1、原子吸收光譜法的原理：

蒸汽中待測(cè)元素的氣態(tài)基態(tài)原子會(huì)吸收從光源發(fā)出的被測(cè)元素的特征輻射線，具有一定選擇性，由輻射減弱的程度求得樣品中被測(cè)元素的含量。

當(dāng)輻射通過(guò)原子蒸汽，且輻射頻率等于原子中電子由基態(tài)躍遷到較高能態(tài)所需要的能量的頻率時(shí)，原子從入射輻射中吸收能量，產(chǎn)生共振吸收。

原子吸收光譜是由于電子在原子基態(tài)和第一激發(fā)態(tài)之間躍遷產(chǎn)生的。每一種原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)均是獨(dú)特的，故原子有選擇性的吸收輻射頻率。因此，在所有情況下，均可產(chǎn)生反映該種原子結(jié)構(gòu)特征的原子吸收光譜。

2、原子吸收光譜法的特點(diǎn)：

原子吸收光譜法的優(yōu)點(diǎn)是具有較高靈敏度和精密度，并具有較好選擇性和較強(qiáng)抗干擾能力，另外，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中便于快速操作，分析范圍相對(duì)較廣泛。然而，該方法仍有一些問(wèn)題存在，需要進(jìn)一步完善。

該方法存在問(wèn)題主要包括在分析多種元素時(shí)需要更換燈源；若元素共振線不在真空紫外區(qū)內(nèi)，則無(wú)法檢測(cè)；在測(cè)定一些特殊元素時(shí)，其靈敏度相對(duì)較差；標(biāo)準(zhǔn)曲線范圍相對(duì)較窄；對(duì)于基體較復(fù)雜的檢測(cè)樣品，產(chǎn)生的干擾問(wèn)題仍未能得到較好解決。

3、原子吸收光譜檢測(cè)方法：

（1）氫化物發(fā)生法

氫化物發(fā)生法適用于容易產(chǎn)生陰離子的元素，如Se、Sn、Sb、As、Pb、Hg、Ge、Bi等。這些元素一般不采取火焰原子化法檢測(cè)，而是用硼氫化鈉處理，因?yàn)榕饸浠�鈉具有還原性，可以將這些元素還原成為陰離子，與硼氫化鈉中電離產(chǎn)生的氫離子結(jié)合成氣態(tài)氫化物。

如土壤監(jiān)測(cè)中運(yùn)用流動(dòng)注射氫化物原子吸收檢測(cè)河流中所含的沉積物汞和砷，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)后，檢出砷限為2ng/L，精密度為1.35%至5.07%，準(zhǔn)確度在93.5%至106.0%;檢出汞限為2ng/L，精密度為0.96%至5.52%，精準(zhǔn)度在93.1%至109.5%。這種方法不僅快速、簡(jiǎn)便，且準(zhǔn)確度和精密度非常高，能更好的測(cè)試和分析環(huán)境樣品。

（2）石墨爐原子吸收光譜法

石墨爐原子吸收光譜法是一種用電流加熱原子化的分析方法。橫向加熱石墨爐解決了溫度分布不均勻的問(wèn)題。

石墨爐原子化的出現(xiàn)非常之重要，對(duì)于火焰原子化有著較為明顯的優(yōu)越性，與火焰原子化技術(shù)對(duì)比，靈敏度提高到3到4個(gè)數(shù)量線，達(dá)到了10-12至10-14g的靈敏度，但是石墨爐原子吸收光譜法還是存在一定的局限性:重現(xiàn)性還沒(méi)有火焰法高，當(dāng)待測(cè)樣品比較復(fù)雜時(shí)，產(chǎn)生的結(jié)果會(huì)有很大的誤差。

（3）火焰原子吸收光譜法

目前，火焰原子吸收光譜法還是應(yīng)用最為廣泛的方法。因?yàn)槠鋵?duì)大多數(shù)的元素都適用，而且具有速度快，成本低，操作簡(jiǎn)單，結(jié)果誤差不大的優(yōu)勢(shì)。

在實(shí)驗(yàn)室中，大多采用空氣-乙炔火焰，溫度約為2300攝氏度，并不能完全融化所有元素，所以在后續(xù)的實(shí)驗(yàn)中將空氣改為了預(yù)混合氧，提高氧氣的含量來(lái)使火焰溫度升高。再后來(lái)有人提出火焰改為氧化亞氮-乙炔，這種火焰zui高溫度可達(dá)3000攝氏度，能有效解決大多數(shù)難融元素的問(wèn)題。

原子吸收常見(jiàn)問(wèn)題處理

 

1、為啥原子吸收儀器的靈敏度會(huì)突然下降了一半?

通常原子吸收分光光度計(jì)靈敏度下降的原因有：

（1）元素?zé)裟芰肯陆�，低于原始能量�?/3；

（2）霧化器故障，霧化效果不好;　　

（3）燃燒頭污染;

（4）檢測(cè)器故障，多半是老化(但這種現(xiàn)象很少);

（5）樣品吸收管路堵塞(這種現(xiàn)象經(jīng)常導(dǎo)致靈敏度下降);

（6）氣體的燃燒比不對(duì)，或者氣體壓力不夠。

2、用火焰原子吸收法測(cè)定時(shí)，是不是每次做樣前都要做標(biāo)準(zhǔn)曲線呢?

（1）最好每次都做標(biāo)準(zhǔn)曲線，如果單次樣品量比較多的話，在測(cè)試過(guò)程中還要加入標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行校正。

（2）如果每天有很多樣品要測(cè)試，你就用QC來(lái)控制了，如果你控制的QC能過(guò)，那你也可以不用做標(biāo)準(zhǔn)曲線了。

3、鋼瓶中乙炔氣的總壓力用到哪個(gè)數(shù)值時(shí)要換氣?在運(yùn)輸和使用中的注意事項(xiàng)?

（1）一般當(dāng)鋼瓶氣體小于0.5MPa時(shí)，為安全考慮我們就要考慮換氣了。

（2）溶解乙炔氣瓶必須根據(jù)國(guó)家《溶解乙炔氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程》的要求，進(jìn)行定期技術(shù)檢驗(yàn)。

（3）乙炔氣瓶使用前，應(yīng)稍微打開(kāi)瓶閥除去瓶口的臟物，安裝好專用的乙炔減壓器，使減壓器位于瓶體最高部位。并檢查接頭處是否有漏氣，確認(rèn)后調(diào)整到規(guī)定壓力再使用。

（4）乙炔氣瓶一般應(yīng)在40℃以下使用，當(dāng)溫度超過(guò)40℃時(shí)，應(yīng)采取有效的降溫措施。

（5）乙炔氣瓶不得靠近熱源及電氣設(shè)備，乙炔氣瓶應(yīng)豎直擺放;如果要使用已臥放的乙炔氣瓶，必須先直立靜止20分鐘后再使用。

（6）嚴(yán)禁銅、銀、汞等及其制品與乙炔接觸，必須使用銅合金器具時(shí)，合金的含銅量應(yīng)小于65%。　　

（7）乙炔氣瓶?jī)?nèi)的氣體嚴(yán)禁用盡，乙炔氣瓶?jī)?nèi)應(yīng)留余壓0.1MPa～0.3Mpa。

（8）在室內(nèi)或密閉的環(huán)境下使用乙炔氣瓶，要防止泄漏，加強(qiáng)通風(fēng)，避免發(fā)生燃爆事故。

4、為什么原子吸收點(diǎn)不燃火?

原子吸收不能點(diǎn)火的可能原因如下：

（1）看乙炔閥門(mén)是否打開(kāi)，壓力表指示壓力是否正確。

（2）打開(kāi)空壓機(jī)，打開(kāi)空壓機(jī)體上的放氣閥，看空壓機(jī)內(nèi)有無(wú)水。

（3）空壓機(jī)壓力上升后，調(diào)節(jié)出口壓力是否在儀器規(guī)定的范圍內(nèi)。

（4）查霧化器的的液封盒是否存滿水，并裝好霧化器。

（5）檢測(cè)點(diǎn)火器或者點(diǎn)火按鈕失靈(已壞)。

（6）以上都檢測(cè)無(wú)誤，請(qǐng)聯(lián)系維修工程師。

5、原子吸收光譜檢出限是怎樣測(cè)定的?

（1）《全球環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)水監(jiān)測(cè)操作指南》中規(guī)定：給定置信水平為95%時(shí)，樣品測(cè)定值與零濃度樣品的測(cè)定值有顯著性差異即為檢出限(D.L)。這里的零濃度樣品是不含待測(cè)物質(zhì)的樣品。D.L=4.6×δ 式中：δ為空白平行測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)偏差(重復(fù)測(cè)定11次以上)。

（2）美國(guó)EPA SW-846中規(guī)定方法檢出限：MDL=3.143×δ(δ為重復(fù)測(cè)定7次)。

一般來(lái)說(shuō)，測(cè)試儀器的檢出限，就用蒸餾水測(cè)試11次以上求出標(biāo)準(zhǔn)偏差，然后用3*δ計(jì)算儀器檢出限。

6、為減少火災(zāi)及爆炸發(fā)生的可能性，注意以下幾點(diǎn)：

（1）選擇有機(jī)溶液時(shí)，在滿足分析要求的情況下，盡量選擇閃點(diǎn)高的有機(jī)溶液。

（2）不要選擇比重低于0.75的有機(jī)溶液。

（3）不要將裝有有機(jī)溶液的容器敞蓋放在燃燒頭附近，噴溶液時(shí)，用蓋將容器蓋好，在蓋上通一個(gè)2mm的小孔，將進(jìn)樣毛細(xì)管插入進(jìn)樣。在滿足要求的條件下盡可能少用有機(jī)溶液。

（4）廢液管應(yīng)采用耐有機(jī)溶劑的管子，如腈橡膠。儀器標(biāo)配廢液管不適合有機(jī)溶液。液封盒上的通氣口不能堵住。

（5）廢液容器要采用小的、寬口容器，并經(jīng)常倒空。不要積累大量可燃溶劑。不要采用玻璃容器以防回火時(shí)容器爆炸產(chǎn)生尖利碎片。金屬容器因不易觀察到液面，不宜采用。將容器放置在儀器下可以看到的地方，每天工作完畢后，將廢液清除干凈。

（6）分析工作完成后或每天工作完成后，應(yīng)將液封盒中的溶液倒空。不要將硝酸或高氯酸殘留物與有機(jī)溶劑混合。

（7）保持燃燒狹縫及霧化室、液封盒清潔。

（8）僅在所有安全連鎖滿足要求時(shí)，采用儀器內(nèi)部點(diǎn)火器進(jìn)行點(diǎn)火。

7、原子吸收火焰分類，各種元素測(cè)試適合的火焰?

原子吸收火焰分類：空氣-氫氣、氬氣-氫氣、空氣-丙烷、空氣-乙炔和氧化亞氮-乙炔等。

常用的原子吸收火焰類型有：乙炔～空氣火焰等等。

乙炔～空氣火焰用于測(cè)試以下元素：銀、金、鈣、鉻、鎘、鈷、鐵、汞、鉀、鋰、鎂、錳、鎳、鉛、鈉、銻、鉈、鋅等；乙炔火焰用于測(cè)試以下元素：鋁、鋇、鑭、鉬、錫、鈦、釩、鎢等。

8、原子吸收有什么優(yōu)缺點(diǎn)?

（1）檢出限較低，靈敏度較高�；鹧嬖�子吸收法的檢出限可以達(dá)到ppb級(jí)，石墨爐原子吸收法的檢出限可達(dá)到10-10～10-14g。

（2）分析精度好；火焰原子吸收法測(cè)定中、高含量元素的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差可<1%，其準(zhǔn)確度已接近于經(jīng)典化學(xué)方法。石墨爐原子吸收法的分析精度一般約為3-5%。

（3）分析速度快。

（4）應(yīng)用范圍廣；可測(cè)定的元素達(dá)70多個(gè)，不僅可以測(cè)定金屬元素,也可以用間接原子吸收法測(cè)定非金屬元素和有機(jī)化合物。

（5）儀器比較簡(jiǎn)單，操作方便。

（6）原子吸收光譜法的不足之處是多元素同時(shí)測(cè)定尚有困難，有相當(dāng)一些元素的測(cè)定靈敏度還不能令人滿意。

9、影響火焰原子吸收光譜儀靈敏度的因素有?

（1）燈電流

火焰原子吸收光譜儀使用光源大都是空心陰極燈，空心陰極燈的燈電流大小決定著燈輻射強(qiáng)度。在一定范圍內(nèi)增大燈電流可以增大輻射強(qiáng)度，同時(shí)噪音也增大，但是儀器靈敏度降低。如果燈電流過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致燈本身發(fā)生自蝕現(xiàn)象而縮短燈使用壽命；會(huì)放電不正常。相反，在一定范圍內(nèi)降低燈電流可以降低輻射強(qiáng)度，儀器靈敏度提高，但燈穩(wěn)定性和信噪比下降。因此，在具體檢測(cè)工作中，如被測(cè)樣濃度高時(shí)，則使用較大燈電流，以獲得較好穩(wěn)定性;如被測(cè)樣濃度低時(shí)，則在保證穩(wěn)定性滿足要求的前提下，使用較低的燈電流，以獲得較好的靈敏度。

（2）霧化器

霧化器作用是將試液霧化。它是原子吸收光譜儀重要部件，其性能對(duì)測(cè)定靈敏度、精密度和化學(xué)物理干擾等產(chǎn)生顯著影響。霧化器噴霧越穩(wěn)定，霧滴越微小均勻，霧化效率也就越高，相應(yīng)靈敏度越高，精密度越好，化學(xué)物理干擾越小。霧化器調(diào)節(jié)目前都是通過(guò)人工調(diào)節(jié)撞擊球和毛細(xì)管之間相對(duì)位置來(lái)實(shí)現(xiàn)。檢測(cè)人員應(yīng)將霧化器調(diào)節(jié)到霧滴細(xì)小而均勻，最好是霧滴在撞擊球周圍均勻分布。

（3）試液提升量

提升量大小影響到靈敏度高低。過(guò)高或過(guò)低的提升量會(huì)使霧化器霧化不穩(wěn)定。每個(gè)廠家儀器提升量范圍各不相同，各自有一定變化范圍。增大提升量辦法有：(1) 增大助燃?xì)饬髁�，這樣增大負(fù)壓使提升量增大。(2)縮短進(jìn)樣管長(zhǎng)度，縮短進(jìn)樣管長(zhǎng)度使管阻力減小，使試液流量增大。相反，如想降低提升量，則可以減小助燃?xì)饬髁炕蚣娱L(zhǎng)進(jìn)樣管長(zhǎng)度。

（4）元素的分析線

每種元素的分析線有很多條，通常共振線靈敏度最高，經(jīng)常被用來(lái)作為分析線，但測(cè)量較高濃度樣品時(shí)，就要選擇次靈敏線。

（5）燃燒頭位置

調(diào)節(jié)燃燒頭高度和前后位置，使來(lái)自空心陰極燈光束通過(guò)自由電子濃度最大火焰區(qū)，此時(shí)靈敏度最高，穩(wěn)定性最好。若不需要高靈敏度時(shí)，如測(cè)定高濃度試液時(shí)，可通過(guò)旋轉(zhuǎn)燃燒頭角度來(lái)降低靈敏度，以便有利于檢測(cè)。

（6）火焰類型

火焰類型和狀態(tài)對(duì)靈敏度高低起著重要作用，應(yīng)根據(jù)被測(cè)元素特性去選擇不同火焰。目前火焰按類型分有空氣一氫火焰、空氣一乙炔火焰、一氧化氮一乙炔火焰�？諝庖粴浠鹧娴幕鹧鏈囟容^低，用于測(cè)定火焰中容易原子化的元素如砷、硒等;空氣一乙炔火焰屬于中溫火焰，用于測(cè)定火焰中較難離解的元素如鎂、鈣、銅、鋅、鉛、錳等;一氧化氮一乙炔火焰屬于高溫火焰，用于測(cè)定火焰中難于離解的元素如釩、鋁等�；鹧姘礌顟B(tài)分有貧焰、化學(xué)計(jì)量焰、富焰。貧焰是指使用過(guò)量氧化劑時(shí)的火焰，由于大量冷的氧化劑帶走火焰中的熱量，這種火焰溫度較低，又由于氧化劑充分，燃燒完全，火焰具有氧化性氣氛，所以這種火焰適用于堿金屬元素的測(cè)定�；瘜W(xué)計(jì)量焰是按化學(xué)計(jì)量關(guān)系計(jì)算的燃料和氧化劑比率燃燒的火焰，它具有溫度高、干擾少、穩(wěn)定、背景低等特點(diǎn)，除堿金屬和易形成難離解氧化物的元素，大多數(shù)常見(jiàn)元素常用這種火焰。富焰是便用過(guò)量燃料的火焰，由于燃燒不完全，火焰具有較強(qiáng)的還原氣氛，所以，這種火焰具有還原性，適用于測(cè)定較易于形成難熔氧化物的元素如鑰、稀土元素等。

（7）狹縫

在其他條件一定的情況下，狹縫的大小是決定靈敏度的又一原因。當(dāng)被測(cè)元素?zé)o鄰近干擾線時(shí)，可采用較大的狹縫。當(dāng)被測(cè)元素有鄰近干擾線時(shí)，可采用較小的狹縫。

10、校正曲線為何會(huì)發(fā)生彎曲呢?原子吸收常見(jiàn)問(wèn)題處理?

光吸收的最簡(jiǎn)式A=KC，只適用于理想狀態(tài)均勻稀薄的蒸汽原子，隨著吸收層中原子濃度的增加，上述簡(jiǎn)化關(guān)系就不應(yīng)用了。

在高濃度下，分子不成比例地分解;相對(duì)于穩(wěn)定的原子溫度，較高濃度下給出的自由原子比率較低。

（1）由于有不被吸收的輻射、雜散光的存在，不可能全部光被吸收到同一程度來(lái)保持曲線線性;

（2）由于光源的老化或使用高的燈電流引起的空心燈譜線擴(kuò)寬和產(chǎn)生自吸;

（3）由于單色器狹縫太寬，則傳送到檢測(cè)器去的譜線不可能只有一條，校正曲線表現(xiàn)出更大的彎曲

（4）樣品中元素的電離電位不同，在火焰中發(fā)生電離時(shí)，不同元素的基態(tài)原子數(shù)不同。濃度低時(shí)，電離度大，吸光度下降多;濃度增高，電離度逐漸減小，吸光度下降程度也逐漸減小，所以引起標(biāo)準(zhǔn)工作曲線向濃度軸彎曲(下部彎曲)。

11、何謂銳線光源?在原子吸收光譜分析中為什么要用銳線光源?

銳線光源是發(fā)射線半寬度遠(yuǎn)小于吸收線半寬度的光源，如空心陰極燈。在使用銳線光源時(shí)，光源發(fā)射線半寬度很小，并且發(fā)射線與吸收線的中心頻率一致。這時(shí)發(fā)射線的輪廓可看作一個(gè)很窄的矩形，即峰值吸收系數(shù)Kn 在此輪廓內(nèi)不隨頻率而改變，吸收只限于發(fā)射線輪廓內(nèi)。這樣，求出一定的峰值吸收系數(shù)即可測(cè)出一定的原子濃度。

12、在原子吸收光度計(jì)中為什么不采用連續(xù)光源(如鎢絲燈或氘燈)，而在分光光度計(jì)中則需要采用連續(xù)光源?

雖然原子吸收光譜中積分吸收與樣品濃度呈線性關(guān)系，但由于原子吸收線的半寬度很小，如果采用連續(xù)光源，要測(cè)定半寬度很小的吸收線的積分吸收值就需要分辨率非常高的單色器，目前的技術(shù)條件尚達(dá)不到，因此只能借助銳線光源，利用峰值吸收來(lái)代替。