原子吸收光谱分析汇总优秀PPT.ppt

c第三章第三章 原子吸取光谱分析原子吸取光谱分析(Atomic absorption spectrometry,AAS)c内容内容v概述概述v基本理论基本理论v仪器及其组成仪器及其组成v干扰及其消退方法干扰及其消退方法v定量方法及评价定量方法及评价v原子荧光光谱分析简介原子荧光光谱分析简介c1.概述概述 v1814年，弗朗荷费发觉太阳光谱中的黑线，多达年，弗朗荷费发觉太阳光谱中的黑线，多达500多条多条 v1955年，年，Australia 物理学家物理学家Walsh A建立将该现建立将该现象应用于分析；象应用于分析；v原子吸取分光光度法在分析化学中的应用原子吸取分光光度法在分析化学中的应用v60年头中期发展最快。年头中期发展最快。v可应用于可应用于70多种元素的测定多种元素的测定Alan Walshc原子吸取光谱法？原子吸取光谱法？溶液中的金属离子化合物在高温下能够解离成原子蒸气，两溶液中的金属离子化合物在高温下能够解离成原子蒸气，两溶液中的金属离子化合物在高温下能够解离成原子蒸气，两溶液中的金属离子化合物在高温下能够解离成原子蒸气，两种形态间存在定量关系。种形态间存在定量关系。种形态间存在定量关系。种形态间存在定量关系。当光源放射出的特征波长光辐射通过原子蒸气时，原子中的当光源放射出的特征波长光辐射通过原子蒸气时，原子中的当光源放射出的特征波长光辐射通过原子蒸气时，原子中的当光源放射出的特征波长光辐射通过原子蒸气时，原子中的外层电子吸取能量，特征谱线的光强度减弱。外层电子吸取能量，特征谱线的光强度减弱。外层电子吸取能量，特征谱线的光强度减弱。外层电子吸取能量，特征谱线的光强度减弱。光强度的变更符合朗伯光强度的变更符合朗伯光强度的变更符合朗伯光强度的变更符合朗伯-比耳定律，进行定量分析。比耳定律，进行定量分析。比耳定律，进行定量分析。比耳定律，进行定量分析。它它它它是是是是基基基基于于于于物物物物质质质质所所所所产产产产生生生生的的的的原原原原子子子子蒸蒸蒸蒸气气气气对对对对特特特特征征征征谱谱谱谱线线线线的的的的吸取作用来进行定量分析的一种方法。吸取作用来进行定量分析的一种方法。吸取作用来进行定量分析的一种方法。吸取作用来进行定量分析的一种方法。c原子吸取与放射光谱的关系原子吸取与放射光谱的关系 基态基态基态基态第一激发态第一激发态第一激发态第一激发态基态基态基态基态电电电电,热能热能热能热能h h i ih h i ih h j j原子放射光谱（共振线放射）原子放射光谱（共振线放射）原子放射光谱（共振线放射）原子放射光谱（共振线放射）原原原原子子子子荧荧荧荧光光光光光光光光谱谱谱谱原子吸取光谱原子吸取光谱原子吸取光谱原子吸取光谱（共振线吸取）（共振线吸取）（共振线吸取）（共振线吸取）基态基态基态基态第一激发态第一激发态第一激发态第一激发态h h i ih h i i基态基态基态基态c2.基本理论基本理论v2.1 基态原子与总原子的关系基态原子与总原子的关系 待测元素在进行原子化时，其中必有一部分原子吸取了较多的能量而处于激发态，据热力学原理，当在确定温度下处于热力学平衡时，激发态原子数与基态原子数之比听从 Boltzmann 安排定律：实际工作中，实际工作中，T 通常小于通常小于3000K、波长小于、波长小于 600nm，故对大多数元素，故对大多数元素来说来说Ni/N0 均小于均小于1，Ni 与与N0 相比可勿略不计，相比可勿略不计，N0 可认为就是原可认为就是原子总数。子总数。c2.2 2.2 原子光谱线的轮廓原子光谱线的轮廓原子光谱线的轮廓原子光谱线的轮廓原子光谱线原子光谱线(吸取线吸取线)的宽度的宽度原子吸取光谱线轮廓图原子吸取光谱线轮廓图原子吸取光谱线轮廓图原子吸取光谱线轮廓图3.3.谱线半宽度谱线半宽度谱线半宽度谱线半宽度(10(10-2-2)1.1.谱线中心频率谱线中心频率谱线中心频率谱线中心频率2 2 最大吸取系数最大吸取系数最大吸取系数最大吸取系数 0 0K Kv vK K0 0K K0 0/2/2吸取线能量与波长关系吸取线能量与波长关系吸取线能量与波长关系吸取线能量与波长关系=hchc/E Ec2.3 吸取谱线变宽的因素吸取谱线变宽的因素1.1.自然宽度自然宽度自然宽度自然宽度 N N与与与与原原原原子子子子外外外外层层层层电电电电子子子子发发发发生生生生能能能能级级级级间间间间跃跃跃跃迁迁迁迁时时时时激激激激发发发发态态态态原原原原子子子子的的的的寿寿寿寿命命命命有有有有关关关关，是是是是客客客客观存在。一般状况下约相当于观存在。一般状况下约相当于观存在。一般状况下约相当于观存在。一般状况下约相当于10-4,10-4,通常可以忽视。通常可以忽视。通常可以忽视。通常可以忽视。c 式中：式中：式中：式中：M-M-原子量；原子量；原子量；原子量；T-T-确定温度；确定温度；确定温度；确定温度；0 0-谱谱谱谱线线线线中中中中心心心心频频频频率率率率 即即即即使使使使在在在在较较较较低低低低的的的的温温温温度度度度，也也也也比比比比自自自自然然然然宽宽宽宽度度度度 N N来来来来得得得得严严严严峻峻峻峻，是是是是谱谱谱谱线线线线变变变变宽的主要因素宽的主要因素宽的主要因素宽的主要因素.一般状况一般状况一般状况一般状况:D=10-2 .D=10-2 .2.2.多普勤宽度多普勤宽度多普勤宽度多普勤宽度 D D （Doppler BroadeningDoppler Broadening）这是由原子在空间作无规热运动所引致的。故又称这是由原子在空间作无规热运动所引致的。故又称这是由原子在空间作无规热运动所引致的。故又称这是由原子在空间作无规热运动所引致的。故又称热变宽。热变宽。热变宽。热变宽。c3.3.压力变宽（碰撞变宽）压力变宽（碰撞变宽）压力变宽（碰撞变宽）压力变宽（碰撞变宽）原子与等离子体中的其他粒子（原子、离子、电子）相互碰撞原子与等离子体中的其他粒子（原子、离子、电子）相互碰撞原子与等离子体中的其他粒子（原子、离子、电子）相互碰撞原子与等离子体中的其他粒子（原子、离子、电子）相互碰撞而使谱线变宽，等离子体蒸气压力愈大，谱线愈宽。而使谱线变宽，等离子体蒸气压力愈大，谱线愈宽。而使谱线变宽，等离子体蒸气压力愈大，谱线愈宽。而使谱线变宽，等离子体蒸气压力愈大，谱线愈宽。vv 同种粒子碰撞同种粒子碰撞同种粒子碰撞同种粒子碰撞称赫尔兹马克（称赫尔兹马克（称赫尔兹马克（称赫尔兹马克（HoltzmankHoltzmank）变宽）变宽）变宽）变宽.vv 异种粒子碰撞异种粒子碰撞异种粒子碰撞异种粒子碰撞称罗论兹（称罗论兹（称罗论兹（称罗论兹（LorentzLorentz）变宽。）变宽。）变宽。）变宽。压力变宽（碰撞变宽）压力变宽（碰撞变宽）压力变宽（碰撞变宽）压力变宽（碰撞变宽）为为为为1010-2-2 ，也是谱线变宽的主要因素，也是谱线变宽的主要因素，也是谱线变宽的主要因素，也是谱线变宽的主要因素.c5.5.场致变宽场致变宽场致变宽场致变宽斯斯塔塔克克变变宽宽(Stark Broadening):由由于于外外部部的的电电场场或或等等离离子子体体 中中离离子、电子所形成的电场引起。子、电子所形成的电场引起。在在10003000K、0.101MPa状状态态，多多普普勤勤宽宽度度 D和和压压力力变变宽宽(碰撞变宽碰撞变宽)是谱线变宽的主要因素。是谱线变宽的主要因素。齐齐曼曼变变宽宽(Zeeman Broadening):由由于于外外部部的的磁磁场场影影响响，导导致致谱谱线线的的分分裂裂，在在单单色色器器辨辨别别率率无无法法辨辨别时，也产生谱线变宽。别时，也产生谱线变宽。c一一一一.积分吸取积分吸取积分吸取积分吸取 f f-振子强度振子强度振子强度振子强度e-e-为电子电荷为电子电荷为电子电荷为电子电荷N-N-单位积内的自由原子数单位积内的自由原子数单位积内的自由原子数单位积内的自由原子数m-m-电子的质量电子的质量电子的质量电子的质量原子吸取光谱的测量原子吸取光谱的测量原子吸取光谱的测量原子吸取光谱的测量积积积积 分分分分 公公公公 式式式式 0 0K Kv vK K0 0K K0 0/2/2 此式说明，在确定条件下，“积分吸取”只与基态原子数成正比而与频率及产生吸取线的轮廓无关。只要测得积分吸取值，即可求出基态原子数或浓度。c二二二二.积分吸取的限制积分吸取的限制积分吸取的限制积分吸取的限制 目前，光栅无法达到此要求！目前，光栅无法达到此要求！目前，光栅无法达到此要求！目前，光栅无法达到此要求！但积分吸取的测定特别困难。因为原子吸取线的半峰宽度很小，但积分吸取的测定特别困难。因为原子吸取线的半峰宽度很小，只有只有0.001-0.005。要辨别如此宽度的谱线，对波长为。要辨别如此宽度的谱线，对波长为5000的谱的谱线来说线来说，其辨别率应为：，其辨别率应为：cv通过计算可知：当采 用具有宽通带的连续光源 a(通带宽度约0.2nm)来对窄的吸取线b(半宽 度约10-3nm)进行测量时，由待测原子吸取线 引起的吸取值，仅仅相当于总入射光强的0.5%，测定灵敏度极差v (0.001/0.2 x 100%=0.5%灵敏度极差，也是原子吸取现现象在1955年前都没得到应用的缘由c三三三三.峰值吸取峰值吸取峰值吸取峰值吸取1.1.积分吸取与峰值吸取的关系：积分吸取与峰值吸取的关系：积分吸取与峰值吸取的关系：积分吸取与峰值吸取的关系：1955 1955年澳大利亚学者沃尔森年澳大利亚学者沃尔森年澳大利亚学者沃尔森年澳大利亚学者沃尔森(Walsh)(Walsh)提出，在温度不太高的稳定火焰条件下，峰值吸取系数与火焰提出，在温度不太高的稳定火焰条件下，峰值吸取系数与火焰提出，在温度不太高的稳定火焰条件下，峰值吸取系数与火焰提出，在温度不太高的稳定火焰条件下，峰值吸取系数与火焰中被测元素的原子浓度也正比。中被测元素的原子浓度也正比。中被测元素的原子浓度也正比。中被测元素的原子浓度也正比。峰值吸取系数：峰值吸取系数：峰值吸取系数：峰值吸取系数：2 峰值吸取成立的条件峰值吸取成立的条件以锐线光源作为激发光源，满足以下两个条件：以锐线光源作为激发光源，满足以下两个条件：放放放放射射射射 吸吸吸吸取取取取 0-0-0-0-放放放放射射射射=0-0-0-0-吸取吸取吸取吸取K0N c I It t=I I0 0exp(-exp(-K K L L)四四四四.光吸取定律光吸取定律光吸取定律光吸取定律光吸取定律光吸取定律光吸取定律光吸取定律-定量分析的依据定量分析的依据定量分析的依据定量分析的依据:A A=-log=-logT T=-log=-log I It t/I I0 0 =-log exp(-=-log exp(-K K L L)=0.43)=0.43K K L L A A=0.43 K=0.43 K0 0 L L当用锐线光源时当用锐线光源时当用锐线光源时当用锐线光源时将将将将K K0 0 代替代替代替代替 K,K,吸光度简化为：吸光度简化为：吸光度简化为：吸光度简化为：因为：因为：因为：因为：N NC C所以：所以：所以：所以：A A=KCKC定定定定量量量量分分分分析析析析的的的的依依依依据据据据I I0 0I It tL Lc4 4 原子吸取分光光度计原子吸取分光光度计原子吸取分光光度计原子吸取分光光度计仪器结构图仪器结构图仪器结构图仪器结构图空空空空心心心心阴阴阴阴极极极极灯灯灯灯原原原原子子子子化化化化器器器器单单单单色色色色器器器器检检检检测测测测器器器器处处处处理理理理与与与与控控控控制制制制数据处理和仪器控制数据处理和仪器控制数据处理和仪器控制数据处理和仪器控制火焰原子化器火焰原子化器火焰原子化器火焰原子化器单色器单色器单色器单色器光电倍增管光电倍增管光电倍增管光电倍增管雾化器和雾化室雾化器和雾化室雾化器和雾化室雾化器和雾化室空心阴极灯空心阴极灯空心阴极灯空心阴极灯c光源光源 对AAS光源的要求：a）放射稳定的共振线，且为锐线；b）强度大，没有或只有很小的连续背景；c）操作便利，寿命长。满足以上要求的灯有：满足以上要求的灯有：1）蒸气放电灯）蒸气放电灯2）无极放电灯）无极放电灯3）空心阴极灯）空心阴极灯作用：辐射待测元素的特征光谱；或者作用：辐射待测元素的特征光谱；或者说供应原子吸取所需的共振辐射。说供应原子吸取所需的共振辐射。c1 1构造构造构造构造 光源（空心阴极灯）光源（空心阴极灯）光源（空心阴极灯）光源（空心阴极灯）空空空空心心心心阴阴阴阴极极极极:钨钨钨钨棒棒棒棒作作作作成成成成圆圆圆圆筒筒筒筒形形形形筒筒筒筒内内内内熔熔熔熔入入入入被测元素被测元素被测元素被测元素阳阳阳阳 极极极极:钨棒装有钛、锆钨棒装有钛、锆钨棒装有钛、锆钨棒装有钛、锆,钽金属钽金属钽金属钽金属作成的阳极作成的阳极作成的阳极作成的阳极管内充气：管内充气：管内充气：管内充气：氩或氖氩或氖氩或氖氩或氖 133.3266.6Pa133.3266.6Pa工作电压：工作电压：工作电压：工作电压：150300150300伏伏伏伏启启启启动动动动电电电电压压压压：300500300500伏伏伏伏 要要要要求求求求稳稳稳稳流流流流电电电电源供电。源供电。源供电。源供电。c在在在在高高高高压压压压电电电电场场场场下下下下,阴阴阴阴极极极极电电电电子子子子向向向向阳阳阳阳极极极极高高高高速速速速飞飞飞飞溅溅溅溅放放放放电电电电,并并并并与与与与载载载载气气气气原原原原子子子子碰碰碰碰撞撞撞撞,使之电离放出二次电子使之电离放出二次电子使之电离放出二次电子使之电离放出二次电子,而使场内正离子和电子增加以维持电流。而使场内正离子和电子增加以维持电流。而使场内正离子和电子增加以维持电流。而使场内正离子和电子增加以维持电流。载载载载气气气气阳阳阳阳离离离离子子子子在在在在电电电电场场场场中中中中大大大大大大大大加加加加速速速速,轰轰轰轰击击击击阴阴阴阴极极极极表表表表面面面面时时时时可可可可将将将将被被被被测测测测元元元元素素素素的的的的原子从晶格中轰击出来原子从晶格中轰击出来原子从晶格中轰击出来原子从晶格中轰击出来,即溅射。即溅射。即溅射。即溅射。溅溅溅溅射射射射出出出出的的的的原原原原子子子子大大大大量量量量聚聚聚聚集集集集在在在在空空空空心心心心阴阴阴阴极极极极内内内内,经经经经与与与与其其其其它它它它粒粒粒粒子子子子碰碰碰碰撞撞撞撞而而而而被被被被激激激激发发发发,放射出相应元素的特征谱线放射出相应元素的特征谱线放射出相应元素的特征谱线放射出相应元素的特征谱线-共振谱线。共振谱线。共振谱线。共振谱线。即放射线半宽度远小于吸取即放射线半宽度远小于吸取即放射线半宽度远小于吸取即放射线半宽度远小于吸取线半宽度光源线半宽度光源线半宽度光源线半宽度光源.Hollow Cathode Lamp-HCLHollow Cathode Lamp-HCL锐线光产生原理锐线光产生原理cc原子化器原子化器原子化器原子化器1.1.原子化器的作用原子化器的作用原子化器的作用原子化器的作用 气态、基态原子蒸气越多，测定的灵敏度、精确度越高。气态、基态原子蒸气越多，测定的灵敏度、精确度越高。气态、基态原子蒸气越多，测定的灵敏度、精确度越高。气态、基态原子蒸气越多，测定的灵敏度、精确度越高。c原子化器的类型原子化器的类型火焰原子化火焰原子化火焰原子化火焰原子化石墨炉石墨炉石墨炉石墨炉(电热电热电热电热)原子化原子化原子化原子化ICPICP原子化原子化原子化原子化氢化物原子化氢化物原子化氢化物原子化氢化物原子化冷原子化冷原子化冷原子化冷原子化c火焰原子化器火焰原子化器A.A.构造：构造：构造：构造：四部分组成：四部分组成：四部分组成：四部分组成：雾化器，雾化器，雾化器，雾化器，预混合室，预混合室，预混合室，预混合室，燃烧器，燃烧器，燃烧器，燃烧器，火焰。火焰。火焰。火焰。作用：将试样原子化产生基态原子作用：将试样原子化产生基态原子c火焰原子化器各部位作用火焰原子化器各部位作用火焰火焰燃烧燃烧器器混合室混合室混合室混合室撞击球撞击球撞击球撞击球毛细管毛细管毛细管毛细管助助助助燃燃燃燃气气气气入入入入口口口口燃气燃气燃气燃气入口入口入口入口排液排液排液排液口口口口火火火火焰焰焰焰预混和室：内装撞击预混和室：内装撞击球和扰流器（去除大球和扰流器（去除大雾滴并使气溶胶匀整）雾滴并使气溶胶匀整）。将雾。将雾 状溶液与各种状溶液与各种气体充分混合而形成气体充分混合而形成更细的气溶胶并进入更细的气溶胶并进入燃烧燃烧 器。器。燃烧器燃烧器：产生火焰并使试样蒸发：产生火焰并使试样蒸发和原子化的装置和原子化的装置雾雾雾雾 化化化化 器：器：器：器：将试样溶液转为雾状。将试样溶液转为雾状。将试样溶液转为雾状。将试样溶液转为雾状。要求定、雾粒细而匀整、要求定、雾粒细而匀整、要求定、雾粒细而匀整、要求定、雾粒细而匀整、雾化效率高、适应性高雾化效率高、适应性高雾化效率高、适应性高雾化效率高、适应性高（可用于不同比重、不（可用于不同比重、不（可用于不同比重、不（可用于不同比重、不同粘度、不同表面张力同粘度、不同表面张力同粘度、不同表面张力同粘度、不同表面张力的溶液的溶液的溶液的溶液ca)a)中性火焰：这类火焰，温度高、稳定、干扰小、背景低，适合中性火焰：这类火焰，温度高、稳定、干扰小、背景低，适合中性火焰：这类火焰，温度高、稳定、干扰小、背景低，适合中性火焰：这类火焰，温度高、稳定、干扰小、背景低，适合于很多元素的测定。于很多元素的测定。于很多元素的测定。于很多元素的测定。b)b)富燃火焰：还原性火焰，燃烧不完全，温度略低于中性火焰；富燃火焰：还原性火焰，燃烧不完全，温度略低于中性火焰；富燃火焰：还原性火焰，燃烧不完全，温度略低于中性火焰；富燃火焰：还原性火焰，燃烧不完全，温度略低于中性火焰；具有还原性；适合于易形成难解离氧化物的元素测具有还原性；适合于易形成难解离氧化物的元素测具有还原性；适合于易形成难解离氧化物的元素测具有还原性；适合于易形成难解离氧化物的元素测定；干扰较多；背景高。如锡等。定；干扰较多；背景高。如锡等。定；干扰较多；背景高。如锡等。定；干扰较多；背景高。如锡等。c)c)贫燃火焰：氧化性火焰；它的温度较低，有较强的氧化性，有贫燃火焰：氧化性火焰；它的温度较低，有较强的氧化性，有贫燃火焰：氧化性火焰；它的温度较低，有较强的氧化性，有贫燃火焰：氧化性火焰；它的温度较低，有较强的氧化性，有利于测定易解离，易电离元素，如碱、碱土金属。利于测定易解离，易电离元素，如碱、碱土金属。利于测定易解离，易电离元素，如碱、碱土金属。利于测定易解离，易电离元素，如碱、碱土金属。火焰火焰火焰火焰依据火焰燃气与助燃气的比例不同，火焰可以分为三类。依据火焰燃气与助燃气的比例不同，火焰可以分为三类。依据火焰燃气与助燃气的比例不同，火焰可以分为三类。依据火焰燃气与助燃气的比例不同，火焰可以分为三类。c火焰温度：火焰温度：不同类型火焰其温度不同，如下表所示。不同类型火焰其温度不同，如下表所示。c火焰原子化器特点火焰原子化器特点缺点缺点缺点缺点：同轴气动雾化器的雾化效率低。：同轴气动雾化器的雾化效率低。：同轴气动雾化器的雾化效率低。：同轴气动雾化器的雾化效率低。510%510%原子蒸气在光程中的滞留时间短原子蒸气在光程中的滞留时间短原子蒸气在光程中的滞留时间短原子蒸气在光程中的滞留时间短 1010-4-4s s 大量气体的稀释作用，限制了检测限的降低大量气体的稀释作用，限制了检测限的降低大量气体的稀释作用，限制了检测限的降低大量气体的稀释作用，限制了检测限的降低 只能测定液体样品只能测定液体样品只能测定液体样品只能测定液体样品优点优点优点优点：分析速度快分析速度快分析速度快分析速度快 应用范围广应用范围广应用范围广应用范围广 稳定性好稳定性好稳定性好稳定性好非火焰原子化器非火焰原子化器(石墨炉原子化器石墨炉原子化器)c石墨炉原子化器石墨炉原子化器 a)a)电源：电源：电源：电源：1224V 0500 A 1224V 0500 A 直流电直流电直流电直流电 b)b)爱护系统爱护系统爱护系统爱护系统:冷却水、内、外惰性气体冷却水、内、外惰性气体冷却水、内、外惰性气体冷却水、内、外惰性气体Ar Ar c)c)石墨管石墨管石墨管石墨管:光谱纯石墨光谱纯石墨光谱纯石墨光谱纯石墨,长长长长28mm28mm、内径、内径、内径、内径8mm 8mm c电源：电源：1025V，500A。用于产生高温。用于产生高温。爱护系统：爱护系统：爱护气（爱护气（Ar）分成两路及冷却水）分成两路及冷却水 管外气管外气防止空气进入，爱护石墨管不被氧化、烧蚀。防止空气进入，爱护石墨管不被氧化、烧蚀。管内气管内气流经石墨管两端及加样口，可排出空气并驱流经石墨管两端及加样口，可排出空气并驱 除加热初始阶段样品产生的蒸汽除加热初始阶段样品产生的蒸汽 冷却水冷却水金属炉体四周通水，以爱护炉体。金属炉体四周通水，以爱护炉体。石墨管：多接受石墨炉平台技术。加热升温，将试样蒸发并原子化石墨管：多接受石墨炉平台技术。加热升温，将试样蒸发并原子化c 原子化过程原子化过程原子化过程可分为四个阶段，即干燥、灰化、原子化和净化。如图原子化过程可分为四个阶段，即干燥、灰化、原子化和净化。如图干燥干燥温温度度oC时间，时间，t净化净化原子化原子化灰化灰化虚线：阶梯升温虚线：阶梯升温实线：斜坡升温实线：斜坡升温干干 燥：去除溶剂，防样品溅射；燥：去除溶剂，防样品溅射；灰灰 化：使基体和有机物尽量挥发除去；化：使基体和有机物尽量挥发除去；原子化：待测物化合物分解为基态原子，此时停止通原子化：待测物化合物分解为基态原子，此时停止通 Ar，延长原子停，延长原子停 留时间，提高灵敏度；留时间，提高灵敏度；净净 化：样品测定完成，高温去残渣，净化石墨管。化：样品测定完成，高温去残渣，净化石墨管。c优点：优点：具有较高的可控温度。具有较高的可控温度。34000C原子蒸气在光程中的滞留时间长。原子蒸气在光程中的滞留时间长。10-110-2s样品消耗量少。样品消耗量少。抗干扰实力强抗干扰实力强-灰化分别。灰化分别。灵敏度高。灵敏度高。石墨炉原子化器特点石墨炉原子化器特点石墨炉原子化器特点石墨炉原子化器特点缺点：缺点：缺点：缺点：精密度、重现性较差。精密度、重现性较差。精密度、重现性较差。精密度、重现性较差。510%510%存在记忆效应。存在记忆效应。存在记忆效应。存在记忆效应。杂杂杂杂散散散散光光光光引引引引起起起起的的的的背背背背景景景景干干干干扰扰扰扰较较较较严严严严峻峻峻峻，须须须须要校正。要校正。要校正。要校正。c 同同其其它它光光学学分分光光系系统统一一样样，原原子子吸吸取取光光度度计计中中的的分分光光系系统统亦亦包包括括出出射、入射狭缝、反射镜和色散原件（多用光栅）。射、入射狭缝、反射镜和色散原件（多用光栅）。单单色色器器的的作作用用在在于于将将空空心心阴阴极极灯灯阴阴极极材材料料的的杂杂质质发发出出的的谱谱线线、分分析析线的邻近线、火焰的背景辐射等与共振吸取线分开。线的邻近线、火焰的背景辐射等与共振吸取线分开。三、分光系统三、分光系统分光分光系统系统c光谱通带光谱通带光谱通带光谱通带 W=DS10-3D：光栅的倒线色散率，表示为每：光栅的倒线色散率，表示为每1mm范围内所含的谱线波长宽度范围内所含的谱线波长宽度S：狭缝宽度（：狭缝宽度（m mm）光谱通带的物理意义：光谱通带的物理意义：从狭缝所辐射出的谱线的波长宽度（从狭缝所辐射出的谱线的波长宽度（nm）谱线简洁，可增大狭缝，反之，应减小狭缝谱线简洁，可增大狭缝，反之，应减小狭缝c检测器检测器 （光电倍增管）（光电倍增管）c原子吸取光谱法的干扰效应及消退方法原子吸取光谱法的干扰效应及消退方法v干扰的类型干扰的类型n n光谱干扰光谱干扰n n化学干扰化学干扰n n电离干扰电离干扰n n物理干扰物理干扰n n背景干扰背景干扰.c一一一一.光谱干扰及其消退方法光谱干扰及其消退方法光谱干扰及其消退方法光谱干扰及其消退方法vv吸取线重叠：吸取线重叠：吸取线重叠：吸取线重叠：vv e.g.Cu 2165 e.g.Cu 2165 与与与与 2178 2178。狭缝较宽时出现同时吸取。狭缝较宽时出现同时吸取。狭缝较宽时出现同时吸取。狭缝较宽时出现同时吸取vv待测元素分析线与共存元素的吸取线重叠待测元素分析线与共存元素的吸取线重叠待测元素分析线与共存元素的吸取线重叠待测元素分析线与共存元素的吸取线重叠vve.g.Fe 2719.025 Pt 2719.038 e.g.Fe 2719.025 Pt 2719.038 vve.g.Cu 2165 e.g.Cu 2165 与与与与2178 Pb 2170 2178 Pb 2170 1.1.产生的缘由产生的缘由产生的缘由产生的缘由2.2.消退方法消退方法消退方法消退方法:减小狭缝、降低灯电流、或更、换其它分析线减小狭缝、降低灯电流、或更、换其它分析线减小狭缝、降低灯电流、或更、换其它分析线减小狭缝、降低灯电流、或更、换其它分析线.c二二二二.化学干扰及其消退方法化学干扰及其消退方法化学干扰及其消退方法化学干扰及其消退方法 化学干扰化学干扰化学干扰化学干扰是指被测原子是指被测原子是指被测原子是指被测原子与共存元素与共存元素与共存元素与共存元素发生化学反应生成发生化学反应生成发生化学反应生成发生化学反应生成稳定的化合物，影响被测元素原子化效率，统称化学干扰。稳定的化合物，影响被测元素原子化效率，统称化学干扰。稳定的化合物，影响被测元素原子化效率，统称化学干扰。稳定的化合物，影响被测元素原子化效率，统称化学干扰。1.1.产生的缘由产生的缘由产生的缘由产生的缘由e.g.1 e.g.1 POPO3-3-4 4 、CaCa2+2+的反应，干扰的反应，干扰的反应，干扰的反应，干扰CaCa的测定。的测定。的测定。的测定。AlAl，SiSi在空气在空气在空气在空气-乙炔中形成的稳定化合物，大量的乙炔中形成的稳定化合物，大量的乙炔中形成的稳定化合物，大量的乙炔中形成的稳定化合物，大量的NiNi存在会抑制这存在会抑制这存在会抑制这存在会抑制这种干扰。种干扰。种干扰。种干扰。2.2.消退方法消退方法消退方法消退方法3.3.(1)(1)选选选选择择择择合合合合适适适适的的的的原原原原子子子子化化化化方方方方法法法法 提提提提高高高高原原原原子子子子化化化化温温温温度度度度，化化化化学学学学干干干干扰扰扰扰会会会会减减减减小小小小，在在在在高温火焰中高温火焰中高温火焰中高温火焰中P043-P043-不干扰钙的测定。不干扰钙的测定。不干扰钙的测定。不干扰钙的测定。(2)(2)加加加加入入入入释释释释放放放放剂剂剂剂(广广广广泛泛泛泛应应应应用用用用)如如：磷磷酸酸盐盐干干扰扰Ca，当当加加入入La或或 Sr时时，可可释放出释放出Ca。(5(5）分别法：沉淀分别、萃取分别、离子交换等）分别法：沉淀分别、萃取分别、离子交换等）分别法：沉淀分别、萃取分别、离子交换等）分别法：沉淀分别、萃取分别、离子交换等c三三三三.电离干扰及其消退方法电离干扰及其消退方法电离干扰及其消退方法电离干扰及其消退方法1.1.产生的缘由产生的缘由产生的缘由产生的缘由2.2.在高温下原子的电离使基态原子数削减在高温下原子的电离使基态原子数削减在高温下原子的电离使基态原子数削减在高温下原子的电离使基态原子数削减,吸取下降吸取下降吸取下降吸取下降,称电离干扰称电离干扰称电离干扰称电离干扰.2.2.消退方法消退方法消退方法消退方法:加入过量消电离剂、或用贫燃性火焰加入过量消电离剂、或用贫燃性火焰加入过量消电离剂、或用贫燃性火焰加入过量消电离剂、或用贫燃性火焰3.3.所谓的消电离剂所谓的消电离剂所谓的消电离剂所谓的消电离剂,是电离电位较低的元素是电离电位较低的元素是电离电位较低的元素是电离电位较低的元素,加入时，产生大加入时，产生大加入时，产生大加入时，产生大量电子量电子量电子量电子,抑制被测元素电离抑制被测元素电离抑制被测元素电离抑制被测元素电离.4.4.如：如：如：如：K -K+e Ca2+e-Ca K -K+e Ca2+e-Cac四四四四.物理干扰及其消退方法物理干扰及其消退方法物理干扰及其消退方法物理干扰及其消退方法1.1.产生的缘由产生的缘由产生的缘由产生的缘由2.2.指试液与标准溶液物理性质的差别而产生的干扰。指试液与标准溶液物理性质的差别而产生的干扰。指试液与标准溶液物理性质的差别而产生的干扰。指试液与标准溶液物理性质的差别而产生的干扰。3.3.溶溶溶溶液液液液的的的的粘粘粘粘度度度度、表表表表面面面面张张张张力力力力或或或或溶溶溶溶液液液液密密密密度度度度等等等等变变变变更更更更，影影影影响响响响样样样样品品品品雾雾雾雾化化化化效效效效率率率率和和和和气气气气溶溶溶溶胶胶胶胶到到到到达达达达火火火火焰焰焰焰的的的的传传传传递递递递等等等等会会会会引引引引起起起起的的的的原原原原子子子子化化化化效效效效率率率率与与与与吸吸吸吸光光光光度的变更。属于非选择性干扰。度的变更。属于非选择性干扰。度的变更。属于非选择性干扰。度的变更。属于非选择性干扰。2.2.消退方法消退方法消退方法消退方法 配制被测试样组成相近溶液。配制被测试样组成相近溶液。配制被测试样组成相近溶液。配制被测试样组成相近溶液。3.3.用标准加入法进行定量分析。用标准加入法进行定量分析。用标准加入法进行定量分析。用标准加入法进行定量分析。4.4.浓度高的溶液可用稀释法。浓度高的溶液可用稀释法。浓度高的溶液可用稀释法。浓度高的溶液可用稀释法。c五五.背景干扰背景干扰1.1.产生的缘由产生的缘由产生的缘由产生的缘由 背背背背景景景景干干干干扰扰扰扰也也也也是是是是光光光光谱谱谱谱干干干干扰扰扰扰的的的的一一一一种种种种，主主主主要要要要是是是是由由由由分分分分子子子子吸吸吸吸取取取取与与与与光光光光散散散散射射射射造造造造成成成成光谱背景。光谱背景。光谱背景。光谱背景。分分分分子子子子吸吸吸吸取取取取：是是是是指指指指在在在在原原原原子子子子化化化化过过过过程程程程中中中中生生生生成成成成的的的的分分分分子子子子对对对对辐辐辐辐射射射射吸吸吸吸取取取取，分分分分子子子子吸吸吸吸取取取取是是是是带状光谱。带状光谱。带状光谱。带状光谱。光光光光 散散散散 射射射射：是是是是指指指指原原原原子子子子化化化化过过过过程程程程中中中中产产产产生生生生的的的的微微微微小小小小的的的的固固固固体体体体颗颗颗颗粒粒粒粒使使使使光光光光产产产产生生生生散散散散射射射射，造造造造成透过光减小，吸取值增加。成透过光减小，吸取值增加。成透过光减小，吸取值增加。成透过光减小，吸取值增加。2.校正方法校正方法 氘灯扣背景法、塞曼扣背景法氘灯扣背景法、塞曼扣背景法、邻近线扣背景法、自吸扣背景法、邻近线扣背景法、自吸扣背景法c连续光源背景校正连续光源背景校正（The continuum-source correction method）切切光光器器使使锐锐线线源源和和氘氘灯灯源源交交替替进进处处原原子子化化器器。然然后后分分别别测定吸光值：测定吸光值：A锐锐=A+AB A氘氘=a+AB=AB则则 A=A锐锐-AB=A锐锐-A氘氘式式中中a为为基基态态原原子子对对连连续续光光源源的的吸吸光光值值，因因待待测测原原子子浓浓度度很很低，相对而言，低，相对而言，a可勿略。可勿略。紫紫外外区区用用氘氘灯灯；可可见见光区用碘钨灯或氙灯。光区用碘钨灯或氙灯。连续光源和切光器会降低信噪比连续光源和切光器会降低信噪比S/N；原子化器中气相介质和粒子分布不均，对两个光源的排列要求极高；原子化器中气相介质和粒子分布不均，对两个光源的排列要求极高；大多仪器装配的大多仪器装配的D2灯不适于可见光区（灯不适于可见光区（I太小）。太小）。c恒磁场调制方式恒磁场调制方式恒磁场调制方式恒磁场调制方式(吸取线调制吸取线调制吸取线调制吸取线调制)吸吸吸吸取取取取线线线线分分分分裂裂裂裂为为为为 和和和和两两两两个个个个，组组组组分分分分平平平平行行行行于于于于磁磁磁磁场场场场方方方方向向向向波波波波长长长长不不不不变变变变，组组组组分分分分垂垂垂垂直于磁场方向，波长分别向长波和短波方向移动。直于磁场方向，波长分别向长波和短波方向移动。直于磁场方向，波长分别向长波和短波方向移动。直于磁场方向，波长分别向长波和短波方向移动。光源放射线通过起偏器光源放射线通过起偏器光源放射线通过起偏器光源放射线通过起偏器后变为垂直于磁场方向的后变为垂直于磁场方向的后变为垂直于磁场方向的后变为垂直于磁场方向的偏振光，通过原子化器时，偏振光，通过原子化器时，偏振光，通过原子化器时，偏振光，通过原子化器时，只有背景吸取，没有原子只有背景吸取，没有原子只有背景吸取，没有原子只有背景吸取，没有原子吸取。吸取。吸取。吸取。光源放射线通过起偏器光源放射线通过起偏器光源放射线通过起偏器光源放射线通过起偏器后变为平行于磁场方向偏后变为平行于磁场方向偏后变为平行于磁场方向偏后变为平行于磁场方向偏振光，通过原子化器时，振光，通过原子化器时，振光，通过原子化器时，振光，通过原子化器时，组分吸取组分吸取组分吸取组分吸取+背景吸取。背景吸取。背景吸取。背景吸取。两者之差即两者之差即两者之差即两者之差即为原子吸取为原子吸取为原子吸取为原子吸取c原子吸取光谱法条件的选择与定量分析原子吸取光谱法条件的选择与定量分析原子吸取光谱法条件的选择与定量分析原子吸取光谱法条件的选择与定量分析1.1.分析线的选择：查手册，空心阴极灯确定。分析线的选择：查手册，空心阴极灯确定。分析线的选择：查手册，空心阴极灯确定。分析线的选择：查手册，空心阴极灯确定。2.2.光谱通带（狭缝光度）的选择：光谱通带（狭缝光度）的选择：光谱通带（狭缝光度）的选择：光谱通带（狭缝光度）的选择：3.3.W W=DS DS 没没没没有有有有干干干干扰扰扰扰状状状状况况况况下下下下，尽尽尽尽量量量量增增增增加加加加WW，增加辐射能。增加辐射能。增加辐射能。增加辐射能。4.4.灯电流的选择：按灯制造说明书要求运用。灯电流的选择：按灯制造说明书要求运用。灯电流的选择：按灯制造说明书要求运用。灯电流的选择：按灯制造说明书要求运用。5.5.原子化器高度原子化器高度原子化器高度原子化器高度6.6.助燃比助燃比助燃比助燃比c原子吸取定量的方法原子吸取定量的方法 1.1.工作曲线法工作曲线法工作曲线法工作曲线法标准工作曲线法标准工作曲线法标准工作曲线法标准工作曲线法A AC Cs sA Ax xC Cx xA AC Cs s-C-Cs s=C=Cx x标准加入工作曲线法标准加入工作曲线法标准加入工作曲线法标准加入工作曲线法2.2.标准加入法标准加入法标准加入法标准加入法基体相同可消退基体干扰，基体相同可消退基体干扰，但分析速度较慢但分析速度较慢c1.1.灵敏度灵敏度(Sensitivity)(Sensitivity)IUPAC IUPAC规定，分析标准函数的一次导数，即标准曲线的斜率。规定，分析标准函数的一次导数，即标准曲线的斜率。i i）特征浓度）特征浓度(1%(1%吸取灵敏度吸取灵敏度)：产生：产生1%1%吸取吸取(A=0.0044)(A=0.0044)信号所对应的元素浓度。信号所对应的元素浓度。iiii）特征质量）特征质量(对对GFAAS)GFAAS)：三、分析方法评价三、分析方法评价C0=0.0044(Cx/A)C0=0.0044(CxV/A)Cx为产生吸取信号A的待测元素的浓度c2.检测限检测限(Detection limit,DL)（为为空白噪音，空白噪音，S为仪为仪器的灵敏度，器的灵敏度，K为为置信度）置信度）可以看出，检出限不仅与灵敏度有关，而且还考可以看出，检出限不仅与灵敏度有关，而且还考虑到仪器噪声！因而检测限比灵敏度具有更明确的虑到仪器噪声！因而检测限比灵敏度具有更明确的意义，更能反映仪器的性能。只有同时具有