第三章原子吸收光谱法Atomicabsorptionspectrometry(AAS)3.1概述1802年，发现原子吸收现象；1955年，Australia物理学家AlanWalsh成功的将该现象应用于了分析。60年代中期发展最快。原子吸收光谱法（AAS）是基于气态的基态原子外层电子对紫外光和可见光范围的相对应原子共振辐射线的吸收强度来定量被测元素含量为基础的分析方法。它在地质、冶金、机械、化工、农业、食品、轻工、生物医药、环境保护、材料科学等各个领域有广泛的应用。近年来，由于对AAS的创新研究，有了突破性进展。3.2基本原理3.2.2原子吸收光谱与原子结构1.吸收光谱与发射光谱的关系共振线与吸收线吸收线能量与波长关系λ=hc/ΔE吸收线的特点表征（1）波长，（2）形状，（３）强度（4）峰宽波长：λ；Δυ-吸收线半宽强度由两能级之间的路迂几率来决定。吸收线半宽度一般在0.01～０.１Å发射线半宽度一般在0.005～0.02Å2.原子吸收线的宽度3.影响原子吸收谱线轮廓的主要因素③.压力变宽（碰撞变宽）原子核蒸气压力愈大，谱线愈宽。同种粒子碰撞——称赫尔兹马克（Holtzmank）变宽,异种粒子碰撞-------称罗论兹（Lorentz）变宽。10-2Å3.2.3原子吸收的测量如果我们测量∫Krdυ,就可求出原子核浓度。但是谱线宽度为10-2Å左右。需要用高分辨率的分光仪器，这是难以达到的。一百多年前已发现，但一直难以使用。(2).峰值吸收1955年Walsh提出，在温度不太高的稳定火焰条件下，峰值吸收系数与火焰中被测元素的原子浓度也正比。(3)发射线与吸收线⑷.实际测量当用线光源时,可用K0代替Kν,用吸光度表示:A=lg[1/exp(-K0l)]=0.43K0ll－蒸气厚度A=kNlA=K′C3.3仪器装置3.3.1原子吸收光谱仪原理示意图3.3.2光源②.锐线光产生原理③.对光源的要求(1)火焰原子化器火焰原子化器构造：三部分：喷雾器，雾化器，燃烧器。对火焰的基本要求：化学计量火焰由于燃气与助燃气之比与化学计量反应关系相近，又称为中性火焰，这类火焰,温度高、稳定、干扰小背景低，适合于许多元素的测定。富燃火焰指燃气大于化学元素计量的火焰。其特点是燃烧不完全，温度略低于化学火焰，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。贫燃火焰指助燃气大于化学计量的火焰，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,如碱金属。（Ⅳ）火焰的光谱特征（Ⅴ）火焰原子化器特点优：简单，火焰稳定，重现性好，精密度高，应用范围广。缺：原子化效率低只能液体进样。⑵．非火焰原子化器石墨炉电热原子化器标准型长28mm内径8mm有小孔为加试样，水冷却外层，情性气体保护石黑管在高温中免被氧化。优点：绝对灵敏度高，检出达10-12-10-14g原子核化效率高。缺点：基体效应，背景大，化学干扰多，重现性比火焰差。⑶．低温原子核化器又称化学原子化器例:测汞仪3.3.4单色器3.3.5检测器使用光电倍增管放大光电流方法3.4原子吸收光谱法实验技术3.4.2干扰及其消除方法1.物理干扰2.化学干扰这些是选择性干扰，分不同情况采取不同方法。如：磷酸盐干扰Ca，当加入La或Sr时，可释放出Ca来。EDTA与Ca、Mg形成螯合物，从而抑制磷酸根的干扰。一般消除方法有：释放剂——其作用是它能与干扰物生成比被测元素更稳定的化合物，使被测元素从其与干扰物质形成的化合物中释放出来。如上述所说的PO43-干扰Ca的测定，可加入La、Sr盐类，它们与Ca生成更稳定的磷酸盐，把Ca释放出来。释放剂的应用比较广泛；保护剂——其作用是它能与被测元素生成稳定且易分解的配合物，以防止被测元素与干扰组分生成难解离的化合物，即起了保护作用。保护剂一般是有机配合剂，用的最多的是EDTA和8-羟基喹啉。例如，PO43-干扰Ca的测定，当加EDTA后，生成EDTA-Cu配合物，且既稳定又易破坏。Al对Ca、Mg的干扰可用8-羟基喹啉作保护剂；缓冲剂——有的干扰当干扰物质达到一定浓度时，干扰趋于稳定，这样，把被测溶液与标准溶液加入同样达到干扰稳定量时，干扰物质对测定就不发生影响。如用乙炔—一氧化二氮火焰测定Ti时，Al抑制了Ti的吸收。但是当Al的浓度大于200ug/ml后，吸收就趋于稳定。因此在试样及标样中都加200ug/ml的干扰元素，则可消除其干扰。3.电离干扰4.光谱干扰5.背景干扰背景干扰的的校正方法2.连续光源校正背景氘灯光源背景扣除装置示意图3.Zeaman效应校正背景a．恒磁场调制方式b.可变磁场调节方式4.自吸效应校正背景3.6定量分析方法⑵.标准加入法(3)灵敏度与检出限特征浓度c0II