12:53:11
一、流程
general process
二、光源
light sources
三、原子化装置
device of atomization
四、单色器
monochromators
五、检测器
detector
第二节
原子吸收光谱仪
及主要部件
第六章
原子吸收光谱
分析法
atomic absorption spectrometer
and main parts
atomic absorption
spectrometry,AAS
12:53:11
原子吸收仪器（ 1）
12:53:11
原子吸收仪器（ 2）
12:53:11
原子吸收仪器（ 3）
12:53:11
一、流程
特点
1.采用待测元素的
锐线光源
2.单色器在火焰与
检测器之间
3.原子化系统
12:53:11
4.采用调制光源
在原子化过程中, 原子受到辐射跃迁到激发态后, 处于
不稳定状态, 将再跃迁至基态, 故既存在原子 吸收, 也有 原
子 发射 。 因此会有因原子化器中原子发射而产生的 直流电信
号的干扰 。 为了区分光源 （ 经原子吸收减弱后的光源辐射 ）
和 火焰发射 的辐射 （ 发射背景 ） 。 进行光源的电源调制 。
消除干扰的措施：
将 光源 与 检测器 的电
源进行 同步调制, 用
285Hz或 400Hz的 方波 脉
冲供电 。 检测器只接受
该频率的 脉冲光信号 ；
原子化过程发射的直
流干扰信号不被检测；
12:53:11
二、光源
1.作用
提供 待测 元素的 特征光谱 。为获得较高的灵敏度和准确度
光源应满足如下要求；
（ 1） 能发射待测元素的共振线；
（ 2） 能发射锐线；
（ 3） 辐射光强度大, 稳定性好 。
2.空心阴极灯,结构如图所示
（ 动画 ）
12:53:11
12:53:11
3.空心阴极灯的原理
? 施加适当电压时, 电子将从空心阴极内壁流向阳极 ;
? 与充入的惰性气体碰撞而使之电离, 产生正电荷, 其在
电场作用下, 向阴极内壁猛烈轰击 ;
? 使阴极表面的金属原子溅射出来, 溅射出来的金属原子
再与电子, 惰性气体原子及离子发生撞碰而 被激发, 于是
阴极内辉光中便出现了阴极物质和内充惰性气体的光谱 。
? 用不同待测元素作阴极材料, 可制成相应空心阴极灯 。
? 空心阴极灯的辐射强度与灯的工作电流有关 。
优缺点,
（ 1） 辐射光强度大, 稳定, 谱线窄, 灯容易更换 。
（ 2） 每测一种元素需更换相应的灯 。
（ 动画）
12:53:11
三、原子化系统
1.作用
将试样中待测元素转变成原子蒸气 。
（ 动画）
12:53:11
2.原子化方法
火焰法：预混合型原子化器
无火焰法 — 电热高温石墨管
（ 动画）
12:53:11
3.火焰原子化装置
—— 雾化器和燃烧器 。
（ 1） 雾化器
结构如图所示
主要缺点：雾化效率低 。
（ 动画）
12:53:11
（ 2）燃烧器
它的作用是产生火焰，使进入火焰的试样
气溶胶蒸发和原子化。燃烧器是用不锈钢材料制
成，耐腐蚀、耐高温。燃烧器所用的喷灯有“孔
型”和“长缝型”两种。预混合型燃烧器中，一
般
采用吸收光程较长的长缝型喷灯。喷灯的缝长和
缝宽随火焰而不同，
空气－乙炔焰,0.5mm× 100mm;
氧化亚氮－乙炔焰,0.5mm× 50mm;
燃烧器的高度可以上下调节，以便选择适宜的
火焰原子化区域。
12:53:11
原
子
化
器
12:53:11
（ 3）火焰
试样雾滴在火焰中, 经蒸发, 干燥, 离解 （ 还原 ） 等过
程产生大量基态原子 。
火焰温度的选择,
（ a） 保证待测元素 充分离解 为基态原子的前提下, 尽量采
用 低温 火焰；
（ b） 火焰温度越高, 产生的热激发态原子越多；
（ c） 火焰 温度取决于燃气与助燃气类型, 常用空气 — 乙炔
最高温度 2600K能测 35种元素 。
12:53:11
火焰类型：
化学计量火焰 (燃助比与化学计量比相近 ）,
中性 火焰, 温度高, 干扰少, 稳定, 背景低, 常用 。
富燃火焰 （ 燃气量大 )：
还原性 火焰, 燃烧不完全, 温
度稍低, 测定较易形成难熔氧化物
的元素 Mo,Cr稀土等 。
贫燃火焰 (助燃气量大 ）,
火焰温度低, 氧化性 气氛, 适
用于碱金属测定 。
12:53:11
4.石墨炉原子化装置
（ 1） 结构 如图所示：
外气路 中 Ar气体沿石墨管外壁流动, 冷却 保护 石墨管；内
气路中 Ar气体由管 两端流向管中心, 从中心孔流出, 用来保
护原子不被氧化, 同时排除干燥和灰化过程中产生的蒸汽 。
（ 动画 ）
12:53:11
（ 2）原子化过程
原子化过程分为 干燥, 灰化 （ 去除基体 ）, 原子化, 净化 （
去除残渣 ） 四个阶段, 待测元素在 高温下生成基态原子 。
（ 动画 ）
12:53:11
（ 3）优缺点
优点,原子化程度 高, 试样用量 少 （ 1-100μL）, 可测固
体及粘稠试样, 灵敏度高, 检测极限 10-12g/L。
缺点,重现性 差,测定速度 慢,操作 不 够 简便,装置 复
杂 。
12:53:11
5.其他原子化方法
（ 1） 低温原子化方法
主要是氢化物原子化方法, 原子化温度 700~900 ゜ C ；
主要应用于, As,Sb,Bi,Sn,Ge,Se,Pb,Ti等元素
原理, 在酸性介质中, 与 强还原剂硼氢化钠 反应生成气
态氢化物 。 例
AsCl3 +4NaBH4 + HCl +8H2O = AsH3 ↑+4NaCl +4HBO2+13H2
将待测试样在专门的氢化物生成器中产生氢化物, 送入原
子化器中检测, 氢化物易分解, 原子化温度低 。
特点,原子化温度低 ；
灵敏度高 （ 对砷, 硒可达 10-9g） ；
基体干扰和化学干扰小；
12:53:11
（ 2）冷原子化法
主要应用于,各种试样中 Hg元素的测量；
原理, 将试样中的 汞离子 用 SnCl2或盐酸羟胺完全 还原为
金属 汞 后, 用气流将 汞蒸气 带入具有石英窗的气体测量管中
进行吸光度测量 。
特点,常温测量；
灵敏度, 准确度较高 （ 可达 10-8g汞 ） ；
12:53:11
四、单色器
1.作用 将待测元素的共振线与邻近谱线 分开 。
2.组件 色散元件 （ 棱镜, 光栅 ）, 凹凸镜, 狭缝等 。
3.单色器性能参数
（ 1） 倒线色散率 （ D） 两条谱线间的距离与波长差的比
值 Δl/Δλ为线色散率 。 实际工作中常用其倒数 Δλ/Δl
（ 2） 分辨率 仪器分开相邻两条谱线的能力 。 用该两条
谱线的平均波长与其波长差的比值 /Δλ表示 。
（ 3） 通带宽度 （ W） 指通过单色器出射狭缝的某标称
波长处的辐射范围 。 当倒线色散率 （ D） 一定时, 可通过
选择狭缝宽度 （ S） 来确定,W=D?S
?
12:53:11
五、检测系统
主要由检测器、放大器、对数变换器、显示记录装置组成。
1.检测器 -------- 将单色器分出的光信号转变成电信号 。
如：光电池, 光电倍增管, 光敏晶体管等 。
分光后的光照射到光敏阴极 K上, 轰击出的 光电 子又射向
光敏阴极 1,轰击出更多的光电子, 依次倍增, 在最后放出的
光电子 比最初多到 106倍以上, 最大电流可达 10μA,电流经
负载电阻转变为电压信号送入放大器 。
2.放大器 ------将光电倍增管输出的较弱信号, 经电子线路进
一步放大 。
3.对数变换器 ------光强度与吸光度之间的转换 。
4.显示, 记录 新仪器配置：原子吸收计算机工作站
12:53:11
内容选择：
第一节 原子吸收光谱分析基本原理
basic principle of Atomic absorption
spectroscopy
第二节 原子吸收分光光度仪
atomic absorption spectrometer
第三节 干扰与抑制
interferences and elimination
第四节 操作条件选择与应用
choice of operating condition and application
第五节 原子荧光光谱分析法
atomic fluorescence spectrometry,AFE
结束
一、流程
general process
二、光源
light sources
三、原子化装置
device of atomization
四、单色器
monochromators
五、检测器
detector
第二节
原子吸收光谱仪
及主要部件
第六章
原子吸收光谱
分析法
atomic absorption spectrometer
and main parts
atomic absorption
spectrometry,AAS
12:53:11
原子吸收仪器（ 1）
12:53:11
原子吸收仪器（ 2）
12:53:11
原子吸收仪器（ 3）
12:53:11
一、流程
特点
1.采用待测元素的
锐线光源
2.单色器在火焰与
检测器之间
3.原子化系统
12:53:11
4.采用调制光源
在原子化过程中, 原子受到辐射跃迁到激发态后, 处于
不稳定状态, 将再跃迁至基态, 故既存在原子 吸收, 也有 原
子 发射 。 因此会有因原子化器中原子发射而产生的 直流电信
号的干扰 。 为了区分光源 （ 经原子吸收减弱后的光源辐射 ）
和 火焰发射 的辐射 （ 发射背景 ） 。 进行光源的电源调制 。
消除干扰的措施：
将 光源 与 检测器 的电
源进行 同步调制, 用
285Hz或 400Hz的 方波 脉
冲供电 。 检测器只接受
该频率的 脉冲光信号 ；
原子化过程发射的直
流干扰信号不被检测；
12:53:11
二、光源
1.作用
提供 待测 元素的 特征光谱 。为获得较高的灵敏度和准确度
光源应满足如下要求；
（ 1） 能发射待测元素的共振线；
（ 2） 能发射锐线；
（ 3） 辐射光强度大, 稳定性好 。
2.空心阴极灯,结构如图所示
（ 动画 ）
12:53:11
12:53:11
3.空心阴极灯的原理
? 施加适当电压时, 电子将从空心阴极内壁流向阳极 ;
? 与充入的惰性气体碰撞而使之电离, 产生正电荷, 其在
电场作用下, 向阴极内壁猛烈轰击 ;
? 使阴极表面的金属原子溅射出来, 溅射出来的金属原子
再与电子, 惰性气体原子及离子发生撞碰而 被激发, 于是
阴极内辉光中便出现了阴极物质和内充惰性气体的光谱 。
? 用不同待测元素作阴极材料, 可制成相应空心阴极灯 。
? 空心阴极灯的辐射强度与灯的工作电流有关 。
优缺点,
（ 1） 辐射光强度大, 稳定, 谱线窄, 灯容易更换 。
（ 2） 每测一种元素需更换相应的灯 。
（ 动画）
12:53:11
三、原子化系统
1.作用
将试样中待测元素转变成原子蒸气 。
（ 动画）
12:53:11
2.原子化方法
火焰法：预混合型原子化器
无火焰法 — 电热高温石墨管
（ 动画）
12:53:11
3.火焰原子化装置
—— 雾化器和燃烧器 。
（ 1） 雾化器
结构如图所示
主要缺点：雾化效率低 。
（ 动画）
12:53:11
（ 2）燃烧器
它的作用是产生火焰，使进入火焰的试样
气溶胶蒸发和原子化。燃烧器是用不锈钢材料制
成，耐腐蚀、耐高温。燃烧器所用的喷灯有“孔
型”和“长缝型”两种。预混合型燃烧器中，一
般
采用吸收光程较长的长缝型喷灯。喷灯的缝长和
缝宽随火焰而不同，
空气－乙炔焰,0.5mm× 100mm;
氧化亚氮－乙炔焰,0.5mm× 50mm;
燃烧器的高度可以上下调节，以便选择适宜的
火焰原子化区域。
12:53:11
原
子
化
器
12:53:11
（ 3）火焰
试样雾滴在火焰中, 经蒸发, 干燥, 离解 （ 还原 ） 等过
程产生大量基态原子 。
火焰温度的选择,
（ a） 保证待测元素 充分离解 为基态原子的前提下, 尽量采
用 低温 火焰；
（ b） 火焰温度越高, 产生的热激发态原子越多；
（ c） 火焰 温度取决于燃气与助燃气类型, 常用空气 — 乙炔
最高温度 2600K能测 35种元素 。
12:53:11
火焰类型：
化学计量火焰 (燃助比与化学计量比相近 ）,
中性 火焰, 温度高, 干扰少, 稳定, 背景低, 常用 。
富燃火焰 （ 燃气量大 )：
还原性 火焰, 燃烧不完全, 温
度稍低, 测定较易形成难熔氧化物
的元素 Mo,Cr稀土等 。
贫燃火焰 (助燃气量大 ）,
火焰温度低, 氧化性 气氛, 适
用于碱金属测定 。
12:53:11
4.石墨炉原子化装置
（ 1） 结构 如图所示：
外气路 中 Ar气体沿石墨管外壁流动, 冷却 保护 石墨管；内
气路中 Ar气体由管 两端流向管中心, 从中心孔流出, 用来保
护原子不被氧化, 同时排除干燥和灰化过程中产生的蒸汽 。
（ 动画 ）
12:53:11
（ 2）原子化过程
原子化过程分为 干燥, 灰化 （ 去除基体 ）, 原子化, 净化 （
去除残渣 ） 四个阶段, 待测元素在 高温下生成基态原子 。
（ 动画 ）
12:53:11
（ 3）优缺点
优点,原子化程度 高, 试样用量 少 （ 1-100μL）, 可测固
体及粘稠试样, 灵敏度高, 检测极限 10-12g/L。
缺点,重现性 差,测定速度 慢,操作 不 够 简便,装置 复
杂 。
12:53:11
5.其他原子化方法
（ 1） 低温原子化方法
主要是氢化物原子化方法, 原子化温度 700~900 ゜ C ；
主要应用于, As,Sb,Bi,Sn,Ge,Se,Pb,Ti等元素
原理, 在酸性介质中, 与 强还原剂硼氢化钠 反应生成气
态氢化物 。 例
AsCl3 +4NaBH4 + HCl +8H2O = AsH3 ↑+4NaCl +4HBO2+13H2
将待测试样在专门的氢化物生成器中产生氢化物, 送入原
子化器中检测, 氢化物易分解, 原子化温度低 。
特点,原子化温度低 ；
灵敏度高 （ 对砷, 硒可达 10-9g） ；
基体干扰和化学干扰小；
12:53:11
（ 2）冷原子化法
主要应用于,各种试样中 Hg元素的测量；
原理, 将试样中的 汞离子 用 SnCl2或盐酸羟胺完全 还原为
金属 汞 后, 用气流将 汞蒸气 带入具有石英窗的气体测量管中
进行吸光度测量 。
特点,常温测量；
灵敏度, 准确度较高 （ 可达 10-8g汞 ） ；
12:53:11
四、单色器
1.作用 将待测元素的共振线与邻近谱线 分开 。
2.组件 色散元件 （ 棱镜, 光栅 ）, 凹凸镜, 狭缝等 。
3.单色器性能参数
（ 1） 倒线色散率 （ D） 两条谱线间的距离与波长差的比
值 Δl/Δλ为线色散率 。 实际工作中常用其倒数 Δλ/Δl
（ 2） 分辨率 仪器分开相邻两条谱线的能力 。 用该两条
谱线的平均波长与其波长差的比值 /Δλ表示 。
（ 3） 通带宽度 （ W） 指通过单色器出射狭缝的某标称
波长处的辐射范围 。 当倒线色散率 （ D） 一定时, 可通过
选择狭缝宽度 （ S） 来确定,W=D?S
?
12:53:11
五、检测系统
主要由检测器、放大器、对数变换器、显示记录装置组成。
1.检测器 -------- 将单色器分出的光信号转变成电信号 。
如：光电池, 光电倍增管, 光敏晶体管等 。
分光后的光照射到光敏阴极 K上, 轰击出的 光电 子又射向
光敏阴极 1,轰击出更多的光电子, 依次倍增, 在最后放出的
光电子 比最初多到 106倍以上, 最大电流可达 10μA,电流经
负载电阻转变为电压信号送入放大器 。
2.放大器 ------将光电倍增管输出的较弱信号, 经电子线路进
一步放大 。
3.对数变换器 ------光强度与吸光度之间的转换 。
4.显示, 记录 新仪器配置：原子吸收计算机工作站
12:53:11
内容选择：
第一节 原子吸收光谱分析基本原理
basic principle of Atomic absorption
spectroscopy
第二节 原子吸收分光光度仪
atomic absorption spectrometer
第三节 干扰与抑制
interferences and elimination
第四节 操作条件选择与应用
choice of operating condition and application
第五节 原子荧光光谱分析法
atomic fluorescence spectrometry,AFE
结束
