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第三章 原子吸收光谱法Atomic Absorption Spectrometry 3.1 概述 原子吸收光谱法是一种基于待测基态原子对特征谱线的吸收而建立的分析方法。 3.2 理论 3.2.1 原子吸收光谱的产生 吸收 发射 原子在各能级的分布 影响谱线变宽的因素 1. 自然宽度 10-5nm 2.多普勒变宽（热变宽） 10-3nm 3.碰撞变宽（压力变宽） 10-3nm Holzmark变宽（共振变宽） 同种原子的碰撞 Lorentz变宽 吸光原子与其它原子或分子碰撞 5. 场致变宽 直接测量吸收线中心频率或中心波长所对应的峰值原子吸收系数K0来确定蒸气中的原子浓度 A = K N0 L = K′C 发射线必须比吸收线要窄得多，同时发射线的中心频率或中心波长要与吸收线的中心频率或中心波长相一致 锐线光源 ：发射线半宽度很窄的光源 用锐线光源测量峰值吸收 3.3 原子吸收光谱仪 空心阴极灯的构造 光源的作用：发射被测元素的特征谱线以供气态基态原子吸收。 类型：火焰原子化器 电热原子化器 3.3.2.1 火焰原子化器 （1）火焰的类型： （2）火焰的构造及其温度分布： 干燥区、蒸发区、原子化区和电离化合区 （3）火焰原子化器：（预混合型、全消耗型 ） 雾化器、雾室、燃烧器 火焰原子化器 3.3.2.2 电热原子化 器 石墨炉原子化器示意图 石墨炉升温示意图 石墨炉原子化器 主要优点： 原子化效率高，具有较高的可控温度~34000C ； 试样用量少；灵敏度高；有利于难溶氧化物的原子化；比火焰法安全可靠 主要缺点： 精密度、重现性较差，约5～10%误差；存在记忆效应；杂散光引起的背景干扰较严重，需要校正。 比火焰法更灵敏 单色器的作用：将待测元素的吸收线与邻近谱线分开。 单色器置于原子化器之后。 由于试样物理性质的变化而引起的干扰。 可采用配制与试样溶液有相似物理性质的标准溶液，也可采用标准加入法，可以方便地消除这种干扰。另外，当溶液浓度太高时，可用稀释法。 3.4.1.2 化学干扰 化学干扰：待测元素和其它组分之间发生化学反应而影响待测元素化合物的离解和原子化。 化学干扰的消除： （1）提高火焰温度：难挥发、难离解化合物原子化 （2）加入释放剂：例如，Sr或La离子消除磷酸盐对Ca2＋的干扰 （3）加入保护剂：EDTA，8-羟基喹啉 （4）加入基体改进剂： （5）化学分离法： 3.4.1.3 电离干扰 被测元素原子在原子化过程中发生电离，使参与吸收的基态原子数量减少而造成吸光度下降的现象。 消除电离干扰的最有效办法是在标准和分析试样溶液中均加入过量的易电离元素。 常用的消电离剂是碱金属元素。 3.4.1.4 光谱干扰 （一） 谱线干扰 产生原因： 吸收线重叠： Cu 2165? 与 2178?。狭缝较宽时出现同时吸收 待测元素分析线与共存元素的吸收线重叠 Fe 2719.025? Pt 2719.038 ? Cu 2165 ? 与2178 ? Pb 2170 ? 消除方法：另选分析线；减小狭缝宽度；降低灯电流等等。 3.4.1.4 光谱干扰 （二） 背景干扰 邻近线背景校正法是采用一条与分析线相近的非吸收线，被测元素基态原子对它无吸收，而背景吸收的范围较宽，所以对它仍然有吸收。 当分析时，背景和被测元素对分析线都产生吸收，分析线的吸光度值和邻近线的吸光度值两者之差即为被测元素的净吸光度值。 3.4.2.2 连续光源校正法 这种方法是用一个连续光源氘灯(紫外光区)、碘钨灯(可见光区)、氙灯(紫外、可见光区) 与锐线光源的谱线交替通过原子化器并进入检测器。 当氘灯发出的连续光谱通过时，可以认为用氘灯的连续光谱所测得的吸光度是背景吸收值，而锐线光源通过原子化器时产生的吸收为背景吸收和被测元素吸收之和，两者的差值为净的吸光度值。 3.4.2.3 塞曼效应背景校正法 将一磁场加在原子化器上，磁场垂直于光束。在磁场作用下，吸收线分裂为?线和??线，前者平行于磁场，波长与原吸收线相同；后者垂直于磁场，波长偏离原吸收线波长。 3.4.2.4 自吸效应背景校正法 当以低电流脉冲供电时，空心阴极灯发射锐线光谱，测定的是原子吸收和背景吸收的总吸光度。 当以高电流脉冲供电时，空心阴极灯发射线