第四章原⼦吸收光谱法
——⼜称原⼦吸收分光光度法§4.1 原⼦吸收分光光度法（AAS）概述
4.1.1 概述1、定义
原⼦吸收分光光度法是基于从光源辐射出具有待测元素特征谱线的光，通过试样蒸⽓时被蒸⽓中待测元素基态原⼦所吸收，由辐射谱线被减弱的程度来测定试样中待测元素含量的⽅法。2、特点
灵敏度⾼：在原⼦吸收实验条件下，处于基态的原⼦数⽬⽐激发态多得多，故灵敏度⾼。检出限可达10—9 g /mL (某些元素可更⾼)
⼏乎不受温度影响：由波兹曼分布公式00qEq q KTN geN g-=知，激发态原⼦浓度与基态原⼦浓度的⽐值qNN
随T↗⽽↗。在原⼦吸收光谱法中，原⼦化器的温度⼀般低于3000℃，此时⼏乎所有元素的01%qNN
=。也就是说，q
N随温度⽽强烈变化，⽽
N却式中保持不变，其浓度⼏乎完全等于原⼦的总浓度。
较⾼的精密度和准确度：因吸收线强度受原⼦化器温度的影响⽐发射线⼩。另试样处理简单。RSD 1~2%，相对误差0.1~0.5%。
选择性⾼：谱线简单，因谱线重叠引起的光谱⼲扰较⼩，即抗⼲扰能⼒强。分析不同元素时，选⽤不同元素灯，提⾼分析的选择性
应⽤范围⼴：可测定70多种元素（各种样品中）。
缺点：难熔元素、⾮⾦属元素测定困难，不能同时多元素分析。3、操作
①将试液喷⼊成雾状，挥发成蒸汽；
②⽤镁空⼼阴极灯作光源，产⽣波长285.2nm特征谱线；③谱线通过镁蒸汽时，部分光被蒸汽中基态镁原⼦吸收⽽减弱；
④通过单⾊器和检测器测得镁特征谱线被减弱的程度，即可求得试样中镁的含量.4、原⼦吸收光谱分析过程确定待测元素。
选择该元素相应锐线光源，发射出特征谱线。试样在原⼦化器中被蒸发、解离成⽓态基态原⼦。
特征谱线穿过⽓态基态原⼦，被吸收⽽减弱，经⾊散系统和检测系统后，测定吸光度。根据吸光度与浓度间线性关系，定量分析。5、与发射光谱异同点
①原⼦吸收光谱分析利⽤的是原⼦的吸收现象，发射光谱分析则基于原⼦的发射现象；②原⼦的吸收线⽐发射线的数⽬少得多，这样谱线重叠的概率就⼩得多；③原⼦吸收法的选择性、灵敏度和准确性都好。
§4.2 原⼦吸收分光光度法的基本原理
4.2.1 原⼦对辐射能的吸收过程——共振线与吸收线
原⼦吸收光谱分析是通过测定基态原⼦对各元素共振线（⼀般为主共振线）的吸收来进⾏定量分析的⽅法。1、共枕线与吸收线
a、共振发射线：电⼦从基态跃迁到能量最低的激发态时要吸收⼀定频率的光，它再跃迁回基态时，则发射出同样频率的光(谱线)，这种谱线称为共振发射线。
b、共振吸收线：电⼦从基态跃迁⾄第⼀激发态所产⽣的吸收谱线称为共振吸收线。c、共振线：共振发射线和共振吸收线都简称为共振线。对⼤多数元素来说，共振线也是元素最灵敏的谱线。4.2.2 原⼦吸收光谱的轮廓1、谱线轮廓
从能级跃迁的观点看，吸收线与发射线应是⼀条严格的⼏何线，但实际上有⼀定宽度的，其原因将在“谱线变宽”这个标题下讨论。以~V
Kν作图，得原⼦吸收线轮廓。
中⼼频率（峰值频率）：曲线峰顶所对应的频率ν，其数值决定于原⼦跃迁能级间的能量差，即=Ehν；
峰值吸收（中⼼吸收）：峰顶所对应的吸收值；中⼼吸收系数：峰顶所对应的吸收系数K；
谱线的半宽度：12
峰⾼处的频率范围ν
。通常以ν?特征地表⽰谱线的宽度。ν?与谱线⾃然宽度Nν
、多普勒变宽Dν
、洛仑兹变宽Lν
及共振变宽Rν
的关系：()1222=
D N L Rννννν+?+?+?
2、谱线变宽（1）谱线的⾃然宽度Nν
⾃然宽度(⽆外界影响时)，谱线仍有⼀定宽度，这种宽度称为⾃然宽度。激发态原⼦的平均表征吸收线轮廓（峰）的参数：中⼼频率νO（峰值频率）；最⼤吸收系数对应的频率或波K；
中⼼波长：λ(nm)；半宽度：ΔνO。寿命越长，宽度越⼩。以波长表⽰⾃然宽度N ν?：22=2N
N c c νλλνπτ
= 式中——τ：激发态原⼦的平均寿命。 （2）多普勒变宽D ν?多普勒变宽的起因是原⼦在空间作⽆规则的热运动，故⼜称热变宽。
当⽕焰中基态原⼦向光源⽅向运动时，由于 Doppler 效应⽽使光源辐射的波长增⼤，基态原⼦将吸收较长的波长；反之亦然。因此，原⼦的⽆规则运动 就使该吸收谱线变宽。当处于热⼒学平衡时， Doppler 变宽可⽤下式表⽰：7D 10νν-
式中——D ν?：以频率表⽰的多普勒变宽；0ν：谱线的中⼼频率；
R ：⽓体常数； T ：绝对温度； c ：光速；A ：被测元素的相对原⼦质量。
由上式可知，D ν?是决定谱线变宽程度的主要因素之⼀。在2000~3000K 范围内，其值⼀般
由于吸光原⼦与蒸⽓中原⼦或分⼦相互碰撞⽽引起的能级稍微变化，使发射或吸收光量⼦频率改变⽽导致的谱线变宽。根据与之碰撞的粒⼦不同，可分为两类：
①因和其它粒⼦(如待测元素的原⼦与⽕焰⽓体粒⼦)碰撞⽽产⽣的变宽——洛伦兹变宽，以ν?表⽰。
共振变宽只有在被测元素浓度较⾼时才有影响。在通常的条件下，压⼒变宽起重要作⽤的主要是洛伦兹变宽R ν?。（4）⾃吸变宽
光源空⼼阴极灯发射的共振线被灯内同种基态原⼦所吸收产⽣⾃吸现象。灯电流越⼤，⾃吸现象越严重。 （5）场致变宽
4.2.3 原⼦吸收与原⼦浓度的关系
在分光光度法中，测量的是分⼦吸收，属于宽带吸收，其峰值宽度达⼏⼗个纳⽶。若由单⾊器得到的⼊射光范围在1个纳⽶左右，那么，它相对宽带吸收，就近似于单⾊的了。
在原⼦吸收中，吸收线的宽度很窄，要求⼊射光的宽度在0.01纳⽶以内，上述朗伯-⽐尔定律才能适⽤。为此，解决的途径：①建⽴新的吸收理论——积分吸收原理 ②得到准单⾊光源——锐线光源 1、积分吸收积分吸收是指吸收线轮廓下所包围的⾯积d V K ν?。根据经典⾊散理论可得：2200d =
2.6510V z K fN fN mcπν-=??
式中——z 、m ：电⼦的电荷及质量；c ：光速； f ：振⼦强度；0N ：基态原⼦浓度，个数/cm 3。
由上式可知，若能求得积分吸收，则可求得原⼦浓度。
积分吸收虽然从理论上建⽴了原⼦吸收与浓度之间的正确关系，但要实现积分吸收的测量，在⽬前却是不可能的。因为要测量⼀条0.001~0.005nm λ?≈的谱线轮廓，以求得它的积分吸收，就要⽤分光装置将它分离出来，这要求单⾊器的分辨率应⾼达5×105级（现约为104级），⽬前还难以做到。
2、Walsh 测定原⼦吸收的⽅法——采⽤锐线光源测定峰值吸收 ? 锐线光源：
①光源的发射线与吸收线的0ν⼀致； ②发射线的1/2ν?⼩于吸收线的1/2ν?。 ? 空⼼阴极灯：可发射锐线光源（主共振线）。图4-2-3 峰值吸收测量⽰意图
若将锐线光源发射的不同频率的光通过原⼦蒸⽓，其⼊射光强度为0I ，当通过长度为L ⾃由原⼦蒸⽓后，其透过光强度为I ，则根据Lambert —Beer 定律有：
0V K L I I e -= （a ） 式中——V K ：原⼦蒸⽓对频率为ν的光吸收系数；在通常的原⼦吸收分析条件下，若吸收线的轮廓仅取决于多普勒变宽，则：02ln 2d V D K K ννπ=??（b ）
对于中⼼吸收，有：0lg I
A I= （c ）因此
lg 0.4343V K L V A e K L -== （d ）
式中——A ：吸收度；V K c ∝。 结合上述（a ）~（d ）得：2000.8686ln 2
2.6510'D A fN L K N L νπ-==?
式中——N 0：待测元素的浓度；
该式表明，当使⽤很窄的锐线光源作原⼦吸收测量时，测得的吸光度与原⼦蒸汽中待测元素的基态原⼦数呈线性关系，因此，适当增加⽕焰的宽度可以提⾼测定的灵敏度。 3、原⼦吸收的测量：吸光度与试液中待测元素的c 也成正⽐： A Kc =K 包含了所有的常数。
此式称为Beer 定律，他指出在⼀定实验条件下，吸光度与浓度呈正⽐的关系。通过测定吸光度就可以求出待测元素的含量。这就是原⼦吸收分光光度分析的定量基础。§4.3 原⼦吸收分光光度计
基本组成：光源+原⼦化系统+光学系统+电学系统(检测系统)
图4-3-1 原⼦吸收分光光度计基本构造⽰意图（1）、（2）
如果将原⼦化器看作是分光光度计中的⽐⾊⽫，则其仪器的构造原理与⼀般的分光光度计是相类似的。区别如下：
1、应⽤锐线光源作原⼦吸收的光源；
2、分光系统安排在⽕焰及检测器之间。避免来⾃⽕焰的辐射直接照射在光电检测器上，影响检测器的正常运转或使准确度降低；
3、为了区分光源（经原⼦吸收减弱后的光源辐射）和发射背景（⽕焰发射的辐射），应采⽤调制⽅式进⾏⼯作。4.3.1 光源
1、光源应满⾜的条件：
①能辐射出半宽度⽐吸收线半宽度还窄的谱线(即锐线光源)，并且发射线的中⼼频率应与吸收线的中⼼频率相同；②辐射的强度应⾜够⼤；
③辐射光的强度要稳定，且背景⼩。
2、作⽤：提供待测元素的特征谱线——共振线。3、类型：蒸汽放电灯、⽆极放电灯、空⼼阴极灯。（⼀）空⼼阴极灯
1、构造：硬质玻璃管、⽯英窗⼝（波长⼩于350nm ）或光学玻璃窗⼝（波长⼤于350nm ）。
阴极：钨棒作成圆筒形，筒内熔⼊被测元素；阳极：钨棒，装有钛、锆等⾦属作成的阳极；管内充⽓：氩或氖，称载⽓。2、⼯作原理
①当在正负电极上施加适当电压（⼀般为200～500V）时，在正负电极之间便开始放电，这时，电⼦从阴极内壁射出，经电场加速后向阳极运动；
②运动的电⼦与载⽓（惰性⽓体）原⼦碰撞使惰性⽓体电离成为阳离⼦，阳离⼦在电场加速下，以很快的速度轰击阴极表⾯，使阴极内壁待测元素的原⼦溅射出来，在阴极腔内形成待测元素的原⼦蒸⽓云；
③蒸⽓云中的原⼦再与电⼦、惰性⽓体原⼦、离⼦发⽣碰撞⽽被激发，从⽽发射出所需频率的光。阴极发射出的光谱，主要是阴极元素的光谱（待测元素的光谱，另外还杂有内充惰性⽓体和阴极杂质的光谱）。3、影响空⼼阴极灯光谱特性的主要因素（1）阴极材料的性质：它决定于共振线的波长；
（2）内充⽓体（载⽓）的种类及压⼒：载⽓担负着携载电流、溅射或蒸发及激发阴极原⼦蒸⽓的三项任务。同时，载⽓压⼒太低，使灯失效；载⽓压⼒太⾼，引起洛仑兹变宽，且放电不稳定，因此，最好在130~670kPa范围内。同时，载⽓的性质决定于发射线的性质。⼀般⽤氖作内充⽓体，只是在氖光谱对空⼼阴极⾦属共振线产⽣光谱⼲扰时，才使⽤氩。（3）灯电流：灯电流i与灯辐射线强度I的关系为nI ai=
式中——n：与阴极材料、内充⽓体及选定谱线等相关的⼀个参数，对于氖及氩，2~3n=；
a：⽐例常数。
由上式可见，在⼀定范围内增⼤灯电流，可提⾼激发线强度，改善稳定性。4、多元素空⼼阴极灯：发射强度弱
5、⽆极放电灯：强度⾼。但制备困难，价格⾼。
6、空⼼阴极灯的优点：只有⼀个操作参数（即电流），发射的谱线稳定性好，强度⾼⽽宽度窄，并且容易更换。（⼆）锐线光产⽣的原理
1、特征谱线的产⽣：在⾼压电场下, 阴极向正极⾼速飞溅放电, 与载⽓原⼦碰撞, 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。载⽓离⼦在电场中⼤⼤加速, 获得⾜够的能量, 轰击阴极表⾯时, 可将被测元素原⼦从晶格中轰击出来, 即谓溅射, 溅射出的原⼦⼤量聚集在空⼼阴极内, 与其它粒⼦碰撞⽽被激发, 发射出相应元素的特征谱线——共振谱线。2、特征谱线为锐线。控制光源⼯作条件，减少谱线变宽。（三）光源的调制
1、使⽤机械斩光器进⾏调制；
2、光源的电源调制：优点是除了⽐机械调制能更好地消除发射背景的影响外，还能提⾼共振线发射光强度及稳定性，降低噪声，并延长灯的使⽤寿命.因⽽近代仪器多使⽤这种调制办法.4.3.2 原⼦化系统
原⼦化器是将样品中的待测组份转化为基态原⼦的装置。⽬前主要有⽕焰原⼦化、⽯墨炉原⼦化和低温原⼦化3种。（⼀）⽕焰原⼦化器
1、定义：利⽤⽓体燃烧形成的⽕焰来进⾏原⼦化，⽕焰型的原⼦化系统叫做⽕焰原⼦化器。
2、分类：⽕焰原⼦化器有预混合型和全消耗型两种，以预混合型最常⽤。3、结构：①雾化器
作⽤：将试样溶液分散为极微细的雾滴，形成直径约10µm的雾滴的⽓溶胶（使试液雾化）。要求：a、喷雾要稳定；b、雾滴要细⽽均匀；c、雾化效率要⾼；d、有好的适应性。⽓动雾化器原理：
雾化器⼀般为同轴型圆筒状，即由两个同⼼⽑细管组成。当由外管进⼊的助燃⽓以⾼速（可达⾳速）流出喷嘴时，会在内管⼝造成⼀负压，于是试液沿⽑细管被吸⼊，并为⾼速⽓流冲击分散为雾滴。⾼速⽓流携载的雾滴与撞击球撞击后会进⼀步破碎为直径约10µm的⽓溶胶。②燃烧器
分类：“单缝燃烧器”、“三缝燃烧器”、“多孔燃烧器”。③⽕焰
原⼦吸收所使⽤的⽕焰，只要其温度能使待测元素离解成⾃由的基态原⼦就可以了。如超过所需温度，则激发态原⼦增加，电离度增⼤，基态原⼦减少，这对原⼦吸收是很不利的。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。1）⽕焰的组成：
空⽓—⼄炔⽕焰：⽕焰温度达2500K，适⽤于缝长10~11cm、缝宽0.5~0.6mm的燃烧器；N2O—⼄炔⽕焰：⽕焰温度达3000K，适⽤于缝长5cm、缝宽0.46的燃烧器；空⽓—氢⽓⽕焰：⽕焰温度达2300K，适⽤于三缝燃烧器。2）⽕焰的类型：
化学计量焰：助燃⽓与燃⽓按其化学计量关系提供，温度⾼，适于多数元素原⼦化。
贫燃焰：燃⽓较少，(燃助⽐⼩于化学计量，约为1⽐6)。燃烧完全，黄⾊焰，温度较⾼，适于测定易解离、易电离的元素。适⽤于碱⾦属测定。
富燃焰：燃⽓较多，(燃助⽐⼤于化学计量)。燃烧不完全，蓝⾊焰，温度较低。具有还原性，适于易形成难解离氧化物的元素测定。Mo 、Cr 稀⼟等。 4、⽕焰原⼦化器的优缺点：
优点：简单，⽕焰稳定，重现性好，精密度⾼，应⽤范围⼴。
缺点：喷雾⽓体对试样稀释严重，待测元素易氧化，使原⼦化效率低，灵敏度下降。
（⼆） 电热原⼦化 (⾮⽕焰原⼦化器) 1、电热原⼦化器种类： （1）⽯墨炉原⼦化器 （2）碳棒原⼦化器 （3）⾦属原⼦化器
2、电热原⼦化过程
电热⾼温⽯墨炉原⼦化法原⼦化效率⾼，可得到⽐⽕焰⼤数百倍的原⼦化蒸⽓浓度。使灵敏度增加10~200倍，⼀般⽐⽕焰原⼦化法提⾼⼏个数量级。
特点：液体和固体都可直接进样；试样⽤量⼀般很少；但精密度差，相对偏差约为4~12%（加样量少）。3、⽯墨炉原⼦化法
（1）结构：炉体+⾦属套+绝缘套圈+⽯⿊管+外层⽔冷却
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⽓。 （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。①⼲燥阶段——脱溶剂 ? ⽬的：去溶剂； ⼲燥温度：稍低于溶液沸点的温度下进⾏；
⼲燥时间：⼀般样品为试液微升数乘1.5~2.0秒。 ②灰化阶段 ⽬的：蒸发除去有机物以及低沸点的基体元素；
灰化温度：待测元素没有明显损失下的最⾼温度（350~1200℃）；
灰化时间：待测元素没有明显损失⽽可能产⽣⼲扰的基体物质尽可能挥发掉。 ③原⼦化阶段 ⽬的：待测元素挥发并解离为⽓态原⼦；
原⼦化温度：测得最⼤吸收值的最低温度（2400~3000℃）；原⼦化的温度在2100℃～2400℃之间
原⼦化时间：待测元素挥发完全⽽残渣不挥发。④净化阶段
⽬的：除渣，净化⽯墨管
净化温度：较原⼦化温度稍⾼，约3000℃净化时间：3-5秒
（3）⽯墨炉原⼦化⽅法——升温程序：台阶升温和斜坡升温
（4）⽯墨炉原⼦化法的优缺点
优点：原⼦化程度⾼，试样⽤量少(5~100µL；20~40 µg)，可测固体及粘稠试样，灵敏度⾼，检测极限10—12 g/L；缺点：重现性差，共存化合物可能产⽣⼲扰，装置复杂。（5）⽕焰法和⽆⽕焰法的⽐较
4、低温原⼦化法（化学原⼦化法）
①氢化物原⼦化装置：对As、Sb、Bi、Sn、Ge、Se、Pb和Te等元素，将其还原成相应的氢化物，然后引⼊加热的⽯英吸收管内，使氢化物分解成⽓态原⼦，并测定其吸光度；
②冷原⼦化装置：将试液中的Hg离⼦⽤SnCl2还原为Hg，在室温下，⽤空⽓流将汞蒸⽓引⼊⽓体吸收管中测定其吸光度。
4.3.3 光学系统
1、外光路系统（或称照明系统）：作⽤是光源发出的共振线能正确地通过原⼦蒸汽，并投射在单⾊器⼊射狭缝上。2、分光系统（单⾊器）：是将光源发射的未被待测元素吸收的特征谱线与邻近谱线分开。
3、通带宽度（W）：指通过单⾊器出射狭缝通过的波长范围。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。[讨论：如何选择W？]
光栅线⾊散率的倒数，也称倒线⾊散率(d λ/d l )。其物理意义为光谱成像在焦⾯上时，单位长度(mm)所包含的波长(nm)范围。 单⾊仪的光谱通带和狭缝宽度的调节？
⽐如线⾊散倒数D 为0.2nm/0.1mm ，狭缝宽度S 为0.1mm ，光谱通通带W 是0.2nm ；线⾊散倒数尽可能的⼩较好，要使较⼤辐射能进⼊单⾊仪需采⽤较⼤的狭缝宽度，因此需要强⾊
4.3.4 检测系统（电学系统）
1、检测器：作⽤是将单⾊器分出的光信号进⾏光电转换。 在原⼦吸收分光光度计中常⽤光电倍增管作检测器，作为光电转换元件以产⽣合适测量的电流。
2、放⼤器：其作⽤是将光电倍增管输出的电压信号放⼤。3、对数变换器A 、对数转换B 、曲线校直C 、标尺扩展D 、信号积分
4、显⽰系统：记录器、数字直读装置、电⼦计算机程序控制等。4.3.5 原⼦吸收分光光度计的类型 1、单光束原⼦吸收分光光度计
结构简单、价廉；但易受光源强度变化影响，灯预热时间长，分析速度慢. 2、双光束原⼦分光光度计
⼀束光通过⽕焰，⼀束光不通过⽕焰，直接经单⾊器，此类仪器可消除光源强度变化及检测器灵敏度变动影响.3、双波道或多波道原⼦分光光度计
使⽤两种或多种空⼼阴极灯，使光辐射同时通过原⼦蒸汽⽽被吸收，然后再分别引到不同分光和检测系统，测定各元素的吸光度值。
此类仪器准确度⾼，可采⽤内标法，并可同时测定两种以上元素。但装置复杂，仪器价格昂贵。§4.4 分析⽅法的选择与应⽤
4.4.1 特征参数 1、灵敏度及特征浓度 A 、灵敏度
灵敏度（S ）指在⼀定浓度时，测定值（吸光度）的增量（d A ）与相应的待测元素浓度（或质量）的增量（d c 或d m ）的⽐值：
d d A S c =或d d AS m=
可见，S 即为分析校准曲线的斜率。 B 、特征浓度（⽕焰原⼦吸收法）
能产⽣1%吸收或0.00434吸光度时，试液中待测元素的浓度（单位：µg .mL -1/1%）：()00.00434 µg /mL /1%x
x c c A = 式中——c x ：试液中待测元素的浓度（µg /mL ）；A ：试液的吸光度。C 、特征质量（⽯墨炉原⼦吸收法）
能产⽣1%吸收或0.00434吸光度时，所对应的待测元素的质量（单位：g/1%）：()00.00434 µg /g /1%xxm m A=
x ：试液中待测元素的质量（µg /g ）；A ：试液的吸光度。
可见，特征浓度（质量）越⼩，⽅法越灵敏！ 指能产⽣⼀个能够确证在试样中存在某元素的分析信号所需要的该元素的最⼩含量。它以被测元素能产⽣三倍于标准偏差的读数时的浓度来表⽰：[]3 µg/mL c cD A σ=?[]3 µg/g m mD Aσ=?
式中——A ：多次测的吸光度的平均值；σ：空⽩溶液吸光度的标准偏差，对空⽩溶液，⾄少 “灵敏度”和“检测限”是衡量分析⽅法和仪器性能的重要指标。降低噪声，改善检出限！ 4.4.2 测定条件的选择 1、分析线⼀般选待测元素的共振线作为分析线，测量⾼浓度时，也可选次灵敏线。 2、空⼼阴极灯电流在保证有稳定和⾜够的辐射光通量的情况下，尽量选较低的电流（最⼤电流的12~23为⼯作电流）。 3、⽕焰
依据不同试样元素选择不同⽕焰类型。 4、观测⾼度
调节观测⾼度（燃烧器⾼度），可使光束通过⾃由原⼦浓度最⼤的⽕焰区，灵敏度⾼，观测稳定性好。5、光谱通带（可调节狭缝宽度改变）
⽆邻近⼲扰线（如测碱及碱⼟⾦属）时，选较⼤的通带，反之（如测过渡及稀⼟⾦属），宜选较⼩通带。4.4.3 定量分析⽅法
原⼦吸收光谱法是⼀种元素定量分析⽅法，它可以⽤于测定70多种⾦属元素和⼀些⾮⾦属元素的含量。
⼀、标准曲线法（校准曲线法） 1、⽅法：
配制⼀组含有不同浓度被测元素的标准溶液，在与试样测定完全相同的条件下，按浓度由低到⾼的顺序测定吸光度值。绘制吸光度对浓度的校准曲线。测定试样的吸光度，从校准曲线上⽤内插法求出被测元素的含量。
2、特点：该法简便、快速，但仅适⽤于组成简单、⼲扰较少的试样.
3、偏差：在实际分析中，有时出现标准曲线弯曲的现象，浓度⾼时曲线向浓度坐标弯曲.
原因：浓度⾼时，吸收线既有热变宽，⼜有压⼒变宽，使吸收线轮廓不对称，导致光源辐射共
振线的中⼼波长与共振吸收线的中⼼波长错位，使吸收相应减少，结果标准向浓度坐标弯曲。
（1）配制标准溶液时，应尽量选⽤与试样组成接近的标准样品，并⽤相同的⽅法处理。如⽤纯待测元素溶液作标准溶液时，为提⾼测定的准确度。可放⼊定量的基体元素；
（2）应尽量使得测定范围在T=30～90%之间（即A=0.05～0.5），此时的测量误差较⼩；（3）每次测定前必须⽤标准溶液检查，并保持测定条件的稳定；（4）应扣除空⽩值，为此可选⽤空⽩溶液调零。⼆、标准加⼊法1、⽅法：
取若⼲份体积相同的试液（c x），依次按⽐例加⼊不同量的待测物的标准溶液（c0），定容后浓度依次为：c x，c x +c0，cX +2c0，c x +3c0，c x +4 c0……。
然后分别测得吸光度为：A x，A1，A2，A3，A4……。以A对浓度增量c做图得⼀直线，图中xxxc AcA A=-2、注意事项：
①待测元素浓度与对应的吸光度应呈线性关系；②最少应采⽤4个点来作外推曲线；
③本法能消除基体效应带来的影响，但不能消除背景吸收的影响；④对于斜率太⼩的曲线(灵敏度差)，误差较⼤。4.4.4 应⽤
原⼦吸收分光光度法应⽤⼴泛，微量⾦属元素测定的⾸选⽅法(⾮⾦属元素可采⽤间接法测量)。1、头发中微量元素的测定—微量元素与健康关系微波消解—原⼦吸收光谱法测定头发中多种⾦属元素2、⽔中微量元素的测定—环境中重⾦属污染分布规律⽯墨炉原⼦吸收光谱法测定涉⽔产品中镍；
吐温-80存在下⽕焰原⼦吸收光谱法测定化妆品中铅。3、⽔果、蔬菜中微量元素的测定
微波消解-⽕焰原⼦吸收光谱法测定黄花菜、薇菜和核桃仁中的铜、锌、铁、锰；⽕焰原⼦吸收光谱法测定辣椒中的铁、锌、锰。4、矿物、合⾦及各种材料中微量元素的测定
从吸⾷前后⾹烟中微量元素含量的变化看吸烟的危害；5、各种⽣物试样中微量元素的测定葱属类植物微量元素的测定；
微波消解-⽯墨炉原⼦吸收光谱法测定鱼粉中的镉和铬。§4.5 ⼲扰及其抑制4.5.1 概述
总的说⼲扰是较⼩的，这是由⽅法本⾝的特点所决定的。因为⽤的是锐线光源，应⽤的是共振吸收线，吸收线的数⽬⽐发射线数⽬少得多，谱线相互重叠的⼏率较⼩，这是光谱⼲扰⼩的重要原因。蒸汽中基态原⼦数近似地等于总原⼦数，这是⼲扰⼩的⼀个基本原因。
实际⼯作中仍不可忽视⼲扰问题，甚⾄还很严重。※类型：
1、光谱⼲扰：谱线重叠⼲扰、背景⼲扰；
2、⾮光谱⼲扰：物理⼲扰、化学⼲扰、电离⼲扰。4.5.2 光谱⼲扰——主要来⾃光源和原⼦化器.1、与光源有关的光谱⼲扰
光源在单⾊器的光谱通带内存在与分析线相邻的其它谱线.
A、与分析线相邻的是待测元素谱线：减⼩狭缝宽度来改善或消除这种影响由于这些谱线不被待测元素所吸收，所以会导致测定灵敏度下降，⼯作曲线弯曲。B、与分析线相邻的是⾮待测元素的谱线：选⽤⾼纯元素灯
如果这根谱线是待测元素的⾮吸收线，同样会使待测元素的灵敏度下降，⼯作曲线弯曲；
如果这根谱线是待测元素的吸收线，⽽当试样中⼜含有这个元素时，将产⽣“假吸收”，产⽣正误差。
另外，若空⼼阴极灯中有连续背景发射，不仅使灵敏度降低，⼯作曲线弯曲，⽽且若试样中共存元素吸收线处于该发射区时，有可能产⽣假吸收.灯的连续背景发射是由于灯的制作不良，或长期不⽤⽽引起的；——纯化灯内⽓体或换灯.2、光谱线重叠⼲扰：分析线可能与⼲扰元素的某谱线重叠——另选分析线4.5.3 原⼦化器的⼲扰
1、原⼦化器的发射：来⾃⽕焰本⾝或原⼦蒸汽中待测元素的发射—采⽤调制⽅式可避免；
2、背景吸收（分⼦吸收）：来⾃原⼦化器的⼀种光谱⼲扰。它是由⽓态分⼦对光的吸收以及⾼浓度盐的固体微粒对光的散射所引起的。是⼀种宽频带吸收。
A、⽕焰成分对光的吸收：波长愈短，⽕焰成分的吸收愈严重.
这类⼲扰对分析结果影响不⼤，⼀般可通过零点调节来消除，但影响信号的稳定性.B、⾦属的卤化物、氧化物以及部分硫酸盐和磷酸盐分⼦对光的吸收.在低温⽕焰中，它们的影响较明显；在⾼温⽕焰中，由于分⼦分解⽽变得不明显.
C、固体微粒对光的散射：是由于基体成分进⼊原⼦化器，这些基体成分在原⼦化过程中形成烟雾
、背景吸收的校正：
a、邻近线校正法：因为背景吸收是宽频带吸收，因此若有可能，可以测量与分析线邻近的⾮吸收线的吸收（即背景吸收），再从分析线的总吸收中扣除⾮吸收线的吸收；b、⽤与试样溶液有相似组成的标准溶液来校正；c、⽤分离基体的办法来消除影响；
d、采⽤氘灯背景校正器，可不必考虑共振线吸收的影响；e、塞曼效应背景校正法是另⼀种有效背景校正。4、氘灯扣背景（190-350 nm）
氘灯⾃动背景校正原理：氘灯发射的连续光谱经过单⾊器的出光狭缝后，出射带宽约为0.2nm 的光谱通带（带宽取决于狭缝宽度和⾊散率）；空⼼阴极灯发射线的宽度⼀般约为0.002nm；
测量前调制：在测定时，如果待测元素原⼦产⽣⼀正常吸收，则从连续光源氘灯发出的辐射在共振线波长处也被吸收，但由于所观察的谱带宽度⾄少有0.2nm ，因此，在相应吸收线处宽度约为0.002nm 的辐射即使被100% 吸收最多也只占辐射强度的1% 左右，故可忽略不计；
因此可合理地认为，⽤氘灯作光源，测得的吸收值是背景吸收值，⽽不必考虑共振线吸收的影响.
测量时，使空⼼阴极灯和氘灯所发射的光束位于同⼀光轴⽽通过原⼦蒸汽的相同部位.⼆灯分别以500Hz和1000Hz脉冲电源供电，因此检测器的输出是两种不同频率信号的和.该信号经放⼤后⽤两个同步检测器进⾏分离，最后由减法器得到该两信号的差.
※缺点：a、应⽤的波长范围较窄，⼀般为190-360nm；b、背景校正能⼒较弱。5、塞曼效应校正法
塞曼效应—将光源置于强⼤的磁场中时，光源发射的谱线在强磁场作⽤下，因原⼦中能级发⽣分裂⽽引起光谱线分裂的磁光效应（塞曼效应），背景校正⽐氘灯连续光源背景校正优越，可在各波长范围内进⾏，背景校正的准确度⾼。4.5.4 物理⼲扰（基体效应）
1、产⽣：是指试样在转移、蒸发过程中任何物理因素变化⽽引起的⼲扰效应.这类⼲扰是⾮选择性的，亦即对试样中各元素的影响基本上是相似的。2、⼲扰因素：
A、试液的粘度：影响试液喷⼊⽕焰的速度；B、表⾯张⼒：影响雾滴的⼤⼩及分布；C、溶剂的蒸汽压：影响蒸发速度和凝聚损失；D、雾化⽓体的压⼒：影响喷⼊量的多少；等等。
3、消除：配制与待测试样具有相似组成的标准溶液，是消除基体⼲扰的常⽤⽽有效的⽅法。4.5.5 化学⼲扰
1、产⽣：是指待测元素与其他组分之间的化学作⽤所引起的⼲扰效应，它主要影响待测元素的原⼦化效率。这类⼲扰具有选择性。化学⼲扰是原⼦吸收分光光度法中的主要⼲扰来源。2、⼲扰因素：
①待测元素与共存组分⽣成难挥发的化合物，致使参与吸收的基态原⼦数减少；②电离是化学⼲扰的⼜⼀重要形式。
3、抑制⽅法：抑制⼲扰是消除⼲扰的理想⽅法。在标准溶液和试样溶液中均加⼊某些试剂，常可控制化学⼲扰。
①消电离剂：加⼊较⼤量的易电离元素（如钠、钾、铷、铯），使在⽕焰中强烈电离⽽消耗了能量，减少待测元素基态原⼦的电离；
②释放剂：与⼲扰组分形成更稳定的或更难挥发的化合物，使待测元素释放出来（如加⼊La或Sr将钙从磷酸盐中释放出来）；③保护剂：这些试剂的加⼊，能使待测元素不与⼲扰元素⽣成难挥发化合物（为了消除磷酸盐对钙的⼲扰，加⼊EDTA使钙⽣成易于原⼦化的EDTA-Ca⽽消除了磷酸盐对钙的⼲扰）；
④缓冲剂：于试样与标准溶液中均加⼊超过缓冲量（即⼲扰不再变化的最低限量）的⼲扰元素；（如：测钛时，在试样和标准溶液中都加⼊质量分数为2x10-4以上的铝，使铝对钛的⼲扰趋于稳定）⑤还可⽤标准加⼊法来控制化学⼲扰；
⑥可考虑⽤沉淀法、离⼦交换、溶剂萃取等分离⽅法，将⼲扰组分与待测元素分离。4.5.6 有机溶剂的影响
有机溶剂会改变⽕焰温度和组成，因⽽影响原⼦化效率；溶剂的产物会引起发射及吸收，有机溶剂燃烧不完全将产⽣微粒碳⽽引致散射，因⽽影响背景等。有机溶剂既是⼲扰因素之⼀，但也可⽤来有效地提⾼测定灵敏度。
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容