原子吸收分光光度計(jì)測量技術(shù)

一、 光譜的種類和原子光譜分析
    光譜的種類: 物質(zhì)中的原子、分子處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。這種物質(zhì)的內(nèi)部運(yùn)動(dòng)，在外部可輻射或吸收能的形式（即電磁輻射）表現(xiàn)出來，而光譜就是按照波長順序排列的電磁輻射。由于原子和分子的運(yùn)動(dòng)是多種多樣的， 因此光譜的表現(xiàn)也是多種多樣的。從不同的角度可把光譜分為不同的種類:
· 按照波長及測定方法，光譜可分為：Y射線（0.005-1.4 ?）， X射線(0.1-100 ? )，光學(xué)光譜(100?-300μm)和微波波譜(0.3mm-1m)。而光學(xué)光譜又可分為真空紫外光譜(100-2000 ?)、近紫外光譜(2000-3800 ?)、可見光譜3800-7800 ?)、近紅外光譜(7800?-3μm)和遠(yuǎn)紅外光譜(3-300μm)。通常所說的光譜僅指光學(xué)光譜而言。
· 按其外形，光譜又可分為連續(xù)光譜、帶光譜和線光譜。連續(xù)光譜的特點(diǎn)是在比較寬的波長區(qū)域呈無間斷的輻射或吸收，不存在銳線和間斷的譜帶。熾熱的熔體或固體會(huì)發(fā)射出連續(xù)光譜。這種光譜對(duì)光譜分析不利，需采取措施避免或消除之。帶光譜來源于氣體分子的發(fā)射或吸收，其特點(diǎn)是譜線彼此靠得很近，以致在通常的分光條件下，這些譜線似乎連成譜帶。這種帶光譜對(duì)原子發(fā)射光譜和原子吸收光譜分析都是不利的。線光譜是由外形無規(guī)則的相間譜線所組成。光譜線是單色器入口狹縫單色光像，譜線相間不連續(xù)是由原子能級(jí)的不連續(xù)（量子化）所決定的。這種線光譜是由氣磁性原子（離子）經(jīng)激發(fā)后而產(chǎn)生的。
按照電磁輻射的本質(zhì)，光譜又可分為分子光譜和原子光譜。分子光譜是由于分子中電子能級(jí)變化而產(chǎn)生的。
    原子光譜可分為發(fā)射光譜、原子吸收光譜、原子熒光光譜和X- 射線以及X- 射線熒光光譜。前三種涉及原子外層電子躍遷，后兩種涉及內(nèi)層電子的躍遷。目前一般認(rèn)為原子光譜僅包括前三種。原子發(fā)射光譜分析是基于光譜的發(fā)射現(xiàn)象；原子吸收光譜分析是基于對(duì)發(fā)射光譜的吸收現(xiàn)象；原子熒光光譜分析是基于被光致激發(fā)的原子的再發(fā)射現(xiàn)象。
    原子吸收光譜分析的波長區(qū)域在近紫外和可見光區(qū)。其分析原理是將光源輻射出的待測元素的特征光譜通過樣品的蒸氣時(shí)，被蒸氣中待測元素的基態(tài)原子所吸收，由發(fā)射光譜被減弱的程度，進(jìn)而求得樣品中待測元素的含量。
二、 原子吸收光譜分析的特點(diǎn)
1．選擇性強(qiáng)
由于原子吸收譜線僅發(fā)生在主線系，而且譜線很窄，線重疊幾率較發(fā)射光譜要小得多，所以光譜干擾較小選擇性強(qiáng)，而且光譜干擾容易克服。在大多數(shù)情況下，共存元素不對(duì)原子吸收光譜分析產(chǎn)生干擾。由于選擇性強(qiáng)，使得分析準(zhǔn)確快速。
2．靈敏度高
火焰原子吸收的相對(duì)靈敏度為ug/ ml - ng / ml；無火焰原子吸收的靈敏度在10-10-10-14之間。如果采取預(yù)富集，可進(jìn)一步提高分析靈敏度。由于該方法的靈敏度高，使分析手續(xù)簡化可直接測定，則縮短分析周期加快測量進(jìn)程 。由于靈敏度高，則需樣量少。微量進(jìn)樣熱核的引入，可使火樂趣的需樣量少至20-300ul。無火焰原子吸收分析的需樣量僅5 – 100ul。固體直接進(jìn)樣石墨爐原子吸收法僅需0.005 - 30mg，這對(duì)于試樣來源困難的分析是極為有利的。
3．分析范圍廣
4．精密度好
火焰原子吸收法的精密度較好。在日常的微量分析中，精密度為1-3%。如果儀器性能好，采用精密測量精密度可達(dá)x%。無火焰原子吸收法較火焰法的精密度低，目前一般可控制在15%之內(nèi)。若采用自動(dòng)進(jìn)樣技術(shù)，則可改善測定的精密度。
缺點(diǎn)：
原子吸收光譜分析的缺點(diǎn)在于每測驗(yàn)一種元素就要使用一種元素?zé)舳沟貌僮髀闊?。?duì)于某些基體復(fù)雜的樣品分析，尚存某些干擾問題需要解決。如何進(jìn)一步提高靈敏度和降低干擾，仍是當(dāng)前和今后原子吸收分析工作者研究的重要課題。
三、 原子吸收光譜分析的應(yīng)用
原子吸收光譜分析現(xiàn)巳廣泛用于各個(gè)分析領(lǐng)域，主要有四個(gè)方面：理論研究；元素分析；有機(jī)物分析；金屬化學(xué)形態(tài)分析
1． 在理論研究中的應(yīng)用：
原子吸收可作為物理和物理化學(xué)的一種實(shí)驗(yàn)手段，對(duì)物質(zhì)的一些基本性能進(jìn)行測定和研究。電熱原子化器容易做到控制蒸發(fā)過程和原子化過程，所以用它測定一些基本參數(shù)有很多優(yōu)點(diǎn)。用電熱原子化器所測定的一些有元素離開機(jī)體的活化能、氣態(tài)原子擴(kuò)散系數(shù)、解離能、振子強(qiáng)度、光譜線輪廓的變寬、溶解度、蒸氣壓等。
2． 在元素分析中應(yīng)用
原子吸收光譜分析，由于其靈敏度高、干擾少、分析復(fù)合快速，現(xiàn)巳廣泛地應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生化、地質(zhì)、冶金、食品、環(huán)保等各個(gè)領(lǐng)域，目前原子吸收巳成為金屬元素分析的工具之一，而且在許多領(lǐng)域巳作為標(biāo)準(zhǔn)分析方法。
原子吸收光譜分析的特點(diǎn)決定了它在地質(zhì)和冶金分析中的重要地位，它不僅取代了許多一般的濕法化學(xué)分析，而且還與X- 射線熒光分析，甚至與中子活化分析有著同等的地位。目前原子吸收法巳用來測定地質(zhì)樣品中40多種元素，并且大部分能夠達(dá)到足夠的靈敏度和很好的精密度。鋼鐵、合金和高純金屬中多種原子吸收分光光度計(jì)測量技術(shù)。