2010-1-10
第四章 原子吸收分光光度法
原
子
吸
收
？
原子吸收分析有什么用？
可测定的元
素多，空气 -乙炔
火焰可测 36种元
素,N2O-乙炔火
焰可测 33种元素，
间接测定法可测
16种元素，除交
叉测定外，共可
测 70多种元素。
主要为金属元素含量的定量测定，包括
部分非金属 S,P等一般不进行定性。
第一节 原子吸收光谱分析基础
一,原子结构、原子能级和原子光谱
二,共振线和共振吸收
共振吸收线, 从基态跃迁至最低激发态所吸收的谱线。
共振发射线, 电子从激发态返回基态时所发射的谱线。
共振线, 共振吸收线和共振发射线的总称。
共振吸收, 基态原子对共振线的吸收。
分析线, 共振线和一般吸收线均可作为分析线。
原子能否处于基态?
原子吸收线的宽度太窄，如何测量?
能否制备出比吸收线更窄的锐线光源?
能够测定的基础?
三、原子能否处于基态？
在一定的温度下,原子达到热平衡时,基态原子数 No与激
发原子数 Ni的比值符合波尔曼分布,
Ni q
── ＝ ── ｅ -E/KT
No qo
E为激发电位。
T为绝对温度。
K--波兹曼常数,1.38× 10-16 尔格 /度。
q/qo 分别为激发态和基态的统计权重。
不同温度下的 Ni/No的值
元素 共振线 (nm ) gi/go 激发能（ ev） Ni/No
2000K 2500K 3000K
Cs 852.11 2 1.455 4.31× 10-4 2.33× 10-3 7.19× 10-3
K 766.49 2 1.617 1.68× 10-4 1.10× 10-3 3.84× 10-3
Na 589.00 2 2.104 0.99× 10-5 1.44× 10-4 5.83× 10-4
Ba 553.56 3 2.289 6.83× 10-4 3.19× 10-5 5.19× 10-4
Ca 422.67 3 2.932 1.22× 10-7 3.67× 10-6 3.55× 10-5
Fe 371.99 - 3.382 2.29× 10-9 1.04× 10-7 1.31× 10-6
Ag 328.07 2 3.778 6.03× 10-10 4.84× 10-8 8.99× 10-7
Cu 324.75 2 3.817 4.82× 10-10 4.04× 10-8 6.65× 10-7
Mg 285.21 3 4.346 3.35× 10-11 5.20× 10-8 1.50× 10-7
Zn 213.86 3 5.795 7.45× 10-15 6.22× 10-11 5.50× 10-10
从 表中可看出,在原子吸收的测量条件下 (T=3000K),是以基态原子
存在的,因此测量基态原子就成为可能。
四, 谱线轮廓和宽度与谱线变宽及原子谱线的测量
1,原子吸收线的轮廓和宽度
Kλ
Ko 吸收线轮廓的特征值,
λ o 中心波长
K0/2 △ λ 半宽度
△ λ
λ 0 λ
λ 0 原子能级分布决定的
△ λ 受原子内部和外部因素的影响
原子谱带半宽度为 10-2A（分子谱带半宽度为 102A）。
2,影响原子谱带变宽的内、外部因素
A,自然宽度 10-4 A
原子发生能级间跃迁时，激发态原子寿命
不一样而产生。
B,热 (多普勒 )变宽 10-2 A
原子无规则的热运动产生。
C,压力 (劳伦茨 )变宽 10-2 A
原子间或原子同其它粒子的
碰撞使原子的基态能级稍有变化
，因而吸收谱线变宽。
a,赫尔兹马克变宽 (共振变宽 )
由同种原子碰撞引起
b,罗伦茨变宽
由不同种原子碰撞引起。
D,自吸变宽
由光源周围温度较低的原子蒸气吸
收同种原子发射线而导致的谱线变宽。
E,场致变宽
由强电场和强磁场引起。
五, 原子谱线的测量
1,原子吸收与原子浓度之间的关系
则, A＝ ∫ k?d? =K NoL
即：积分吸收与基态原子数成线性关系。
但是,原子的谱带△ λ 只有 0.001-0.005nm,要获
得这样纯的发射单色光用以测量它的积分值,目前的
单色仪器是不可能 的 (如 光栅单色器只有 0.1nm)。
I
原子谱线
0.001-0.005nm
0.1nm λ
2,原子谱线的测量
1955年 Walsh提出,用峰值吸收来代替积分吸收的
理
论,解决了这一问题。
K 发射线△ λ 比
K0 吸收线 △ λ 窄 5－ 10倍。
K0／ 2
λ
即, 将积分吸收法测面积 A＝ ∫ k?d?改变为用峰值
吸收法测高度（即测 k值）。
要将此理论变为实践,则必须要获得一个单色光波
长只有 0.001nm的光源,此光源称锐线光源。
空心阴极灯结构和机理
阳极（钽片，作吸气剂）
光窗（石英玻璃）
空心阴极 惰性气体（氩或氖气）
屏蔽罩（云母或玻璃或石英）
机理, 当施加 300-400伏直流电压时,阴极发射出的电
子在电场作用下,高速飞向阳极,途中与惰性气体碰撞而使其
电离,正离子又在电场作用下被大大加速飞向阴极,对阴极表
面猛烈轰击,使金属原子被溅射出来,被溅射出来的原子再与
电子、原子、离子等粒子互相碰撞而被激发,从而发射出被
测元素的特征谱线。
第二节 AAS的仪器装臵
基本部件,
光源 → 原子化器 → 单色器 → 检测器 → 转换装臵 → 显示、纪录系统
与 UV-Vis比较：
1、光路相同。
2,单色器、检测器、转换装臵、显示、纪录
系统 部件 均与 UV-Vis相同。
3,单色器的色散作用主要用于 将干扰测定波
长的相邻波长分开。
4,光源、样品池（原子化器）不同于 UV-Vis。
一、光源
作用, 提供原子吸收所需要的足够尖锐的共振线。
部件：空心阴极灯
二、原子化器
作用：将被测元素转变成基态原子。
1.火焰原子化器
结构, 火焰
燃气 撞击球
辅助气体
燃烧器
毛细管
压缩空气
废液 干流器
组成, 喷雾器,雾化室 和燃烧器
燃气 助燃气
最高着
火 温度
/k
最高燃烧
速度
/cm·S－ 1
最高燃烧温度 /k
计算值 实验值
乙炔 空气
氧气
氧化亚氮
623
608
158
1140
160
2523
3341
3150
2430
3160
2990
氢气 空气
氧气
氧化亚氮
803
723
310
1400
move1()
2373
3083
2920
2318
2933
2880
煤气 空气
氧气
560
450
55 2113
3073
1980
3013
丙烷 空气
氧气
510
490
82 2198
2850
● 化学计量火焰，是指燃气和助燃气之比等于燃烧反应
的化学计量关系的火焰，又称中性火焰。这类火焰燃烧
完全，温度高、稳定、干扰少、背景低，适合于许多元
素的测定。
● 富燃火焰，是指燃气和助燃气之比大于燃烧反应的化
学计量关系的火焰，这类火焰燃烧不完全，有丰富的半
分解产物，温度低于化学计量火焰，具有还原性质，所
以也称还原火焰，适合于易形成难离解氧化物的元素的
测定如 Cr,Mo,W,Al、稀土等。其缺点是火焰发射和
火焰吸收的背景都较强，干扰较多。
● 贫燃火焰，是指燃气和助燃气之比小于燃烧反应的化
学计量关系的火焰，在这类火焰中，大量冷的助燃气带
走了火焰中的热量，所以温度比较低，有较强的氧化性，
有利于测定易解离、易电离的元素，如碱金属等。
第三节 仪器主要技术指标
一、分辨率
表示单色器将相邻的两条谱线明确清晰的分开的能力。
T
T=100％
一般用镍三线测量,
要求当 232nm,T为 100%时,
T≤25% 231.6与 232nm两峰的波谷处
的 T≤ 25%,233nm处 T≤ 10%。
T ≤10%
231.0 231.6 232.0 233.0
三、稳定性
仪器在不通气、不点火、不喷雾的情况下的基线漂
移透过率要少于 0.1%。
它与光源稳定性、灯性能、检测系统稳定性有关。
四、灵敏度
定义, 某待测元素产生 1%吸收时 (即 A＝ 0.0044)的对
应浓度。
单位 PPM/1%,即 ug/ml/1%
公式, 0.0044C
S＝
A
灵敏度用途,
1,检查仪器性能
仪器是否调整好 ; 仪器部件性能是否降低 ;
测试条件是否在最佳状态。
2.估计最适宜的测量浓度和取样量
例 1,某饲料溶液中铁含量为 0,2mg/L,若用 AAS测定,
问测定前溶液是否需要浓缩或稀释？ S=0.08ug/ml/1%
解, ∵ 最佳分析范围在 A=0.15-0.8
又 ∵ S=0.0044C/A，即 C= A× S／ 0.0044
∴ 最适宜的分析浓度为,
0.08ug/ml× (0.15/0.0044－ 0.8/0.0044) =2.7-14.5ug/ml之间。
现为 0,2ug/ml,故需要浓缩,倍数为,
(2.7-14.5)/0,2=13.5- 72.5倍
例 2,某生物样品含钙约 0.2%,应称取多少试样定
容至 25毫升体积进行测量较合适?
Sca=0.11ug/ml/1%
解, 测量最合适浓度为：
0.11× 0.15/0.0044- 0.11× 0.8/0.0044
=3.75 - 20ug/ml，
又 ∵ Ca%=100VC/G
∴ G=100VC/Ca%=100× 25× (3.75-20)/0.2
= 0.046-0.25g
即称取 0.1- 0.2g试样合适。
五、检测限
定义, 产生两倍噪音的吸收信号时所对应的待测元素的
浓度 。 单位, ug/ml
检测限公式,D = C 2σ /A
A－ 为多次测定吸光度的平均值
σ － 噪音,用空白溶液进行 10次以上的吸光度测
定,计算其标准偏差来求取。
Σ(Ai-A)2
σ = ──── 当 2σ 时臵信度 95.5%
n-1 3σ 时臵信度 99.7%
检出限取决于仪器的稳定性。
第四节 干扰及其消除
干扰主要表现在二个方面
A,其它谱线干扰分析线,如光谱干扰和背景干扰
B,干扰待测元素的原子化程度,如化学干扰、电
离干扰和物理干扰。
当测定某一元素时,另一元素的光谱线相距很近,
亦参与吸收,干扰测定包括光谱重叠和非吸收干扰。
消除办法,
可以减小狭缝宽度，使光谱通带小到足以遮
去多重发射的谱线；若波长差很小，则应选分析
线；降低灯电流也可以减少多重发射；若灯使用
时间长，内产生氧化物灯杂质，则可以反向通电
进行净化处理。
一、光谱干扰：
二、背景干扰,由于背景吸收造成。
1、背景干扰的来源：来自原子化器中分子，半分
解产物的吸收及固体、微粒的散射两 个方面。
A.共存元素在高温下形成化合物 (氧化物,氢氧
化物,盐类等 )而造成分子吸收。
B.火焰气体的吸收
C.光散射
D.试样中高浓度盐类、无机酸分子吸收
2.背景干扰的消除办法
A.用邻近非共振线校正背景
B.化学消除法
分离干扰杂质或富集并分离被测元素后测定
C.氘灯连续光源扣除法
D.利用塞曼效应扣除背景
三、化学干扰：
待测元素与共存物在火焰中发生化学反应而引起原子化
程度的改变。
消除办法,
A,加入释放剂
加入与干扰物形成更稳定的或更难挥发的化合物,使待
测元素从与干扰物相结合的化合物中释放出来。
例, 在含 PO4-3溶液中加入 La,Sr等,使形成更难溶的不挥
发性的化合物,从而不干扰 Ca,Mg的测定。
2Ca+2 + 2PO4-3 + 2H+ ＝ Ca2P2O7 + H2O
Ca+2 + PO4-3 + La+ ＝ LaPO4 + Ca+2
B,加入保护剂
加入一种保护剂使其与待测元素形成稳定络合物,
防止与干扰物作用。
例, 2Ca+2 + 2PO4-3 + 2H+ ＝ Ca2P2O7 + H2O
加入 EDTA后,
Ca+2 + EDTA + PO4-3 ＝ EDTA-Ca + PO4-3
EDTA-Ca在高温下易于离解成基态 Ca。
C.加入络合剂使其与干扰物形成更稳定化合物。
D.加入缓冲剂
在标准和试样中均加入过量干扰物,使干扰达到饱和,
趋向于稳定。
★ 选择合适的原子化条件
提高原子化温度，化学干扰一般会减小。
使用高温火焰或提高石墨炉原子化温度，可
使难解离的化合物分解。
★加入基体改进剂
用石墨炉原子化时，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，其结果可能增强基体的挥发性或
改变被测元素的挥发性，以减少基体效应，
降低干扰。
四、电离干扰
基态原子进一步电离,使基态原子数减少。
消除办法,
A,加入消电离剂
加入一种可提供自由电子的易电离的物质,使其优
先电离。
例, K测定时,可加入消电离剂 Li。
Li ＝ Li+ + е
K+ + е ＝ K
B、改变火焰类型和燃烧状态
如测定碱金属时,采用较低温度的空气 -丙烷或空气
-氢气火焰。
五、物理干扰
由于基体溶液引起物理性质变化,如密度,
粘度,表面张力等,影响原子化程度的改变而产
生的干扰。
消除办法,
A,使标准溶液与试样溶液组成一致,从而抵
消。
B,采用标准加入法。
C,稀释或加入适当有机溶剂。
第五节 定量分析方法
一、仪器条件的选择
1,分析线 (波长 )的选择
通常选择元素的共振线作分析线。
在分析被测元素浓度较高试样时，可选
用灵敏度较低的非共振线作分析线。 As,Se
等元素共振吸收线在 200nm以下，火焰组分
也有明显的吸收，可选择非共振线作分析线
或选择其他火焰进行测定。
2.空心阴极灯灯电流的选择
应在保证稳定和有合适的光强输出的情况
下，尽量选用较低的工作电流。
通常选用最大电流的 1/2～ 2/3为工作电流。
实际工作中，最合适的工作电流应通过实验
确定。
空心阴极灯一般须要预热 10～ 30min。
3,狭缝宽度选择
不引起吸光度减小的最大狭缝宽度为应选
择的合适的狭缝宽度。
在实验中，也要考虑被测元素谱线复杂程
度，碱金属、碱土金属谱线简单，可选用较大的
狭缝宽度；过渡元素与稀土等谱线复杂的元素，
要选择较小的狭缝宽度。
（ 1）火焰类型和特性：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。
对于确定类型的火焰，稍富燃的火焰 (燃气量大于化学
计量 )是有利的。对氧化物不十分稳定的元素如 Cu,Mg,Fe、
Co,Ni等，用化学计量火焰（燃气与助燃气的比例与它们之
间化学反应计量量相近）或贫燃火焰（燃气量小于化学计量）
也是可以的。
4,原子化条件的选择
（ 2）燃烧器的高度选择：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。
5.燃气、助燃气流量、雾化效率调节
可根据仪器说明书选择
6,进样量选择
进样量过小，吸收信号弱，不便于测量；进样
量过大，在火焰原子化法中，对火焰产生冷却效应
，在石墨炉原子化法中，会增加除残的困难。在实
际工作中，应测定吸光度随进样量的变化，达到最
满意的吸光度的进样量，即为应选择的进样量。
二、分析方法
1,标准曲线法或工作曲线法
标准曲线法,
A, 直接分取标准溶液上机测定，将测得的 A与 C作图
得到的曲线称标准曲线。
B、将待测样品溶液上机测定,得到的 A值从标准曲线
上查得待测元素的浓度，计算待测元素的含量。
工作曲线法,
A,标准溶液按样品处理后，进行测定得到的 A与 C作图
得到的曲线称工作曲线 。
B,将待测样品溶液上机测定,得到的 A值从工作曲线
上查得待测元素的浓度，计算待测元素的含量。
2,标准加入法
A,分别吸取几份等量的待测试样溶液，从第二分开始按比例加入不
同浓度标准溶液，溶液浓度分别为 CX, CX+C0,CX + 2C0,CX＋ 4C0。
B,在相同条件下测定它们的吸光度，以 A和 C作图，曲线反向延伸
与浓度轴的交点 CX，即为待测溶液中待测元素的浓度。
A
CX 0 C0 2C0 4C0
特点,1、常用来检查分析结果的可靠性。
2、可消除物理干扰和与浓度无关的化学干扰。
3、不能消除电离干扰、背景干扰和与浓度有关的化学干扰。
第四章 原子吸收分光光度法
原
子
吸
收
？
原子吸收分析有什么用？
可测定的元
素多，空气 -乙炔
火焰可测 36种元
素,N2O-乙炔火
焰可测 33种元素，
间接测定法可测
16种元素，除交
叉测定外，共可
测 70多种元素。
主要为金属元素含量的定量测定，包括
部分非金属 S,P等一般不进行定性。
第一节 原子吸收光谱分析基础
一,原子结构、原子能级和原子光谱
二,共振线和共振吸收
共振吸收线, 从基态跃迁至最低激发态所吸收的谱线。
共振发射线, 电子从激发态返回基态时所发射的谱线。
共振线, 共振吸收线和共振发射线的总称。
共振吸收, 基态原子对共振线的吸收。
分析线, 共振线和一般吸收线均可作为分析线。
原子能否处于基态?
原子吸收线的宽度太窄，如何测量?
能否制备出比吸收线更窄的锐线光源?
能够测定的基础?
三、原子能否处于基态？
在一定的温度下,原子达到热平衡时,基态原子数 No与激
发原子数 Ni的比值符合波尔曼分布,
Ni q
── ＝ ── ｅ -E/KT
No qo
E为激发电位。
T为绝对温度。
K--波兹曼常数,1.38× 10-16 尔格 /度。
q/qo 分别为激发态和基态的统计权重。
不同温度下的 Ni/No的值
元素 共振线 (nm ) gi/go 激发能（ ev） Ni/No
2000K 2500K 3000K
Cs 852.11 2 1.455 4.31× 10-4 2.33× 10-3 7.19× 10-3
K 766.49 2 1.617 1.68× 10-4 1.10× 10-3 3.84× 10-3
Na 589.00 2 2.104 0.99× 10-5 1.44× 10-4 5.83× 10-4
Ba 553.56 3 2.289 6.83× 10-4 3.19× 10-5 5.19× 10-4
Ca 422.67 3 2.932 1.22× 10-7 3.67× 10-6 3.55× 10-5
Fe 371.99 - 3.382 2.29× 10-9 1.04× 10-7 1.31× 10-6
Ag 328.07 2 3.778 6.03× 10-10 4.84× 10-8 8.99× 10-7
Cu 324.75 2 3.817 4.82× 10-10 4.04× 10-8 6.65× 10-7
Mg 285.21 3 4.346 3.35× 10-11 5.20× 10-8 1.50× 10-7
Zn 213.86 3 5.795 7.45× 10-15 6.22× 10-11 5.50× 10-10
从 表中可看出,在原子吸收的测量条件下 (T=3000K),是以基态原子
存在的,因此测量基态原子就成为可能。
四, 谱线轮廓和宽度与谱线变宽及原子谱线的测量
1,原子吸收线的轮廓和宽度
Kλ
Ko 吸收线轮廓的特征值,
λ o 中心波长
K0/2 △ λ 半宽度
△ λ
λ 0 λ
λ 0 原子能级分布决定的
△ λ 受原子内部和外部因素的影响
原子谱带半宽度为 10-2A（分子谱带半宽度为 102A）。
2,影响原子谱带变宽的内、外部因素
A,自然宽度 10-4 A
原子发生能级间跃迁时，激发态原子寿命
不一样而产生。
B,热 (多普勒 )变宽 10-2 A
原子无规则的热运动产生。
C,压力 (劳伦茨 )变宽 10-2 A
原子间或原子同其它粒子的
碰撞使原子的基态能级稍有变化
，因而吸收谱线变宽。
a,赫尔兹马克变宽 (共振变宽 )
由同种原子碰撞引起
b,罗伦茨变宽
由不同种原子碰撞引起。
D,自吸变宽
由光源周围温度较低的原子蒸气吸
收同种原子发射线而导致的谱线变宽。
E,场致变宽
由强电场和强磁场引起。
五, 原子谱线的测量
1,原子吸收与原子浓度之间的关系
则, A＝ ∫ k?d? =K NoL
即：积分吸收与基态原子数成线性关系。
但是,原子的谱带△ λ 只有 0.001-0.005nm,要获
得这样纯的发射单色光用以测量它的积分值,目前的
单色仪器是不可能 的 (如 光栅单色器只有 0.1nm)。
I
原子谱线
0.001-0.005nm
0.1nm λ
2,原子谱线的测量
1955年 Walsh提出,用峰值吸收来代替积分吸收的
理
论,解决了这一问题。
K 发射线△ λ 比
K0 吸收线 △ λ 窄 5－ 10倍。
K0／ 2
λ
即, 将积分吸收法测面积 A＝ ∫ k?d?改变为用峰值
吸收法测高度（即测 k值）。
要将此理论变为实践,则必须要获得一个单色光波
长只有 0.001nm的光源,此光源称锐线光源。
空心阴极灯结构和机理
阳极（钽片，作吸气剂）
光窗（石英玻璃）
空心阴极 惰性气体（氩或氖气）
屏蔽罩（云母或玻璃或石英）
机理, 当施加 300-400伏直流电压时,阴极发射出的电
子在电场作用下,高速飞向阳极,途中与惰性气体碰撞而使其
电离,正离子又在电场作用下被大大加速飞向阴极,对阴极表
面猛烈轰击,使金属原子被溅射出来,被溅射出来的原子再与
电子、原子、离子等粒子互相碰撞而被激发,从而发射出被
测元素的特征谱线。
第二节 AAS的仪器装臵
基本部件,
光源 → 原子化器 → 单色器 → 检测器 → 转换装臵 → 显示、纪录系统
与 UV-Vis比较：
1、光路相同。
2,单色器、检测器、转换装臵、显示、纪录
系统 部件 均与 UV-Vis相同。
3,单色器的色散作用主要用于 将干扰测定波
长的相邻波长分开。
4,光源、样品池（原子化器）不同于 UV-Vis。
一、光源
作用, 提供原子吸收所需要的足够尖锐的共振线。
部件：空心阴极灯
二、原子化器
作用：将被测元素转变成基态原子。
1.火焰原子化器
结构, 火焰
燃气 撞击球
辅助气体
燃烧器
毛细管
压缩空气
废液 干流器
组成, 喷雾器,雾化室 和燃烧器
燃气 助燃气
最高着
火 温度
/k
最高燃烧
速度
/cm·S－ 1
最高燃烧温度 /k
计算值 实验值
乙炔 空气
氧气
氧化亚氮
623
608
158
1140
160
2523
3341
3150
2430
3160
2990
氢气 空气
氧气
氧化亚氮
803
723
310
1400
move1()
2373
3083
2920
2318
2933
2880
煤气 空气
氧气
560
450
55 2113
3073
1980
3013
丙烷 空气
氧气
510
490
82 2198
2850
● 化学计量火焰，是指燃气和助燃气之比等于燃烧反应
的化学计量关系的火焰，又称中性火焰。这类火焰燃烧
完全，温度高、稳定、干扰少、背景低，适合于许多元
素的测定。
● 富燃火焰，是指燃气和助燃气之比大于燃烧反应的化
学计量关系的火焰，这类火焰燃烧不完全，有丰富的半
分解产物，温度低于化学计量火焰，具有还原性质，所
以也称还原火焰，适合于易形成难离解氧化物的元素的
测定如 Cr,Mo,W,Al、稀土等。其缺点是火焰发射和
火焰吸收的背景都较强，干扰较多。
● 贫燃火焰，是指燃气和助燃气之比小于燃烧反应的化
学计量关系的火焰，在这类火焰中，大量冷的助燃气带
走了火焰中的热量，所以温度比较低，有较强的氧化性，
有利于测定易解离、易电离的元素，如碱金属等。
第三节 仪器主要技术指标
一、分辨率
表示单色器将相邻的两条谱线明确清晰的分开的能力。
T
T=100％
一般用镍三线测量,
要求当 232nm,T为 100%时,
T≤25% 231.6与 232nm两峰的波谷处
的 T≤ 25%,233nm处 T≤ 10%。
T ≤10%
231.0 231.6 232.0 233.0
三、稳定性
仪器在不通气、不点火、不喷雾的情况下的基线漂
移透过率要少于 0.1%。
它与光源稳定性、灯性能、检测系统稳定性有关。
四、灵敏度
定义, 某待测元素产生 1%吸收时 (即 A＝ 0.0044)的对
应浓度。
单位 PPM/1%,即 ug/ml/1%
公式, 0.0044C
S＝
A
灵敏度用途,
1,检查仪器性能
仪器是否调整好 ; 仪器部件性能是否降低 ;
测试条件是否在最佳状态。
2.估计最适宜的测量浓度和取样量
例 1,某饲料溶液中铁含量为 0,2mg/L,若用 AAS测定,
问测定前溶液是否需要浓缩或稀释？ S=0.08ug/ml/1%
解, ∵ 最佳分析范围在 A=0.15-0.8
又 ∵ S=0.0044C/A，即 C= A× S／ 0.0044
∴ 最适宜的分析浓度为,
0.08ug/ml× (0.15/0.0044－ 0.8/0.0044) =2.7-14.5ug/ml之间。
现为 0,2ug/ml,故需要浓缩,倍数为,
(2.7-14.5)/0,2=13.5- 72.5倍
例 2,某生物样品含钙约 0.2%,应称取多少试样定
容至 25毫升体积进行测量较合适?
Sca=0.11ug/ml/1%
解, 测量最合适浓度为：
0.11× 0.15/0.0044- 0.11× 0.8/0.0044
=3.75 - 20ug/ml，
又 ∵ Ca%=100VC/G
∴ G=100VC/Ca%=100× 25× (3.75-20)/0.2
= 0.046-0.25g
即称取 0.1- 0.2g试样合适。
五、检测限
定义, 产生两倍噪音的吸收信号时所对应的待测元素的
浓度 。 单位, ug/ml
检测限公式,D = C 2σ /A
A－ 为多次测定吸光度的平均值
σ － 噪音,用空白溶液进行 10次以上的吸光度测
定,计算其标准偏差来求取。
Σ(Ai-A)2
σ = ──── 当 2σ 时臵信度 95.5%
n-1 3σ 时臵信度 99.7%
检出限取决于仪器的稳定性。
第四节 干扰及其消除
干扰主要表现在二个方面
A,其它谱线干扰分析线,如光谱干扰和背景干扰
B,干扰待测元素的原子化程度,如化学干扰、电
离干扰和物理干扰。
当测定某一元素时,另一元素的光谱线相距很近,
亦参与吸收,干扰测定包括光谱重叠和非吸收干扰。
消除办法,
可以减小狭缝宽度，使光谱通带小到足以遮
去多重发射的谱线；若波长差很小，则应选分析
线；降低灯电流也可以减少多重发射；若灯使用
时间长，内产生氧化物灯杂质，则可以反向通电
进行净化处理。
一、光谱干扰：
二、背景干扰,由于背景吸收造成。
1、背景干扰的来源：来自原子化器中分子，半分
解产物的吸收及固体、微粒的散射两 个方面。
A.共存元素在高温下形成化合物 (氧化物,氢氧
化物,盐类等 )而造成分子吸收。
B.火焰气体的吸收
C.光散射
D.试样中高浓度盐类、无机酸分子吸收
2.背景干扰的消除办法
A.用邻近非共振线校正背景
B.化学消除法
分离干扰杂质或富集并分离被测元素后测定
C.氘灯连续光源扣除法
D.利用塞曼效应扣除背景
三、化学干扰：
待测元素与共存物在火焰中发生化学反应而引起原子化
程度的改变。
消除办法,
A,加入释放剂
加入与干扰物形成更稳定的或更难挥发的化合物,使待
测元素从与干扰物相结合的化合物中释放出来。
例, 在含 PO4-3溶液中加入 La,Sr等,使形成更难溶的不挥
发性的化合物,从而不干扰 Ca,Mg的测定。
2Ca+2 + 2PO4-3 + 2H+ ＝ Ca2P2O7 + H2O
Ca+2 + PO4-3 + La+ ＝ LaPO4 + Ca+2
B,加入保护剂
加入一种保护剂使其与待测元素形成稳定络合物,
防止与干扰物作用。
例, 2Ca+2 + 2PO4-3 + 2H+ ＝ Ca2P2O7 + H2O
加入 EDTA后,
Ca+2 + EDTA + PO4-3 ＝ EDTA-Ca + PO4-3
EDTA-Ca在高温下易于离解成基态 Ca。
C.加入络合剂使其与干扰物形成更稳定化合物。
D.加入缓冲剂
在标准和试样中均加入过量干扰物,使干扰达到饱和,
趋向于稳定。
★ 选择合适的原子化条件
提高原子化温度，化学干扰一般会减小。
使用高温火焰或提高石墨炉原子化温度，可
使难解离的化合物分解。
★加入基体改进剂
用石墨炉原子化时，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，其结果可能增强基体的挥发性或
改变被测元素的挥发性，以减少基体效应，
降低干扰。
四、电离干扰
基态原子进一步电离,使基态原子数减少。
消除办法,
A,加入消电离剂
加入一种可提供自由电子的易电离的物质,使其优
先电离。
例, K测定时,可加入消电离剂 Li。
Li ＝ Li+ + е
K+ + е ＝ K
B、改变火焰类型和燃烧状态
如测定碱金属时,采用较低温度的空气 -丙烷或空气
-氢气火焰。
五、物理干扰
由于基体溶液引起物理性质变化,如密度,
粘度,表面张力等,影响原子化程度的改变而产
生的干扰。
消除办法,
A,使标准溶液与试样溶液组成一致,从而抵
消。
B,采用标准加入法。
C,稀释或加入适当有机溶剂。
第五节 定量分析方法
一、仪器条件的选择
1,分析线 (波长 )的选择
通常选择元素的共振线作分析线。
在分析被测元素浓度较高试样时，可选
用灵敏度较低的非共振线作分析线。 As,Se
等元素共振吸收线在 200nm以下，火焰组分
也有明显的吸收，可选择非共振线作分析线
或选择其他火焰进行测定。
2.空心阴极灯灯电流的选择
应在保证稳定和有合适的光强输出的情况
下，尽量选用较低的工作电流。
通常选用最大电流的 1/2～ 2/3为工作电流。
实际工作中，最合适的工作电流应通过实验
确定。
空心阴极灯一般须要预热 10～ 30min。
3,狭缝宽度选择
不引起吸光度减小的最大狭缝宽度为应选
择的合适的狭缝宽度。
在实验中，也要考虑被测元素谱线复杂程
度，碱金属、碱土金属谱线简单，可选用较大的
狭缝宽度；过渡元素与稀土等谱线复杂的元素，
要选择较小的狭缝宽度。
（ 1）火焰类型和特性：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。
对于确定类型的火焰，稍富燃的火焰 (燃气量大于化学
计量 )是有利的。对氧化物不十分稳定的元素如 Cu,Mg,Fe、
Co,Ni等，用化学计量火焰（燃气与助燃气的比例与它们之
间化学反应计量量相近）或贫燃火焰（燃气量小于化学计量）
也是可以的。
4,原子化条件的选择
（ 2）燃烧器的高度选择：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。
5.燃气、助燃气流量、雾化效率调节
可根据仪器说明书选择
6,进样量选择
进样量过小，吸收信号弱，不便于测量；进样
量过大，在火焰原子化法中，对火焰产生冷却效应
，在石墨炉原子化法中，会增加除残的困难。在实
际工作中，应测定吸光度随进样量的变化，达到最
满意的吸光度的进样量，即为应选择的进样量。
二、分析方法
1,标准曲线法或工作曲线法
标准曲线法,
A, 直接分取标准溶液上机测定，将测得的 A与 C作图
得到的曲线称标准曲线。
B、将待测样品溶液上机测定,得到的 A值从标准曲线
上查得待测元素的浓度，计算待测元素的含量。
工作曲线法,
A,标准溶液按样品处理后，进行测定得到的 A与 C作图
得到的曲线称工作曲线 。
B,将待测样品溶液上机测定,得到的 A值从工作曲线
上查得待测元素的浓度，计算待测元素的含量。
2,标准加入法
A,分别吸取几份等量的待测试样溶液，从第二分开始按比例加入不
同浓度标准溶液，溶液浓度分别为 CX, CX+C0,CX + 2C0,CX＋ 4C0。
B,在相同条件下测定它们的吸光度，以 A和 C作图，曲线反向延伸
与浓度轴的交点 CX，即为待测溶液中待测元素的浓度。
A
CX 0 C0 2C0 4C0
特点,1、常用来检查分析结果的可靠性。
2、可消除物理干扰和与浓度无关的化学干扰。
3、不能消除电离干扰、背景干扰和与浓度有关的化学干扰。
