1、发射待测元素吸收的特征谱线 要求：1.发射的谱线宽度小于吸收线的宽度 发吸， 0发与0吸相同。 2.发射的光要稳定，有足够的强度。 3.光谱纯度高。 4.寿命长。 常用的有空心阴极灯，无机放电灯等。空 心阴极灯发光强度大，输出光谱稳定，结构简 单，操作方便，获得广泛的应用。 38 39 它是一个封闭的气体放电管。用被测元素纯金属 或合金制成圆柱形空心阴极，用钨、钛或锆做成阳极 。灯内充Ne或Ar惰性气体，压力为数百帕。发射线 波长在370.0nm以下的用石英窗口，370.0nm以上的 用光学玻璃窗口。 空心阴极灯的构 40 工作原理： 在阴极和 阳极间加上足够 的电压，阴极上 有电子产生，在
2、电场作用下，高 速射向阳极，在 向阳极运动过程 中与内充的 惰性气体碰撞并使之电离，电离产生的正离子在电 场作用下高速射向阴极，阴极的金属原子溅射出来 ，溅射出的原子与其它粒子碰撞而被激发，从激发 态返回基态时，发射待测元素的特征谱线。 41 发射待测元素的特征谱线较窄 灯内惰性气体压力小，一般只有 133.3266.6 Pa，产生压力变宽小， L小 灯温度低，产生热变宽小 D小 接近自然宽度是较理想的锐线光源，满足两个 条件， 发吸， 0发与0吸相同。 42 二、原子化器 将试样中的待测元素转化为气态的基 态原子的装置 要求：1. 原子化效率高， 产生基态原子数尽可能多。 2. N0与C成比
3、例，且不应改变 3. 记忆效应小 试样原子化器主要有火焰原子化，石墨 原子化和低温原子化三类。 43 （一）火焰原子化用火焰的热能使试 样原子化的方法 全消耗型原子化器，将试样直接喷入火焰 预混型原子化器* 优：操作简便，原子化条件稳定， 火焰稳定干扰少，应用广 缺：原子化效率不高。 主要讨论预混型原子化器 44 主要的部分：喷雾器、雾化室，燃烧器和火焰。 45 1. 雾化器它的作用是将试液雾化 对雾化器的要求：雾化效率高(一般为 10%12%)，雾滴细，喷雾稳定。 雾化器 46 2.雾化室：样品雾滴和燃气、助气体混 合 3.燃烧器：是将雾珠中的待测元素原子 化 雾化后试样进入火焰蒸发汽 化成
4、气态 离解成基态原子（ 1011cm, 0.50.6mm） 47 4. 火焰进行原子化的能源 试样的脱水、汽化、离解成基态原子 直接影响原子化程序。 温度过高，会使试样原子激发或电离 ，基态原子数减少，吸光度下降。 温度过低，不能使试样中盐类解离或 解离太小。测定的灵敏度会受影响。 48 火焰原子化 49 常见的火焰及温度： 火焰种类 温度/K 丙烷-空气焰 2200 氢气-空气焰 2300 乙炔-空气焰 2600 乙炔-氧化亚氮焰 3200 最常用的是乙炔-空气焰，能对35种以 上元素测定 50 火焰的种类 富燃火焰 化学计量火焰 贫燃火焰 燃助比 16 乙炔少氧化性 较强，温度较 低。 适
5、用于碱金属 和不宜氧化的 元素如：Au. Pt. Pd等 14 正常火焰， 温度高 适用于多数 元素原子化 13 乙炔多，温 度较低，还 原性强。 适用于难熔 氧化物的原 子化Al、Cr 、Ba等 51 火焰原子化系统的优缺点 点：火焰原子吸收法装置不太复，操作方 便快速，定精度好，已成完善和定 型的方法，广泛用于常分析。 52 缺点：缺点：灵敏度还不够高。 （1）雾化效率低，约10%。 （2）火焰气氛的稀释和高速燃烧(约10-3s) 消耗试液一般为0.51mL。对于数量很少 的试样（如血液、活体组织等）的分析，受 到限制。 不能直接分析固体试样。 53 （二）非火焰原子化器石墨炉原子化器 用
6、电加热方法使试样变成基态原子 试样 石墨管 干燥灰化 微量注射器 小电流 升温升温 自动进样器105110 500800 18003000 原子化除残 高温 25003300 54 干燥：目的是蒸除去溶，或品中 性 大的分。 灰化：目的是在不失被元素的前提下，将 沸点高的基体蒸除去，或是脂肪和油等基 体物 行解。 原子化：施加大功率于石墨炉上，使待残渣 受到突然的功率脉冲，从而原子化。 除残：用较高温度除去残留在管内的残渣。 试样 石墨管 干燥灰化 微量注射器 小电流 升温升温 自动进样器105110 500800 18003000 原子化除残 高温 25003300 55 石墨炉原子化器石墨
7、炉原子化器 56 石墨炉原子化法的优缺点 优点： 检出限很低。 试样用量少，每次测定仅需5-100 L。 通过控制升温条件，提高测定的选择性和 灵敏度。 直接进行粘度大的样液、悬浮液和固体样 品的分析。 57 三、分光系统 分光系统的作用：将待测元素的分析线与干 扰谱线分开，只让分析线通过，非分析线不 让通过。 分光系统：入射狭缝、反射镜、色散元件、 出射狭缝等组成。 色散元件：是分光系统主要的关键部位，它 的作用是将共振线与干扰线分开，要求色散 均匀，色散率高，工作波段范围广，成本低 。 58 四、检测系统 把分光系统分出来的待测元素的光信号转换 为电信号，适当放大，转换成吸光度A. 检测系
8、统主要有光电转换器、放大器和显示 器组成。 常用的光电转换器是光电倍增管，它是利用 两次电子发射现象放大光电流的光电管。 59 73 原子吸收光谱法的干扰及其抑制 原子吸收光谱法由于采用锐线光源，干扰较 少，但是在某些情况下，干扰不能忽略。 按干扰的性质和产生原因分为 物理干扰 化学干扰 电离干扰 光谱干扰 60 一、物理干扰及其抑制 物理干 的物理性 的化、蒸 和原子化程中引起的吸收信号下降的效。 些物理性是指溶液的粘度、密度、蒸气和 表面力。 n 在火焰原子化法中，试液的粘度、表面张力的 变化和雾化气压的变化，会影响进样速度和雾化 效率，从而影响吸光度。 61 消除物理干扰的最常用方法：
9、待测液与标准溶液组成相似，当试液组 成不完全知道时，也可用标准加入法来消 除物理干扰。 避免用粘度较大的H2SO4、H3PO4处理 试样 62 二、化学干扰及其抑制主要干扰 在溶液或原子化过程中待测元素与其他 共存物质发生化学反应，生成高熔点、难 挥发、难离解的化合物，给测定结果带来 影响，使基态原子浓度降低，A减小。 化学干扰是主要干扰，产生干扰的原因 较复杂，实验时根据具体情况采取适当措 施加以消除，最常用的方法是加入释放剂 、保护剂 63 化学干扰的抑制 1. 提高火焰温度 适当提高火焰温度使难挥发、难解离的化 合物较易原子化，采用N2O-乙炔火焰，T 高，提高原子化效率，用于难挥发、难
10、解 离的金属盐类，氧化物，氢氧化物 64 2. 加入释放剂 加入释放剂与干扰物质生成更稳定或更难挥发的化 合物，使待测元素释放出来，从而排除干扰。 例： Ca2+ Ca2P2O7 焦磷酸钙 加入LaCl3作为释放剂 LaCl3+H3PO4=LaPO4+3HCl PO43- 高温 POPO 4 4 3-3-生成更稳定的 生成更稳定的LaPOLaPO 4 4 ，抑制了，抑制了POPO 4 4 3-3-对 对CaCa2+ 2+ 的化学干扰，的化学干扰， CaCa2+ 2+ 被释放出来，提高了测定的灵敏 被释放出来，提高了测定的灵敏 度。常用的释放剂度。常用的释放剂：LaClLaCl 3 3 、Sr(
11、NOSr(NO 3 3 ) ) 2 2 等等。 65 3. 加入保护剂 保护剂（通常是配位剂）与待测元素形成更 稳定的更易原子化的化合物，把待测元素保护起 来，使干扰元素不能与待测元素结合。 例：为消除PO43-对Ca2+测定的干扰，可加入过 量EDTA，EDTA与Ca2+生成稳定的配合物， CaY2-，它在火焰中易于原子化，抑制了PO43-对 Ca2+测定的干扰 例：Al3+干扰Mg2+的测定，它们在火焰中生成 MgOAl2O3，加入保护剂8羟基喹啉，与干扰元素 Al生成对热稳定性较强的配合物，抑制了Al对Mg 的干扰 66 此外还可加入机体改进剂、采用萃取、沉 淀、离子交换等分离方法提前把
12、干扰离子 与待测元素分离，然后再测定。还可利用 加入缓冲剂消除干扰。 67 待测元素在原子化器中转化为基态原子后继续电离 ，生成离子不产生共振吸收，使基态原子浓度下降 ，A下降，引起误差，应避免原子电离。 火焰温度越高，待测元素的电离能越低，电离程度 越大，电离干扰越大。 减少干扰： .选择合适的火焰温度，选择燃气、助燃气 .加入消电离剂：加入的消电离剂，电离电位越低 越好，作用是抑制待测元素电离。碱金属常作为消 电离剂：CsCl、KCl、NaCl等 三、电离干扰及其抑制 68 四、光谱干扰及其抑制 光谱干扰主要有谱线干扰和背景干扰两种 （一）谱线干扰和抑制 通常选择最灵敏的共振线做分析线，分
13、析 线附近有单色器不能分离掉的待测元素的 其它特征谱线，将产生干扰，灵敏度下降 ，工作曲线弯曲。 例如Ni共振线232.0nm附近有231.6 nm的 特征谱线。 一般可用减少狭缝宽度可减少这种干扰。 69 （二）背景吸收和抑制 来自于原子化器的一种光谱干扰，它包 括分子吸收和光散射引起的干扰。 .分子吸收：在原子化过程中所产生的气体 分子，氢氧化物，难解离的盐类，难熔氧化 物等分子对待测元素共振线的吸收而产生干 扰，带光谱。产生正误差。 70 无机酸的分子吸收：H2SO4、H3PO4在250nm 以下有强的分子吸收，测在紫外吸收的元素 时，一般用HNO3、HCl，王水处理样品， 而不用H2S
14、O4、H3PO4 火焰气体的吸收。火焰成分有N2、OH、 CO2、CN，它都会出分子吸收，但火 焰点燃后，通“零”方法即能克服些 影响。 71 .光散射 原子化过程中产生的固体微粒散射光，造 成虚假吸收，使吸光度升高。 I0I 分子吸收、微粒散射 都是带光谱，产生虚假吸 收。 72 3. 扣除背景吸收方法 通常用空白校正，氘灯校正等方法消除 背景吸收。 空白校正法 配空白溶液（含除待测元素外的基体元素） A空白（背景） 配待测溶液（待测元素基体元素） A试(待测元素 +背景) A校=A试(待测元素 +背景)- A空白(背景) 73 两次测定吸光度差为待测元素的真实吸光度。 A待测= A待+背
15、- A背=A总-A氘 氘灯校正法 氘灯是连续光谱（190360nm），它和空心阴极灯的锐线 光源通过切光器交替照射在原子化器上。氘灯的能量被背 景和被测元素吸收，但被测元素是线吸收，它占整个连续 光谱的吸收信号很小，可以忽略。因此可以认为，氘灯测 得的就是背景吸光度。 A氘=A背 空心阴极灯测得的是被测元素吸光度和背景吸光度， A空=A总=A待+A背 74 A待测=A空-A氘= A待+背 - A背 75 氘灯校正背景装置简单，可校正吸光度为 0.5以下的背景干扰提高测定灵敏度 许多仪器带有氘灯校正、自动扣除背景吸 收，但只适用于190350 nm波段的背景 吸收的扣除，要求两个光源的辐射必须严
16、 格重合。 76 7-5原子吸收光谱定量分析 一、定量分析方法 在一定条件下，A与C呈线形关系， A=KC。可采用标准曲线法、标准加入法和 双标准比较法。 77 （一）标准曲线法 1 2 3 4 5 样品 标液 C1 C2 C3 C4 C5 CX A A1 A2 A3 A4 A5 AX 78 为保证测定结果的准确性，应注意以下几点： （）标准溶液与样品的基体组成应尽可能一致， 基体元素不同可能带来影响。 （）标准溶液浓度应使Ac在直线的范围内，c不 能太大，一般控制A在.之间。 （） 测定过程中应保持测定条件不变。 标准曲线法简便、快速，适用于组分比较简单的 样品，适用于大批量的样品分析。但样
17、品的情况 不清或很复杂时分析误差较大，可用其他方法定 量。 79 （二）标准加入法 1 2 3 4 5 未知液 CX CX CX CX CX 标液 C0 C1 C2 C3 C4 A A 1 A2 A 3 A 4 A 5 80 优点：可最大限度的消除基体的影响，还 消除化学干扰和电离干扰的影响。 适用于 基体未知，成分复杂的样品 注意： （）测定应在直线范围内进行，只适合 低含量的样品 （）加入标准与待测物的浓度要在同一 数量级内，否则斜率过大或过小将引起很 大的误差。 （）适合于测定样品数目不多的情况。 81 二、灵敏度与检出限 （一）灵敏度：1975年，国 粹和用化 学合会（IUPAC）建把校正曲的斜率S称灵 敏度，即S = A/C。 灵敏度指在一定浓度时，当被元素度或含 量改一个位，
