萃取和离子交换法。学习情境二

原子吸收光谱法的实验技术二、标准样品溶液的配制

原子吸收光谱法的定量结果是通过与标准溶液相比较而得出的，因此标准溶液需准确配制。标准溶液的组成要尽可能接近未知试样的组成。

自行配制标准溶液必须采用基准物质,通常使用各元素合适的盐类来配制，当没有合适的盐类可供使用时，可用相应的高纯度(99.99%)金属丝、棒、片溶于合适的溶剂中，然后稀释成所需浓度范围的标准溶液。

但不能使用海绵状金属或金属粉末，因为这两种状态的金属易引入污染物或容易氧化，纯度达不到要求。金属在溶解之前，要磨光后再用稀酸清洗，以除去表面氧化层。学习情境二

原子吸收光谱法的实验技术二、标准样品溶液的配制所需标准溶液的浓度低于0.1mg/mL时，应先配成比使用的浓度高1~3个数量级的浓溶液(大于1mg/mL)作为储备液，然后经稀释配成使用液。

储备液配制时一般要维持一定酸度(可以用1%的稀硝酸或盐酸)，以免容器表面吸附。配好的储备液应存储于聚四氟乙烯、聚乙烯或硬质玻璃容器中。

浓度很小(小于1μg/mL)的标准溶液不稳定，使用时间不应超过1~2d。

标准溶液的浓度下限取决于检出限，从测定精度的观点出发，合适的浓度范围应该是在能产生0.2~0.8单位吸光度或15%~65%透射比之间的浓度。学习情境二

原子吸收光谱法的实验技术三、测量条件的选择(一)分析线的选择每种元素的基态原子都有若干条吸收线。为了提高测定的灵敏度，通常选择元素的共振吸收线(最灵敏线)作为分析线。

如果在共振吸收线下测定存在光谱干扰，可以选择其他谱线来进行测定。Hg在185nm下测定比在254nm下测定灵敏50倍，但前者处于真空紫外光区，大气和火焰均对其产生吸收，此时不宜选择共振吸收线作为分析线。

此外当待测元素浓度较高时，为避免过度稀释和向试样中引入杂质，可选取次灵敏线，降低吸光度值。

测Zn时常选用最灵敏线213.9nm波长，但当Zn含量过高时，为保证标准曲线的线性范围,可改用次灵敏线307.5nm波长测量。学习情境二

原子吸收光谱法的实验技术(二)狭缝宽度的选择狭缝宽度会影响光谱通带的宽度与检测器接收的能量。原子吸收光谱法分析中，光谱重叠干扰的概率小，当共振吸收线附近无干扰谱线时，放宽狭缝，可以增加光谱通带。当有干扰谱线时，在保证有一定光强度的情况下，应将狭缝宽度适当调窄。合适的狭缝宽度应通过实验的方法确定。(三)灯电流的选择空心阴极灯一般需要预热10~30min才能达到稳定输出的效果。灯电流过小，放电不稳定，导致光谱输出不稳定，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。因此，在实际工作中应选择合适的工作电流。

选用灯电流的一般原则是，在保证有足够强且稳定的光谱输出条件下，尽量使用较低的工作电流。通常以空心阴极灯上标明的额定电流的40%~60%作为工作电流。在具体的分析场合，最适宜的工作电流由实验确定。通过实验绘出吸光度-灯电流关系曲线，选择最大吸光度时的最小灯电流。学习情境二

原子吸收光谱法的实验技术(四)进样量进样量过大或过小都会影响测量结果。

进样量过小，信号太弱；

进样量过大，在火焰原子化法中，对火焰会产生冷却效应。在实际工作中，应通过实验测定吸光度随进样量的变化，达到最满意的吸光度的进样量，即为应选择的进样量。学习情境二

原子吸收光谱法的实验技术(五)原子化条件的选择火焰原子化条件的选择(1)火焰的选择在火焰原子化法中，火焰温度是影响原子化效率的基本因素，火焰有足够的温度才能使试样充分分解为原子蒸气状态，但温度过高会增加原子的电离或激发，而使基态原子数减少，对原子吸收不利。温度太低则试样不能解离，反而灵敏度降低，还会发生分子吸收，干扰可能更大。火焰燃烧状态，要选用合适的燃气与助燃气比例。按火焰燃气和助燃气比例的不同，可将火焰分为三类:化学计量火焰是指燃气与助燃气之比与化学反应计量关系相近，又称为中性火焰。此火焰层次清晰、温度高、稳定、干扰小、背景低，适合大部分元素的测定。富燃火焰是指燃助比大于化学计量的火焰,又称为还原性火焰，温度稍低，火焰的还原性较强，适合于易形成难解离氧化物元素的测定。贫燃火焰又称为氧化性火焰，即燃助比小于化学计量的火焰,氧化性较强，温度较低，适于易离解、易电离元素的原子化，如碱金属等。燃气与助燃气的最佳比例应通过绘制吸光度-燃助比曲线来确定。学习情境二

原子吸收光谱法的实验技术(2)燃烧器高度的选择在火焰区内，基态原子的空间分布是不均匀的，且随火焰条件改变而改变。当空心阴极灯的光束通过不同浓度的基态原子区域时，会产生不同的吸光度。因此，应调节燃烧器的高度，使来自空心阴极灯的光束从基态原子浓度最大的火焰区域通过，以获得高的灵敏度。

选择方法：固定其他实验条件，改变燃烧器高度测定某一浓度溶液的吸光度，绘制吸光度-燃烧器高度曲线，选择吸光度最大处对应的燃烧器高度为最佳值。(3)进样量的选择试样的进样量一般为3~6mL/min。

进样量过大，对火焰产生冷却效应。同时，较大雾滴进入火焰，难以完全蒸发，原子化效率下降，灵敏度低。

进样量过小，由于进入火焰的溶液太少，吸收信号弱，灵敏度低，一便测量。在实际工作中,应测定吸光度随进样量的变化，达到最满意的吸光度进样量,即为应选择的进样量。学习情境二

原子吸收光谱法的实验技术2.石墨炉原子化条件的选择(1)载气的选择通常使用氩气作为载气，载气流量会影响灵敏度和石墨管寿命。目前大多采用内外单独供气方式，外部供气是不间断的，流量1~5L/min。内部气体流量60-0mL/min。原子化期间，内气流的大小与测定元素有关，可通过实验确定。(2)冷却水为使石墨管迅速降至室温,通常使用水温为20℃,流量为1~2L/min。水温不宜过低，流速亦不可过大，以免在石墨锥体或石英窗上产生冷凝水。(3)原子化温度的选择在石墨炉原子化法中，选择升温程序，包括干燥、灰化、原子化、净化的温度、升温速度和维持时间是十分重要的。干燥一般在稍低于溶剂沸点的温度下进行，以防止试液飞溅，一般30s左右，视试样体积大小而定。灰化应在保证被测元素没有损失的前提下尽可能使用较高的灰化温度，从而减少基体干扰。原子化温度应选最大吸光度时尽可能低的温度，以便减小高温对石墨炉的损坏。一般最佳升温程序要通过试样的各种因素影响实验得以确定。(4)石墨管的清洗为了消除记忆效应，在原子化完成后，一般在3000℃左右，采用空烧的方法来清洗石墨管，以除去残余的基体和待测元素，侍时间宜智囊，否则使石墨管寿命大为缩短。学习情境二

原子吸收光谱法的实验技术四、干扰及其消除技术(一)物理干扰指试样在转移、蒸发和原子化过程中，由于试样的物理因素(如黏度、表面张力、密度等)，影响溶液的输送速度、雾化效率及原子化效率。物理干扰是非选择性干扰，对试样各元素的影响基本是相似的。配制与被测试样相似组成的标准溶液，是消除物理干扰最常用的方法。此外，调整撞击小球位置以产生更多细雾，确定合适的抽吸量等，都能改善物理干扰对结果产生的负效应。(二)化学干扰化学干扰是指在样品处理和原子化过程中，被测元素与干扰物质形成更稳定的化合物，从而影响被测元素化合物的解离及原子化，降低原子化效率，使火焰中基态原子数目减少，而产生的干扰。

化学干扰是一种选择性干扰，是原子吸收光谱法分析中的主要干扰。学习情境二

原子吸收光谱法的实验技术1.消除化学干扰方法改变火焰的温度或氧化还原性质测定Ca2+时,若有PO4

3-存在,则生成难原子化的Ca3(PO4)2,此时若使用温度较高的N2O-乙炔火焰能基本消除此干扰。在低温火焰中易形成难解离氧化物的元素,可使用具有还原性的富燃火焰。如测定Mg时,如果有Al存在,会生成MgO·Al2O3产生干扰。使用还原性的火焰可将生成的MgO·Al2O3破坏掉。加入释放剂向试样中加入一种物质,使其与干扰物质生成更稳定、更难解离的化合物,从而将待测元素释放出来,加入的这种物质称为释放剂。例如PO3-4的存在对Ca2+的测定有干扰,如果加入锶或镧的盐类,它们与PO3-4生成更稳定的化合物,从而把钙释放出来。加入保护剂保护剂一般是有机配位剂,它能与被测元素生成稳定且易分解的配合物,以防止被测元素与干扰组分生成难解离的化合物。例如要消除PO3-4对Ca2+的干扰,可加入EDTA,会生成EDTA-Ca配合物,该配合物在火焰中易于原子化,抑制了PO3-4对Ca2+测定的干扰。加入缓冲剂有些干扰当干扰物质达到一定浓度时则趋于稳定。如果在被测溶液和标准溶液中都加入过量的干扰物质,使干扰稳定、相同,即可消除干扰。例如测定Ti时,如果有Al存在,则Al会抑制Ti对光的吸收。但当Al的浓度大于200μg/mL后,干扰吸收就趋于稳定。因此,在被测溶液和标准溶液中都加入200μg/mL的Al,则可消除干扰。加入基体改进剂在石墨炉原子化法中,加入基体改进剂,提高被测元素的稳定性或降低被测元素的原子化温度以消除干扰。例如,汞极易挥发,加入硫化物生成稳定性较高的硫化汞,灰化温度可提高到300℃。在测定海水中Cu、Fe、Mn、As时,可加入NH4NO3,使NaCl转化为NH4Cl,使其在原子化之前低于500℃的灰化阶段除去。学习情境二

原子吸收光谱法的实验技术(三)电离干扰一些电离电位较低的元素(如碱金属、碱土金属元素)，在较高温度火焰中会发生电离，从而使基态原子数量减少，吸光度下降。消除电离干扰最常用的方法是加入消电离剂，消电离剂是比待测元素更易电离的元素，它最先电离产生大量电子，从而抑制待测原子的电离。如测定钡元素时,为了消除电离干扰，可以加入0.2%的KCl。此外，也可以通过改变火焰类型，选择低温火焰来消除电离干扰。学习情境二

原子吸收光谱法的实验技术(四)光谱干扰

光谱干扰是由于分析元素共振吸收线与其他吸收线或辐射不能完全分开而产生的，包括谱线干扰和背景干扰，主要来源于光源和原子化器，也与共存元素有关。

谱线干扰包括谱线重叠、光谱通带内存在非吸收线、原子化器内直流发射干扰。可采用减小狭缝宽度、另选分析线(如次灵敏线)等方法消除。当采用锐线光源和交流调制技术时，光谱干扰主要考虑背景干扰。造成背景干扰的原因主要是发生了分子吸收与光散射。

分子吸收干扰是指在原子化过程中生成的气体分子、氧化物及盐类分子对辐射产生吸收而引起的干扰。如空气-乙炔火焰在波长小于250nm紫外光区有明显吸收,碱金属卤化物、硫酸、磷酸在紫外光区有很强吸收。

光散射是指在原子化过程中产生的固体微粒(如氧化物固体颗粒、碳粒)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。学习情境二

原子吸收光谱法的实验技术

1.用邻近非吸收线扣除背景

2.用氘灯校正背景先用分析线测量待测元素吸收和背景吸收的总吸光度，再在待测元素吸收线附近另选一条不被待测元素吸收的谱线(称为邻近非吸收线)测量试液的吸光度，此吸收即为背景吸收。从总吸光度中减去邻近非吸收线吸光度，就可以达到扣除背景吸收的目的。邻近非吸收线可用同种元素的非吸收线，也可以用其他不同元素的非吸收线，选用其他不同元素的非吸收线时，样品中不得含有该种元素。先用空心阴极灯发出的锐线光通过原子化器，测量待测元素的背景吸收的总和，再用氘灯发出的连续光通过原子化器，在同一波长测出背景吸收。此时待测元素的基态原子对氘灯连续