(精品)原子吸收分光光度法.ppt

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1、原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法第第 一节一节 概概 述述一、定义一、定义n原子吸收分光光度法（原子吸收分光光度法（AAS）亦称为原子吸收光谱法，它是基于试样）亦称为原子吸收光谱法，它是基于试样蒸气对待测元素特征谱线（共振线）的吸收特性来测定试样中待测元蒸气对待测元素特征谱线（共振线）的吸收特性来测定试样中待测元素含量的分析方法。当含有待测元素特征谱线的入射光通过基态的原素含量的分析方法。当含有待测元素特征谱线的入射光通过基态的原子蒸气时，原子就会与对应频率的光相互作用，产生共振，电子从基子蒸气时，原子就会与对应频率的光相互作用，产生共振，电子从基态跃迁至激发态，同时使入射光强度减弱，产生

2、原子吸收光谱，即原态跃迁至激发态，同时使入射光强度减弱，产生原子吸收光谱，即原子吸收光谱。子吸收光谱。n原子吸收分光光度分析，就是利用处于基态的待测原子蒸气对光源发原子吸收分光光度分析，就是利用处于基态的待测原子蒸气对光源发射的特征谱线光的吸收特性来进行分析测定的。射的特征谱线光的吸收特性来进行分析测定的。二、分析过程二、分析过程 1.1.铜空心阴极灯铜空心阴极灯2.2.火焰火焰3.3.气态铜原子气态铜原子4.4.单色器单色器5.5.光电检测器光电检测器6.6.数据处理及输出装置数据处理及输出装置7.7.原子化系统原子化系统8.8.燃气燃气9.9.助燃气助燃气10.10.含铜试液含铜试液原子吸

3、收分析示意图原子吸收分析示意图三、比色法与原子吸收分光光度三、比色法与原子吸收分光光度方法不同点相同点吸收机理光源样品状态仪器排布应用定量工作波长/(nm)比色法分子吸收带状光谱连续光源分子或离子的溶液光源单色器吸收池检测器定性分析定量分析结构分析A=bc190900原子吸收原子吸收线状光谱锐线光源原子蒸汽光源原子化器单色器检测器定量分析A=c190900四、特点四、特点n1.选择性高、干扰少。分析不同元素需选择不同的元素灯，共存元素对被测元素不产生干扰，一般不需要分离共存元素就可以进行测定。n2.灵敏度高。用火焰原子吸收分光光度法可测到10-9 g/mL数量级。用无火焰原子吸收分光光度法可测

4、到10-13 g/mL数量级。n3.测定的范围广。它可用来测定70多种元素，既可做痕量组分分析，又可进行常量组分测定。应用无火焰法，试样溶液仅需1100 L。n4.操作简便、分析速度快、用途很广。已在冶金、地质、采矿、石油、轻工、农药、医药、食品及环境监测等方面得到广泛应用。n5.局限性。测定一些难熔元素，如稀土元素、锆、铪、铌、钽等以及非金属元素不能令人满意；测一种元素就得换一种空心阴极灯，使多元素的同时分析受到限制。第二节第二节原子吸收分光光度法基本原理原子吸收分光光度法基本原理一、共振线和吸收线一、共振线和吸收线n当有入射光通过基态的原子蒸气时，如果入射光的频率等于原子中外当有入射光通过

5、基态的原子蒸气时，如果入射光的频率等于原子中外层电子由基态跃迁至激发态所需要的能量频率，原子就会与对应频率层电子由基态跃迁至激发态所需要的能量频率，原子就会与对应频率的光相互作用，产生共振，电子从基态跃迁至激发态，同时使入射光的光相互作用，产生共振，电子从基态跃迁至激发态，同时使入射光强度减弱，产生原子吸收光谱。电子从基态跃迁至第一激发态所需能强度减弱，产生原子吸收光谱。电子从基态跃迁至第一激发态所需能量最低，最易发生，所产生的吸收谱线称为共振吸收线，当它再返回量最低，最易发生，所产生的吸收谱线称为共振吸收线，当它再返回基态时，会发射出相同频率的谱线，称为共振发射线。共振吸收线和基态时，会发射

6、出相同频率的谱线，称为共振发射线。共振吸收线和共振发射线统称为共振线。共振发射线统称为共振线。n各种元素的原子结构和外层电子排布各不相同，因而它们的共振线各各种元素的原子结构和外层电子排布各不相同，因而它们的共振线各有特征，所以这种共振线称为元素的特征谱线。对大多数元素来说，有特征，所以这种共振线称为元素的特征谱线。对大多数元素来说，共振线是元素的分析灵敏线，又称为分析线。共振线是元素的分析灵敏线，又称为分析线。二、基态与激发态原子的分配二、基态与激发态原子的分配共振线共振线波长波长/nmNj/N0T=2000 KT=3000 KT=4000 KT=5000 KCs 852.14.4410-4

7、7.2410-32.9810-26.8210-2Na 589.09.8610-65.8810-44.4410-31.5110-2Ca 422.71.2110-73.6910-56.0310-43.3310-3Zn 213.97.2910-155.5810-101.4310-74.3210-6n在一定温度下，当处于热力学平衡时，激发态原子数 Nj 与基态原子数 N0 之比服从玻耳兹曼分布定律。n常用的火焰温度多低于 3000 K，对于大多数元素来说，Nj/N0 值都很小（小于1），即火焰中激发态的原子数远小于基态原子数，Nj 与 N0 相比，Nj 可以忽略不计，可以认为基态原子数 N0 与火焰中

8、待测元素的原子总数 N 相等。三、原子吸收分光光度法的定量基础三、原子吸收分光光度法的定量基础I I 与与v v 关系关系 原子对不同频率的光有不同程度的吸收，故透过光的强度I随着光的频率 而有所变化，其变化规律如图所示，称为吸收线。原子的吸收线并不是一条严格的几何意义上的线，而是占据着有限的、相当窄的频率或波长范围，即谱线具有一定宽度和轮廓。1.吸收线吸收线2.2.定量基础定量基础从理论上讲，积分吸收即峰面积,与单位体积原子蒸气中的基态原子数成正比，在一定条件下即与试液的浓度成正比。但是由于原子吸收线的半宽度仅为 10-3 nm 数量级，在目前的技术条件下还无法通过测量积分吸收来确定被测元素

9、的浓度。n研究证明 K0 与 单位体积原子蒸气中的基态原子数成正比。K0 的测定，需要使用锐线光源。实际上，目前原子吸收光谱分析都是用测定吸收线中心频率处的峰值吸收系数，来计算待测元素的含量，这种方法称为称为峰值吸收法。A 与K0成正比，设 b 为光通过的原子蒸汽的厚度，c 为样品溶液的浓度，则有（其中 K,K 在一定实验条件下为常数）吸收线轮廓与半宽度n锐线光源：能发射锐线光源：能发射出谱线半宽度很窄出谱线半宽度很窄的光源的光源吸收线发射线第三节第三节原子吸收分光光度计原子吸收分光光度计原子吸收仪器（原子吸收仪器（1）原子吸收仪器（原子吸收仪器（2）一、流程一、流程二、光源二、光源1.1.作

10、用作用 提提供供待待测测元元素素的的特特征征光光谱谱。获获得得较较高高的的灵灵敏敏度度和准确度。和准确度。光源应满足如下要求；光源应满足如下要求；（1 1）能发射待测元素的共振线；）能发射待测元素的共振线；（2 2）能发射锐线；）能发射锐线；（3 3）辐射光强度大，稳定性好。）辐射光强度大，稳定性好。2.2.空心阴极灯空心阴极灯：结构如图所示：结构如图所示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施加适当电压时，电子将从空心阴极内壁流向阳极;与与充充入入的的惰惰性性气气体体碰碰撞撞而而使使之之电电离离，产产生生正正电电荷荷，其其在在电场作用下，向阴极内壁猛烈轰击电场作用

11、下，向阴极内壁猛烈轰击;使使阴阴极极表表面面的的金金属属原原子子溅溅射射出出来来，溅溅射射出出来来的的金金属属原原子子再再与与电电子子、惰惰性性气气体体原原子子及及离离子子发发生生撞撞碰碰而而被被激激发发，于于是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。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。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。空心阴极灯的辐射强度与灯的工作电流有关。优缺点：优缺点：（1 1）辐射光强度大，稳定，谱线窄，灯容易更换。）辐射光强度大，稳定，谱线窄，灯容易更换。（

12、2 2）每测一种元素需更换相应的灯。）每测一种元素需更换相应的灯。三、原子化系统三、原子化系统1.1.作用作用 将试样中离子转变成原子蒸气将试样中离子转变成原子蒸气2.原子化方法 火焰法火焰法 火焰原子化装置火焰原子化装置 主要缺点：雾化效率低主要缺点：雾化效率低。火焰火焰 试试样样雾雾滴滴在在火火焰焰中中，经经蒸蒸发发，干干燥燥，离离解解（还还原原）等等过过程产生大量基态原子。程产生大量基态原子。火焰温度的选择火焰温度的选择：（a a）保保证证待待测测元元素素充充分分离离解解为为基基态态原原子子的的前前提提下下，尽尽量量采采用低温火焰；用低温火焰；（b b）火焰温度越高，产生的热激发态原子越

13、多；火焰温度越高，产生的热激发态原子越多；（c c）火火焰焰温温度度取取决决于于燃燃气气与与助助燃燃气气类类型型，常常用用空空气气-乙乙炔炔最最高温度高温度26002600K K，能测，能测3535种元素。种元素。火焰类型：火焰类型：化学计量火焰：化学计量火焰：温温度度高高，干干扰扰少少，稳稳定定，背景低，常用。背景低，常用。富燃火焰：富燃火焰：还还原原性性火火焰焰，燃燃烧烧不不完完全全，测测定定较较易易形形成成难难熔熔氧氧化化物物的的元元素素MoMo、CrCr稀土等。稀土等。贫燃火焰：贫燃火焰：火火焰焰温温度度低低，氧氧化化性性气气氛氛，适用于碱金属测定。适用于碱金属测定。火焰种类火焰种类及

14、对光的及对光的吸收：吸收：选选 择择 火火 焰焰时时，还还应应考考虑虑火火焰焰本本身身对对光光的的吸吸收收。根根据据待待测测元元素素的的共共振振线线，选选择择不不同同的的火火焰焰，可可避开干扰：避开干扰：例：例：AsAs的共振线的共振线193193.7.7nmnm由由图图可可见见，采采用用空空气气-乙乙炔炔火火焰焰时时，火火焰焰产产生生吸吸收收，而选氢而选氢-空气火焰则较好；空气火焰则较好；空气空气-乙炔火焰乙炔火焰：最常用；可测定：最常用；可测定3030多种元素；多种元素；N N2 2O O-乙乙炔炔火火焰焰：火火焰焰温温度度高高，可可测测定定的的增增加加到到7070多种。多种。无火焰法无火

15、焰法-电热高温石墨管，激光电热高温石墨管，激光石墨炉原子化装置（1 1）结结构构：外外气气路路中中ArAr气气体体沿沿石石墨墨管管外外壁壁流流动动，冷冷却却保保护护石石墨墨管管；内内气气路路中中ArAr气气体体由由管管两两端端流流向向管管中中心心，从从中中心心孔孔流流出出，用用来来保保护护原原子子不不被被氧氧化化，同同时时排排除除干干燥和灰化过程中产生的蒸汽。燥和灰化过程中产生的蒸汽。（2 2）原子化过程）原子化过程原原子子化化过过程程分分为为干干燥燥、灰灰化化（去去除除基基体体）、原原子子化化、净净化化（去除残渣）（去除残渣）四个阶段，待测元素在高温下生成基态原子。四个阶段，待测元素在高温下

16、生成基态原子。（3）优缺点）优缺点 优优点点：原原子子化化程程度度高高，试试样样用用量量少少（1-100L），可可测测固固体及粘稠试样，灵敏度高，检测极限体及粘稠试样，灵敏度高，检测极限10-12 g/L。缺点：精密度差，测定速度慢，操作不够简便，装置复缺点：精密度差，测定速度慢，操作不够简便，装置复杂。杂。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700900 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+4HBO

17、2+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。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；（2）冷原子化法 低温原子化方法（一般700900C）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（汞可达10-8g）四、分光系统：单色器四、分光系统：单色器 1.1.作用作用 将待测元素的共振线与邻近线分开。将待测元素的共振线与邻近线分开。2.2.组件组件 色散元件（棱镜、光栅），凹凸镜、狭

18、缝等。色散元件（棱镜、光栅），凹凸镜、狭缝等。3.3.单色器性能参数单色器性能参数 （1）线线色色散散率率（D）两两条条谱谱线线间间的的距距离离与与波波长长差差的的比比值值X/。实际工作中常用其倒数实际工作中常用其倒数/X （2）分分辨辨率率 仪仪器器分分开开相相邻邻两两条条谱谱线线的的能能力力。用用该该两两条条谱线的平均波长与其波长差的比值谱线的平均波长与其波长差的比值/表示。表示。（3）通通带带宽宽度度（W）指指通通过过单单色色器器出出射射狭狭缝缝的的某某标标称称波波长长处处的的辐辐射射范范围围。当当倒倒色色散散率率（D）一一定定时时，可可通通过过选选择择狭缝宽度（狭缝宽度（S）来确定：来

19、确定：W=D S五、检测系统五、检测系统主要由检测器、放大器、对数变换器等装置组成。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 10A，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。第四节第四节 定量分析方法及实验技术定量分析方法及实验技术一、一、定量分析方法定量分析方法1.1.标准曲线法标准曲线法 配配制制一一

20、系系列列不不同同浓浓度度的的标标准准试试样样，由由低低到到高高依依次次分分析析，将将获获得得的的吸吸光光度度A A数数据据对对应应于于浓浓度度作作标标准准曲曲线线，在在相相同同条条件件下下测定试样的吸光度测定试样的吸光度A A数据，在标准曲线上查出对应的浓度值；数据，在标准曲线上查出对应的浓度值；或或由由标标准准试试样样数数据据获获得得线线性性方方程程，将将测测定定试试样样的的吸吸光光度度A A数据带入计算。数据带入计算。注注意意在在高高浓浓度度时时，标标准准曲曲线线易易发发生生弯弯曲曲，压压力力变变宽宽影响所致；影响所致；2.2.标准加入法标准加入法 取取若若干干份份体体积积相相同同的的试试

21、液液（cX），依依次次按按比比例例加加入入不不同同量的待测物的标准溶液（量的待测物的标准溶液（cO），），定容后浓度依次为：定容后浓度依次为：cX，cX+cO，cX+2cO，cX+3cO，cX+4 cO 分别测得吸光度为：分别测得吸光度为：AX，A1，A2，A3，A4。以以A对浓度对浓度c做图得一直线，图中做图得一直线，图中cX点即待测溶液浓度。点即待测溶液浓度。该该法法可可消消除除基基体体干干扰扰；不不能能消消除背景干扰；除背景干扰；使用标准加入法应注意以下几点：使用标准加入法应注意以下几点：（1 1）标准加入法的基础是待测元素浓度与其吸光度）标准加入法的基础是待测元素浓度与其吸光度成正比，

22、因此待测元素的浓度应在此线性范围内。成正比，因此待测元素的浓度应在此线性范围内。（2 2）为了得到较为准确的外推结果，最少应采用）为了得到较为准确的外推结果，最少应采用4 4个点来作校准曲线。加入标准溶液的量应适当，以个点来作校准曲线。加入标准溶液的量应适当，以保证曲线的斜率适宜，太大或太小的斜率，会引起保证曲线的斜率适宜，太大或太小的斜率，会引起较大的误差。较大的误差。（3 3）本法能消除基体效应带来的影响，但不能消除）本法能消除基体效应带来的影响，但不能消除背景吸收的干扰。如存在背景吸收，必须予以扣除，背景吸收的干扰。如存在背景吸收，必须予以扣除，否则将得到偏高的结果。否则将得到偏高的结果

23、。二、工作条件的选择二、工作条件的选择n（一）分析线的选择（一）分析线的选择 每种元素都有若干条吸收线，通常选用待测元素的共振线作为分析每种元素都有若干条吸收线，通常选用待测元素的共振线作为分析线，因为这样可使测定具有较高的灵敏度。在光谱干扰、待测元素浓线，因为这样可使测定具有较高的灵敏度。在光谱干扰、待测元素浓度过高或最灵敏线位于远紫外或红外区时，也可选用次灵敏线或其它度过高或最灵敏线位于远紫外或红外区时，也可选用次灵敏线或其它谱线进行测定。谱线进行测定。n（二）空心阴极灯的工作电流（二）空心阴极灯的工作电流 空心阴极灯一般需要预热空心阴极灯一般需要预热 15 min 15 min 以上才能

24、有稳定的光强输出。灯以上才能有稳定的光强输出。灯电流过小，放电不稳定，光强输出小；灯电流过大，造成被气体离子电流过小，放电不稳定，光强输出小；灯电流过大，造成被气体离子激发的金属原子数增多，由于热变宽和碰撞变宽的影响，使发射线明激发的金属原子数增多，由于热变宽和碰撞变宽的影响，使发射线明显变宽，导致灵敏度下降，灯寿命缩短。选用灯电流时应通过试验选显变宽，导致灵敏度下降，灯寿命缩短。选用灯电流时应通过试验选择灵敏度高、强度适当、稳定性好的最小工作电流。通常以空心阴极择灵敏度高、强度适当、稳定性好的最小工作电流。通常以空心阴极灯上标注的最大工作电流（约灯上标注的最大工作电流（约 5 510 10

25、mAmA）的）的 40406060 为宜。为宜。n（三）原子化条件的选择（三）原子化条件的选择 用正交试验选择综合燃气、助燃气和燃烧器高度三因素用正交试验选择综合燃气、助燃气和燃烧器高度三因素的最佳水平，作为最佳工作条件。其它诸如燃气、助燃气的最佳水平，作为最佳工作条件。其它诸如燃气、助燃气的种类，溶液中阴离子的性质，试液导入火焰的速度，试的种类，溶液中阴离子的性质，试液导入火焰的速度，试液的粘度等都是影响分析的因素，也应加以考虑。液的粘度等都是影响分析的因素，也应加以考虑。n（四）狭缝宽度（四）狭缝宽度 选择适宜的狭缝宽度，一方面要保证将共振吸收线与非选择适宜的狭缝宽度，一方面要保证将共振吸

26、收线与非吸收线分开，另一方面又要考虑适宜的光强度输出。一般吸收线分开，另一方面又要考虑适宜的光强度输出。一般对于谱线较简单的元素，如碱金属、碱土金属等，宜选用对于谱线较简单的元素，如碱金属、碱土金属等，宜选用较宽的狭缝；而对于谱线复杂的元素，如过渡元素、稀土较宽的狭缝；而对于谱线复杂的元素，如过渡元素、稀土元素等，宜选用较窄的狭缝。元素等，宜选用较窄的狭缝。三、分析的灵敏度和检出限三、分析的灵敏度和检出限n（一）灵敏度（一）灵敏度 在原子吸收分析中，将灵敏度定义为工作曲线的斜率在原子吸收分析中，将灵敏度定义为工作曲线的斜率S S（S S=d dA A /d/dc c），它表示当被测元素浓度或含

27、量改变一个单位时吸光度的变化），它表示当被测元素浓度或含量改变一个单位时吸光度的变化量。事实上常用特征浓度和特征含量量。事实上常用特征浓度和特征含量能产生能产生1 1 吸收的被测元素吸收的被测元素的浓度或含量，来比较在低浓度或含量区域工作曲线的斜率。影响原的浓度或含量，来比较在低浓度或含量区域工作曲线的斜率。影响原子吸收分析灵敏度的主要因素如下：子吸收分析灵敏度的主要因素如下：n元素性质：对一些难熔元素或易形成难解离化合物的元素，用直接法元素性质：对一些难熔元素或易形成难解离化合物的元素，用直接法测定的灵敏度比测定普通元素的灵敏度低的多。测定的灵敏度比测定普通元素的灵敏度低的多。n仪器的性能仪

28、器的性能 ：光源的特性、单色器的分辨能力、检测器的灵敏度等：光源的特性、单色器的分辨能力、检测器的灵敏度等都影响分析的灵敏度。都影响分析的灵敏度。n操作条件操作条件 ：包括光源操作条件、原子化条件、吸收时火焰的高度、：包括光源操作条件、原子化条件、吸收时火焰的高度、石墨炉原子化器的温度、保护气体流速等。石墨炉原子化器的温度、保护气体流速等。n（二）检出限（二）检出限 检出限是原子吸收分光光度计的综合性技术指标，它既反映仪器检出限是原子吸收分光光度计的综合性技术指标，它既反映仪器的质量和稳定性，也反映仪器对某元素在一定条件下的检出能力。的质量和稳定性，也反映仪器对某元素在一定条件下的检出能力。检

29、出限是表示在选定的实验条件下，相应于不少于检出限是表示在选定的实验条件下，相应于不少于10 10 次空白溶液次空白溶液读数的标准偏差的读数的标准偏差的3 3倍溶液浓度，以倍溶液浓度，以99.799.7 置信度确定的最低可检出置信度确定的最低可检出量的统计值，这使实际上是空白溶液但误认为是存在某种元素的概率量的统计值，这使实际上是空白溶液但误认为是存在某种元素的概率大大减小。大大减小。显然，检出限比特征浓度有更明确的意义。因为当试样测量信号显然，检出限比特征浓度有更明确的意义。因为当试样测量信号小于小于3 3倍仪器噪声时，将会被噪声所掩盖而检测不出。检出限越低，倍仪器噪声时，将会被噪声所掩盖而检

30、测不出。检出限越低，说明仪器的性能越好，对元素的检出能力越强。说明仪器的性能越好，对元素的检出能力越强。四、干扰及抑制四、干扰及抑制n光谱干扰光谱干扰n物理干扰物理干扰n化学干扰化学干扰n背景干扰背景干扰1.1.光谱干扰及抑制光谱干扰及抑制 待待测测元元素素的的共共振振线线与与干干扰扰物物质质谱谱线线分分离离不不完完全全，这这类类干扰主要来自光源和原子化装置，主要有以下几种：干扰主要来自光源和原子化装置，主要有以下几种：1.1.在分析线附近有单色器不能分离的待测元素的邻近线。在分析线附近有单色器不能分离的待测元素的邻近线。可以通过调小狭缝的方法来抑制这种干扰。可以通过调小狭缝的方法来抑制这种干

31、扰。2.2.空心阴极灯内有单色器不能分离的干扰元素的辐射。空心阴极灯内有单色器不能分离的干扰元素的辐射。换用纯度较高的单元素灯减小干扰。换用纯度较高的单元素灯减小干扰。3.3.灯的辐射中有连续背景辐射。灯的辐射中有连续背景辐射。用较小通带或更换灯用较小通带或更换灯 试试样样在在转转移移、蒸蒸发发过过程程中中物物理理因因素素变变化化引引起起的的干干扰扰效效应应，主主要要影影响响试试样样喷喷入入火火焰焰的的速速度度、雾雾化效率、雾滴大小等。化效率、雾滴大小等。可通过控制试液与标准溶液可通过控制试液与标准溶液的组成尽量一致的方法来抑制。的组成尽量一致的方法来抑制。2.物理干扰及抑制物理干扰及抑制 指

32、指待待测测元元素素与与其其它它组组分分之之间间的的化化学学作作用用所所引引起起的的干干扰扰效效应应,主主要要影影响响到到待待测测元元素素的的原原子子化化效效率率，是是主主要要干干扰扰源源。1.1.化学干扰的类型化学干扰的类型 （1 1）待待测测元元素素与与其其共共存存物物质质作作用用生生成成难难挥挥发发的的化化合合物物，致使参与吸收的基态原子减少。致使参与吸收的基态原子减少。例：例：a a、钴、硅、硼、钛、铍在火焰中易生成难熔化合物钴、硅、硼、钛、铍在火焰中易生成难熔化合物 b b、硫酸盐、硅酸盐与铝生成难挥发物。硫酸盐、硅酸盐与铝生成难挥发物。（2 2）待待测测离离子子发发生生电电离离反反应

33、应，生生成成离离子子，不不产产生生吸吸收收，总总吸吸收收强强度度减减弱弱，电电离离电电位位66eVeV的的元元素素易易发发生生电电离离，火火焰焰温度越高，干扰越严重，（如碱及碱土元素）。温度越高，干扰越严重，（如碱及碱土元素）。3.3.化学干扰及抑制化学干扰及抑制 化学干扰的抑制 通通过过在在标标准准溶溶液液和和试试液液中中加加入入某某种种光光谱谱化化学学缓缓冲冲剂剂来来抑抑制或减少化学干扰：制或减少化学干扰：（1 1）释释放放剂剂与与干干扰扰元元素素生生成成更更稳稳定定化化合合物物使使待待测测元元素素释释放出来。放出来。例：锶和镧可有效消除磷酸根对钙的干扰。例：锶和镧可有效消除磷酸根对钙的干

34、扰。（2 2）保保护护剂剂与与待待测测元元素素形形成成稳稳定定的的络络合合物物，防防止止干干扰扰物物质与其作用。质与其作用。例：加入例：加入EDTAEDTA生成生成EDTA-CaEDTA-Ca，避免磷酸根与钙作用。避免磷酸根与钙作用。（3 3）饱和剂）饱和剂加入足够的干扰元素，使干扰趋于稳定。加入足够的干扰元素，使干扰趋于稳定。例例：用用N N2 2OCOC2 2H H2 2火火焰焰测测钛钛时时，在在试试样样和和标标准准溶溶液液中中加加入入300300mgLmgL-1-1以上的铝盐，使铝对钛的干扰趋于稳定。以上的铝盐，使铝对钛的干扰趋于稳定。（4 4）电电离离缓缓冲冲剂剂加加入入大大量量易易电

35、电离离的的一一种种缓缓冲冲剂剂以以抑抑制制待待测元素的电离。测元素的电离。例：加入足量的铯盐，抑制例：加入足量的铯盐，抑制K、Na的电离。的电离。背背景景干干扰扰主主要要是是指指原原子子化化过过程程中中所所产产生生的的光光谱谱干干扰扰，主主要要有有分分子子吸吸收收干干扰扰和和散散射射干干扰扰，干干扰扰严严重重时时，不不能能进进行行测测定。定。（1 1）分子吸收与光散射）分子吸收与光散射 分分子子吸吸收收：原原子子化化过过程程中中，存存在在或或生生成成的的分分子子对对特特征征辐辐射射产产生生的的吸吸收收。分分子子光光谱谱是是带带状状光光谱谱，势势必必在在一一定定波波长长范围内产生干扰。范围内产生

36、干扰。光光散散射射：原原子子化化过过程程中中，存存在在或或生生成成的的微微粒粒使使光光产产生生的散射现象。的散射现象。产产生生正正偏偏差差，石石墨墨炉炉原原子子化化法法比比火火焰焰法法产产生生的的干干扰扰严严重重 4.4.背景干扰及抑制背景干扰及抑制(2)2)氘灯连续光谱背景校正氘灯连续光谱背景校正旋旋转转斩斩光光器器交交替替使使氘氘灯灯提提供供的的连连续续光光谱谱和和空空心心阴阴极极灯灯提提供的共振线通过火焰；供的共振线通过火焰；连连续续光光谱谱通通过过时时：测测定定的的为为背背景景吸吸收收(此此时时的的共共振振线线吸吸收收相对于总吸收可忽略相对于总吸收可忽略)；共振线通过时，共振线通过时，

37、测定总吸收；测定总吸收；差值为有效吸收；差值为有效吸收；（3）塞曼）塞曼(Zeeman)效应背景校正法效应背景校正法ZeemanZeeman效应：在磁场作用下简并的谱线发生裂分的现象；效应：在磁场作用下简并的谱线发生裂分的现象；校校正正原原理理：原原子子化化器器加加磁磁场场后后，随随旋旋转转偏偏振振器器的的转转动动，当当平平行行磁磁场场的的偏偏振振光光通通过过火火焰焰时时，产产生生总总吸吸收收；当当垂垂直直磁磁场场的的偏振光通过火焰时，只产生背景吸收；偏振光通过火焰时，只产生背景吸收；见下页图示：见下页图示：方方式式：光光源源调调制制法法和和共共振振线线调调制制法法（应应用用较较多多），后后者

38、者又又分为恒定磁场调制方式和可变磁场调制方式。分为恒定磁场调制方式和可变磁场调制方式。优点：校正能力强（可校正背景优点：校正能力强（可校正背景A A1.21.22.02.0）；）；可校正波长范围宽：可校正波长范围宽：190 190 900 900nmnm ；五五.应用应用 应应用用广广泛泛的的微微量量金金属属元元素素的的首首选选测测定定方方法法(非非金金属属元元素素可可采用间接法测量采用间接法测量)。(1)(1)头发中微量元素的测定头发中微量元素的测定微量元素与健康关系；微量元素与健康关系；(2)(2)水中微量元素的测定水中微量元素的测定环境中重金属污染分布规律；环境中重金属污染分布规律；(3)(3)水果、蔬菜中微量元素的测定；水果、蔬菜中微量元素的测定；(4)(4)矿物、合金及各种材料中微量元素的测定；矿物、合金及各种材料中微量元素的测定；(5)(5)各种生物试样中微量元素的测定。各种生物试样中微量元素的测定。