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1、原子吸收的学习报告原子吸收的学习报告原子吸收光谱法是最常用的分析方法之一，它具有分析速度快、灵敏度高、准确性好和干扰少等特点。一一、原原子子吸吸收收工工作作原原理理一般情况下原子都是处于基态的。当特征辐射通过原子蒸气时，基态原子从辐射中吸收能量，最外层电子由基态跃迁到激发态。原子产生共振吸收时便伴随着原子吸收光谱的产生。待测元素吸光度（A）与样品中该元素的浓度（C）成正比。即 A=KC，式中，K 为常数。据此，通过测量标准溶液及未知溶液的吸光度，又已知标准溶液浓度，可作标准曲线，求得未知液中待测元素浓度。二二、原原子子吸吸收收主主要要结结构构原子吸收分光光度计的结构主要分以下四部分：锐线光源、
2、原子化器、单色器、检测器。（一）（一）锐线锐线光源光源锐线光源是发射线半宽度远小于吸收线半宽度的光源。锐线光源发射线半宽度很小，并且发射线与吸收线中心频率一致。空心阴极灯是最理想的锐线光源，空心阴极灯是一种低压辉光放电管，阳极为钨棒，阴极为待测元素制成的空心圆筒，然后把两个电极封存入玻璃或石英管内，管内充低压惰性气体，当空心阴极灯正、负极接通电源后，阴、阳极发生放电。首先使管内充的惰性气体在电场作用下电离，气态离子快速运动，撞击阴极表面，使之溅射出被测元素的自由原子，这些自由原子又与气体离子碰撞而激发。这样就发射出稳定的，强度足够的，宽度很窄的元素特征谱线。由于空心阴极灯最大的弊端是，每测一种
3、元素就要更换一种阴极灯，随着科研技术的不断发展，连续锐线光源的出现解决了这个难题。当前我们公司使用的就是多元素空心阴极灯。（二）（二）.原子化器原子化器在原子吸收光谱分析中，只有自由原子才能参与吸收，通常待测元素以化合物的形式存在，为此，必须把试样原子化，把被测元素转化为基态原子。原子化器是影响原子吸收光谱灵敏度的主要部件。原子化技术有火焰法、石墨炉法、氢化物法。我们公司使用最多的是火焰法。火焰原子化器主要有喷雾器、雾化室和燃烧器三个部分组成。喷雾器是整个原子化器乃至整个原子吸收仪最关键的部件。因雾化效率的高低直接影响原子化效率，最终影响测定的灵敏度和准确度。（三）（三）.单单色器色器单色器将
4、复合光分解成单色光或有一定宽度的谱带，单色器由入射狭缝和出射狭缝、准直镜、色散元件（光栅）和聚焦装置（透镜或凹面反射镜）组成。空心阴极灯发射的是半宽很窄的原子的特征谱线，似乎不需要分光，但是元素发射的谱线不止一条，且空心阴极灯的材料不纯，使被测元素谱线附近夹杂着一些其他谱线。这种干扰使测定灵敏度下降。（四）（四）.检测检测器器在原子吸收光谱仪中，几乎都是采用光电倍增管作为检测器的。最常用的则是峰响应在 185-900nm 范围的广域光电倍增管。检测器像空心阴极灯一样可以“看见”由火焰发射作用引起的成分。空心阴极灯的发光是调制编码的，使电子流与该过程同步，以保证只能检测具有同样频率的光。光电倍增
5、管是在普通光电管中引入具有二次电于发射特性的倍增电极打拿极组合而成，倍增电极间的电位逐增高，相邻两倍增电极的电位约为 90V，当辐射照射光阴极时，产生的电子受第一级倍增电极正电位作用，加速并撞击到该电极上，产生二次电子发射，这些二次发射电子在第二级倍增电极作用又被加速并撞击到该电极上，产生二次电子发射，这样继续下去，经多级放大的电子最后收集到阳极上产生的电流再进行放大和测量，由于光电流逐级倍增，光电倍增管具有很高的灵敏度，特别适合于弱辐射能的检加。一般光电倍增管的倍增电极可达 1114 级，每个光子可产生 106107个电子。三、原子吸收性能指标三、原子吸收性能指标（一）静（一）静态态指指标标
6、：波长准确度0.25nm 、波长重复性0.15nm 、分辨率优于 40%、稳定性优于 0.006Abs、噪声0.006Abs.（二）精密度精密度：精密度是指在规定条件下多次重复测定同一量时各测定值彼此相符合的程度，表征测量结果中随机误差的大小。精密度通常用标准偏差（SD）或相对标准偏差（RSD）表示.火焰法测量时，在仪器最佳条件下吸入 Cu 的标准溶液，连续 7 次测定计算 RSD，新仪器和使用中的仪器分别不大于 1%和 1.5%。（三）灵敏度（三）灵敏度：被测组分的量或浓度改变一个单位时分析信号的变化量，即吸光度随浓度的变化率 dA/Dc,也即校准曲线的斜率。火焰原子吸收的灵敏度用特征浓度表
7、征。SA(特征浓度)=C*0.0044/A（指能产生 1%吸收时所对应的元素的浓度），C是测试溶液的浓度，A 是测试溶液的吸光值。（四）（四）检检出限出限：检出限是指能产生一个确证在试样中存在的被测组分的分析信号所需要的该组分的最小含量或最小浓度。它反映了在测量中的总噪声电平的大小，是灵敏度和稳定性的综合性指标。检出限决定于空白噪声，在痕量分析中，要尽量使测试条件最优化，以降低空白噪声。当检出限3 倍空白噪声，测定值是可疑的；=3 倍空白噪声，相当于最低检出限，测定值是可靠的；10 倍空白噪声，能有效地进行测定。四四. .原子吸收研究分析测试方法的基本步骤原子吸收研究分析测试方法的基本步骤1.
8、待测样品的研究（样品种类、状态、含量、杂质、消解方法）2.确定分析方法：火焰、石墨炉、氢化物3.初步确定测试仪器的工作参数：波长、光谱带宽、灯电流、 原子化器位置、燃气流量。4.试运行,如果信号小，可量加入标准物质5.针对测试中的综合因素考虑：火焰、石墨炉条件优化，抗干扰的技术条件，氢化物法酸度、还原剂用量以上条件都达到之后就可以进行方法学验证。五、干扰效应及其消除方法五、干扰效应及其消除方法干扰效应按其性质和产生的原因，可以分为 4 类：化学干扰、电离干扰、物理干扰和光谱干扰。（一）化学干（一）化学干扰扰 学干扰与被测元素本身的性质和在火焰中引起的化学反应有关。产生化学干扰的主要原因是由于被
9、测元素不能全部由它的化合物中解离出来，从而使参与锐线吸收的基态原子数目减少，而影响测定结果的准确性。由于产生化学干扰的因素多种多样，消除干扰的方法要是具体情况而不同，常用以下方法：1.加入加入释释放放剂剂 样中加入一种试剂，使干扰元素与之生成更稳定、更难解离的化合物，而将待测元素从其与干扰元素生成的化合物中释放出来。如测 Mg2+时铝盐会与镁生成MgAl2O4难熔晶体，使镁难于原子化而干扰测定。若在试液中加入释放剂 SrCl2,可与铝结合成稳定的 SrAl2O4而将镁释放出来。磷酸根会与钙生成难解离化合物而干扰钙的测定，若加入释放剂 LaCl3,则由于生成更难离解的 LaPO4而将该释放出来。
10、2.加入保加入保护络护络合合剂剂 络合剂可与待测元素生成稳定的络合物，而是待测元素不再与干扰元素生成难解离的化合物而消除干扰。如 PO43-干扰钙的测定，当加入络合剂 EDTA 后，钙与EDTA 生成稳定的鳌合物，而消除 PO43-的干扰。3.加入加入缓缓冲冲剂剂 缓冲剂即向试样中加入过量的干扰成分，使干扰趋于稳定状态，此含干扰成分的试剂称为缓冲剂。如用氧化二氮-乙炔测定钛时，铝有干扰，难以获准结果，向试样中加入铝盐使铝的浓度达到 200ug/ml 时，铝对钛的干扰就不再随溶液中铝含量的变化而改变，从而可以准确测定钛。但这种方法不很理想，它会大大降低测定灵敏度。4.火焰温度火焰温度 对于生成难
11、熔、难解离化合物的干扰，可以通过改变火焰的种类、提高火焰的温度来消除。如在空气-乙炔火焰的 PO43-对该的测定有干扰，当改用氧化二氮-乙炔火焰后，提高火焰温度，可消除此类干扰。（二）（二）电电离干离干扰扰 电离干扰指被测元素在火焰中吸收能量后，除进行原子化外，还是部分原子电离，从而降低了火焰中基态原子的浓度,使待测元素的吸光度降低，造成结果偏低。火焰温度愈高，电离干扰越显著。当分析电离电位较低的元素（如Be、Sr、Ba、Al）,为抑制电离干扰，出采用降低火焰温度的方法外，还可以向试液中加入消电离剂，如 1%CsCl(或KCl、RbCl)溶液，因 CsCl 在火焰中极易电离产生高的电子云密度，
12、此高电子云密度可以只待测元素的电离而除去干扰。（三）物理干（三）物理干扰扰物理干扰是指试样在转移、蒸发和原子化的过程中，由于物理的特性（如粘度、表面张力、密度等）的变化引起吸收强度下降的效应。采用可调式雾化器通过改变进样量的大小、采用标准加入法（配置与被测样品相似组成的标准样品）或稀释来消除物理干扰。（四）光（四）光谱谱干干扰扰光谱干扰包括谱线重叠、光谱通带内存在吸收线、原子化池内的直流发射、分子吸收、光散射等。当采用锐性光源和交流调制技术时，前三种因素一般可以不予考虑，主要考虑分子吸收和光散射，它们是形成光谱背景干扰的主要因素。六、原子吸收定量分析方法六、原子吸收定量分析方法应用原子吸收光谱
13、分析进行定量测定时主要使用工作曲线法，标准加入法。(一一)标标准溶液的配制准溶液的配制火焰原子吸收测定中常用标准溶液浓度单位为 ug/mL。无火焰原子吸收测定中标准溶液浓度为 ug/l。选用高纯金属（99.99）或被测元素的盐类溶解后配成 1mgmL 的贮备溶液（可购买专用储备液）,当测定时再将储备液稀释配制标准溶液系列。配制标准溶液应使用去离子水，保证玻璃器皿纯净，防止玷污。溶解高纯金属使用的硝酸、盐酸应为优级纯。贮备液要保持一定酸度防止金属离子水解，存放在玻璃或聚乙烯试剂瓶中，有些元素(如金、银)的贮备液应存放在棕色试剂瓶中。在配置标准溶液时，一般避免使用磷酸或硫酸。（二）工作曲（二）工作
14、曲线线法法原子吸收光谱分析的工作曲线法和分光光度法相似。根据样品的实际情况配制一组浓度适宜的标准溶液，在选定的操作条件下，将标准溶液由低浓度到高浓度依次喷入火掐中，分别测出个溶液的吸光度，以待测元素的浓度 c 作横坐标，以吸光度 A 作纵坐标，绘制 A-C 标准工作曲线。然后在相同的实验条件下，喷入待测试液，测其吸光度，再从标准工作曲线上查出该吸光度所对应的浓度，即为试液中待测元素的浓度，通过计算可求出试样中待测元素的含量。若标准溶液与试样溶液基本成分（基体）差别较大，则在测定中引入误差。因而标准溶液于试样溶液所加的试剂应一致。在测定过程中要吸喷去离子水或空白溶液，以校正基线（零点）的漂移。由
15、于燃气流量的变化或空气流量变化所引起的吸喷速率变化，会引起测定过程中标准曲线斜率发生变化。因而在测定过程中，要用标准溶液检查测试条件有没有发生变化，以保证在测定过程中标准溶液及试样溶液测试条件完全一致。在实际分析中，当待测元素浓度较高时，常看到工作曲线向浓度坐标弯曲，这是由于待测元素含量较高时，吸收线产生热变宽和压力变宽，使锐线光源辐射的共振线的中心波长与共振吸收线的中心波长错位，使吸光度减小而造成的。此外化学干扰和物理干扰的存在也会导致工作曲线弯曲。工作曲线法适用于样品组成简单或共存元素无于扰的情况，可用于同类大批量样品的分析。为保证测定的准确度，应尽量使标准溶液的组成与待测试液的基体组成相
16、一致，以减少因基体组成的差异而产生的测定误差。(三三)标标准加入法准加入法此法是一种用于消除基体干扰的测定方法，适用于少量样品的分析。其具体操作方法是：取 45 份相同体积的被测元素试液，从第二份起再分别加入同一浓度不同体积的被测元素的标准溶液，用溶剂稀释至相同体积，于相同实验条件下依次测量各个试液的吸光度，绘制出标准加入法曲线。将此曲线向左外延至与横坐标交点 Cx 即为待测元素的浓度。将试液的标准加入法曲线斜率和待测元素标准工作曲线斜率比较，可说明基体效应是否存在。两条曲线斜率相同，表示试液不存在基体干扰；、 、斜率小的表明存在基体抑制效应，使灵敏度下降；斜率大的表明存在基体增敏效率，使灵敏度增加。本法的不足之处是不能消除背景干扰，因此只有扣除背景之后，才能得到待测元素的真实含量，否则将使测定结果偏高。七、原子吸收定期的维护事项七、原子吸收定期的维护事项1.气体钢瓶的压力是否在正常范围之内2.空压机的水分离器里是否有水3 不能轻易拆卸主机和与之相关的各种连线4.排风系统是否工作正常5.燃烧头或仪器本身是否正常6.检查雾化器状态，尤其是密封
