原子吸收光谱法

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1、第4章原子吸收光谱法(AtomicAbsorptionSpectrometry)主讲人：叶明德§3-1.概述1．定义：基于被测元素基态原子在蒸气状态对其原子共振辐射吸收进行元素定量分析的方法。组成部分：光源原子化装置分光系统检测系统2．特点：1）灵敏度高，精密度高。FAASppm，ppbGFAAS10-10—10-14g2）选择性好，抗干扰能力强。谱线干扰少，共存元素影响小3）适用范围广，测定的元素高达70多种。4）分析速度快，设备费用低。缺点：1）难熔元素及非金属元素难以测定；2）一个元素需要一盏空

2、心阴极灯；3）不能同时进行多元素分析。思考题：1．原子吸收分光光度计主要由哪几部分组成？每部分的作用是什么？在构造上与分光光度计有什么不同？为什么？光源吸收池分光系统检测系统光度法W或H灯比色皿棱镜或光栅光电池或光电管AASHCL原子化器光栅光电倍增管2．在原子吸收光度计中为什么不采用连续光源（例如钨丝灯或氖灯），而在分光光度计中则需要采用连续光源？原子的能级跃迁只能取固定值，是线光谱，原子吸收的谱线非常窄，如果采用连续光源，则分光系统无法分开相近的吸收线，分光光度计中采用连续光源是因为溶液中分子的吸收

3、是连续光谱，没有必要用线光源。3．简史1954年在澳大利亚墨尔本物理研究所1962年少数几台，1964年400台1966年2000台，1968年5000台1972年20000台，现在大多实验室有温州的情况：试剂化工厂东方化工厂医学院自来水厂药检所商检局工科所市环保局区环保局地质大队冶炼厂Walsh的贡献：1）AAS的理论基础—峰值吸收理论2）发明并使用了锐线光源—HCL1961年沃尔夫（原苏联）开始了无火焰AAS工作1965年T.B.Willis威尼斯开始N2O—C2H23000oCN2O—

4、C2H2的使用使测定元素30种—70多种近代的发展：1）背景校正，如Zeeman效应校正2）自动化自动进样、自动测定、微机贮存3）改进光源：激光4）联用技术GC—AASFI—AAS国内的厂家：沈阳北京（地质分析光学二光）上海WYXGGXCFUWFXSP国外的厂家：Perkin—Elmer日本岛津、日立美国热电原子吸收的三个分支：FAASGFAASHAAS4.AAS的方框图： 锐线光源—原子蒸气—单色器—检测器—放大—读出发射光谱吸收分光光电转换AAS的基本构造示意图1AAS的基本构造示意图2§

5、3-2.光源对光源的要求：1）光谱纯度高，2）发射锐线，3）起辉电压低，4）结构牢固可靠5）寿命长，价格便宜，使用方便。一．空心阴极灯HollowCathodlamp１．构造管形，密封式，内抽真空内充有几百帕低压的惰性气体氖（Ne）或氩（Ar）管子用硬质玻璃制成，端口用一片透光窗口材料:光学玻璃大于350nm，石英玻璃小于350nm两根钨棒封入管内：一根连有由钛、锆、钽等有吸气性能金属制成的阳极一根上镶有圆筒形的空心阴极,衬上或熔入被测元素WFX-1D空心阴极灯（HCL）Z5000型空心阴极灯（HCL）空

6、心阴极灯（HCL）示意图２．充气灯内惰性气体的作用：放电时，传输电流，溅射出阴极的金属原子并使之激发产生特征光谱。一般用Ｎe激发能和电离能较大，放电橙红色Ar激发能和电离能较Ne低，放电淡紫色价格上，Ar比Ne便宜强度差不多铬灯，357.9nm,Ar有干扰,Ne不会充气的压强:难挥发元素AlFeCrMnNiTi———充气压强稍低些，以利溅射易挥发元素BiCdPbSnSbZn———充气压强稍高些，以控制溅射。一般Ne400PaAr135Pa3．供电HCL的工作电压150-300V起辉时高出10

7、0-200V发射强度I=aini为灯电流，a为常数LogI=Loga+nLogi供电方式：交流脉冲调制电源避免阴极温度过高消除火焰发射干扰4．使用空心阴极灯1）能稳定放电并有合适的讯噪比的条件下（即正常起辉）选用较小的灯电流。2）不用时，要定期通电。二．其它光源1．高强度HCL：要用一套辅助电源的启动装置，价格较贵，发射强度高。比普通的HCL大30—100倍适用于光谱较复杂的元素如：Fe.Co.Ni.Mo共振线在紫外区的元素:Se.AsNi共振线232.033nm非吸收线231.913nm共振线的强度

8、大,干扰可忽略。2．多元素HCL阴极材料:把几种不同的金属做成园环衬于电极内要求:避免谱线的相互干扰现有:Ca-MgCu-Fe-Co-Ni-Mn-CrAl-CaCu-MnAl-Ca-Mg缺点:强度低,其中溅射击快的原子会覆盖在溅射较慢的元素表面,寿命短。3．连续光源——氘灯背景校正。§3-3．原子化装置及样品导入方法最广泛的是:FAAS(FlameAtomicA