原子吸收答案

1.引起原子谱线变宽的因素有哪些？对原子吸收光谱分析有什么影响？
自然变宽：
无外界因素影响时由于激发态原子有限寿命而使谱线具有的宽度。

(1)多普勒变宽：
又称热变宽，是由于原子无规则的热运动而导致的谱线变宽。

(2)碰撞变宽(压力变宽），原子之间相互碰撞而引起的变宽称为碰撞变宽。

由于压力增大后这种变宽增大，也称为压力变宽。

分为洛伦兹（Lorentz）变宽和赫尔兹马（Holtsmark )变宽。

（3）场致变宽（电场致宽、磁场致宽）：
在外界电场或磁场的作用下，引起原子核外层电子能级分裂而使谱线变宽现象称为场致变宽。

由于磁场作用引起谱线变宽，称为Zeeman (塞曼)变宽。

(4)自吸变宽：
谱线自吸引起的变宽称为自吸变宽。

在分析测试工作中，谱线的变宽往往会导致原子吸收分析的灵敏度下降。

2.什么是积分吸收和峰值吸收？在原子吸收光谱分析中，什么情况下可以用峰值吸收代替积分吸收？
积分吸收：
吸收线轮廓内的总面积即吸收系数对频率的积分。

(在原子吸收光谱分析中，把测量气态基态原子吸收共振线的总能量称为积分吸收测量法)峰值吸收：
测量吸收线的峰值的吸收。

以峰值吸收测量代替积分吸收测量的必要条件：
①锐线光源辐射的发射线与原子吸收线的中心频率υ(或波长λ)完全一致；
00
②锐线光源发射线的半宽度比吸收线的半宽度更窄，一般为吸收线半宽度的。

3.简述原子吸收光谱仪的主要组成部件及其作用。

仪器主要由五部分组成。

锐线光源（空心阴极灯，发射谱线宽度很窄的元素共振线）
原子化器（将试样蒸发并使待测定元素转化为基态原子蒸气）
分光系统（使锐线光源辐射的共振发射线能正确地通过或聚焦于原子化区，并把透过光聚焦于单色器的入射狭缝。

并且待测元素的吸收线与邻近谱线分开）检测系统（的作用是将待测光信号转换成电信号，经过检波放大、数据处理后显示结果）
电源同步调制系统（将光源与检波放大器的电源进行同步调制，一方面可以扣除原子化器（火焰）中由于原子发射、分子发射和自然光所产生相对恒定的直流电信号的干扰；另一方面脉冲供电以很小的平均灯电流，就能获得很高强度的锐线辐射，改善了放电特性，提高了信噪比，延长了灯的寿命）
4在原子吸收光谱仪中，为什么使用锐线光源？空心阴极灯为什么能发射出强度比较大的锐线光源？
以峰值吸收测量代替积分吸收测量的必要条件：
锐线光源辐射的发射线与原子吸收线的中心频率υ
0(或波长λ
0)完全一致；②锐线光源发射线的半宽度比吸收线的半宽度更窄，一般为吸收线半宽度的。

原子吸收线的宽度为10-3
~10-2
nm。

根据峰值吸收测量法的基本原理，需要锐线光源。

将空心阴极灯放电管的电极分别接在电源的正负极上，并在两极之间加以几百伏电压后，空心阴极接通电源后，在几百伏电压的电场作用下，空心阴极内开始辉光放电；阴极发射出的电子高速奔向阳极，并与内充的惰性气体原子发生碰撞，使惰性气体原子电离，产生的正离子又在电场的作用下加速向阴极撞击，使空心阴极的金属物质发生阴极溅射；这些被溅射出来的原子蒸气与其它粒子(电子、离子、原子)相互碰撞而被激发，于是从阴极发射出元素特征辐射。

由于空心阴极灯的工作电流在1-20 mA，放电的温度较低，被溅射出的阴极自由原子密度也较低，同时又因为是在低压气氛中放电，因此，空心阴极灯发射线的热变宽、压力变宽和自吸变宽都很小，辐射出的特征谱线是半宽度很窄的锐线(10-10nm)。

由于空心阴极的特殊结构，气态基态原子停留时间长，激发效率高，因而发射出的谱线强度大。

5.在原子吸收光谱仪和原子荧光光谱仪中对光源如何进行调制？为什么要调制光源？
空心阴极灯采用调制光源，即将光源与检波放大器的电源进行同步调制，一般用285Hz或400Hz的脉冲供电、占空比为1:3，矩形窄脉冲电流为10~20 mA，平均电流为2~5 mA。

仅放大调频信号，同步信号放大。

原子化器中存在被测元素的原子受激发产生的共振辐射和分子、自由基的带状辐射，即背景辐射。

直流供电不能消除原子化器背景发射产生的直流电信号的-4-3干扰。

同步电源调制一方面可以扣除原子化器（火焰）中由于原子发射、分子发射和自然光所产生相对恒定的直流电信号的干扰；另一方面脉冲供电以很小的平均灯电流，就能获得很高强度的锐线辐射，改善了放电特性，提高了信噪比，延长了灯的寿命。

6.试比较石墨炉原子吸收法和火焰原子吸收分析法的优缺点，并说明石墨炉原子吸收光谱分析法绝对灵敏度高的原因。

1)石墨炉原子吸收法和原子荧光分析法的优缺点
火焰原子化器优点:
操作简便，测定精密度高，设备简单。

目前（最）广泛应用的原子吸收分析方法。

缺点：
同轴气动雾化器的雾化效率低。

5-10%
火焰的原子化效率低、还伴随着复杂的火焰反应
原子蒸气在光程中的滞留时间短-10-4
s
大量气体的稀释作用，限制了检测限的降低
只能测定液体样品。

石墨炉原子化法优点：
1）绝对灵敏度高，绝对检出限可达到10－12
～10－14
g。

试样原子化是在惰性气体中和强还原性介质内进行的，有利于难熔化物的原子化；自由原子在石墨炉吸收区内停留时间长，约可达火焰法的1000倍，原子化效率高；
2）取样量少。

液体试样量仅需1～50μL，固体试样约为
0.1～10 mg；3）液体、固体均可直接进样。

缺点：
（1）装置复杂、基体效应大、化学干扰较多；有较强的背景；测量的重现性比火焰法差。

样品基体蒸发时，可能造成较大的分子吸收，石墨管本身的氧化也会产生分子吸收，石墨管等固体粒子还会使光散射，背景吸收大，要使用背景校正器校正。

管壁能辐射较强的连续光，噪声大。

因为石墨管本身的温度不均匀，所以要严格控制加入样品的位置，否则测定重现性不好，精度差。

2)原子化效率高，可达100%，基态自由原子在石墨炉吸收区内停留时间长，
0.1s，绝对灵敏度高。