原子吸收分析法

原子吸收常用分析方法撰稿：裴治世原子吸收常用分析方法原子吸收分析如果以原子化的手段来划分，可分为两大类，即火焰原子化及无焰原子化。

在日常分析中火焰原子化应用最广。

着重介绍利用火焰原子化进行分析方面的一些常识。

一、常用分析方法1、标准曲线法（又称工作曲线法）这是原子吸收光谱最常用的方法。

此法是配制一系列不同浓度的，与试样溶液基体组成相近的标准溶液，分别测量其吸光度，绘制吸光度——浓度标准曲线。

同时，在仪器相同的条件下测得试样溶液的吸光度后，在标准曲线上查得试样溶液中待测元素的浓度。

绘制标准曲线的步骤如下：首先在坐标纸上确定一个坐标系，横坐标作为浓度轴，纵坐标作为吸光度轴，在坐标系内描出各标准溶液的浓度与测得吸光度的对应点，然后将各点连成一条直线。

即是标准曲线。

由于测量误差使测量值不能完全落在一条直线上，采用描点法绘制标准曲线必然会引入人为误差，为了消除这种误差，可以利用一元线性回归方程计算分析结果。

根据光吸收定律，物质的浓度C （以x 表示）和吸光度A （以y 表示）呈线性关系，可表示为y=ax+b 。

设由N 点构成曲线，通过实验可得N 组观测数据（x i ，y i ），其中y i 为三次测定值的平均值，用线性回归法求a ，b 值。

()()()()2221()()1i ii xy x y x X y Y N a x X x x N ---==--∑∑∑∑∑∑∑ b Y aX =-标准曲线方程为y=ax+b例如：某元素由4点构成标准曲线，其浓度及测得的吸光度如下 C(x) μg ·m1-1 0.00 0.50 1.00 3.00 (P479) A(y) 0.000 0.053 0.106 0.303则 Σx=4.50 (x 值之和，浓度值之和)X =1.125 (x 的平均值,浓度的平均值)Σx 2=10.25 (x 平方之和)(Σx)2/N=5.0625(x 值和的平方除以N 或x 值和的平方的N 分之1)Σy=0.4620 (吸光度之和)Y =0.1155 (吸光度平均值)Σxy=1.0415 (浓度乘吸光度之和)(Σx)(Σy)/N=0.51975Σx 2-(Σx)2/N=5.1875Σxy-(Σx)(Σy)/N=0.52175 a=0.521755.1875=0.1006 b=Y -a X =0.0023标准曲线方程: y=0.1006x+0.0023斜率a =0.1006A/μg ·m1-1由于仪器的工作状态经常有变动，标准曲线的位置随之改变，实际分析时应每次测定都绘制标准曲线；或用标准溶液对以前所得的标准曲线位置进行适当的校正。

原子吸收分析法的发展概况原子吸收光谱法是20世纪50年代中期出现并在以后逐渐发展起来的一种仪器分析方法。

它是基于被测元素的基态原子在蒸汽状态下对其原子共振线的吸收来进行元素定量分析的方法。

早在1802年，伍朗斯顿(W.H. Wollaston)在研究太阳光的连续光谱时，发现有暗线存在。

1817年，福劳霍费(J.Fraunhofer)再次发现这样的暗线，但不明其原因和来源，于是把这些暗线称为福氏线。

直到1860年本生(R.Bunson)和基尔霍夫(G.Kirchhoff)在研究碱金属和碱土金属元素的光谱时，发现钠蒸汽发射的谱线会被处于较低温度的钠蒸汽所吸收，而这些吸收线与太阳光连续光谱中的暗线的位置相一致，这一事实说明了福氏线是太阳外围大气圈中存在的Na原子对太阳光中所对应的钠辐射线吸收的结果，解开了原子吸收的面纱。

到了20世纪30年代，工业上汞的使用逐渐增多，汞蒸汽毒性强，而测定大气中的汞蒸汽较为困难，则有人利用原子吸收的原理设计了测汞仪，这是AAS法的最好应用。

AAS法作为一种实用的分析方法是从1955年才开始的。

澳大利亚的瓦尔西(A.Walsh)发表了他的著名论文"原子吸收光谱在化学分析中的应用"，奠定了原子吸收光谱法的理论基础。

随着原子吸收光谱商品化仪器的出现，到了20世纪60年代中期，原子吸收光谱法步入迅速发展的阶段。

尤其是非火焰原子器的发明和使用，使方法的灵敏度有了较大的提高，应用更为广泛。

科学技术的进步，为原子吸收技术的发展、仪器的不断更新和发展提供了技术和物质基础。

近十几年来，使用连续光源和中阶梯光谱，结合用光导摄像管，二极管阵列的多元素分析检测器，设计出微机控制的原子吸收分光光度计，为解决多元素的同时测定开辟了新的前景。

微机引入原子吸收光谱，使这个仪器分析方法的面貌发生了重大的变化，而与现代分离技术的结合，联机技术的应用，更开辟这个方法更为广阔的应用前景。

原子吸收光谱法的分析过程首先把分析试样经适当的化学处理后变为试液，然后把试液引入原子化器中(对于火焰原子化器，需先经雾化器把试液雾化变成细雾，再与燃气混合由助燃器载入燃烧器)进行蒸发离解及原子化，使被测组成变成气态基态原子。

原子吸收法的基本原理
首先，原子吸收法的基本原理之一是原子蒸气的生成。

在原子吸收法分析过程中，样品首先被转化成原子蒸气。

这通常是通过火焰或炉子将样品加热至高温，使其分解成原子状态。

原子蒸气的生成是原子吸收法的关键步骤，它直接影响到后续的光谱分析过程。

其次，光源的选择也是原子吸收法的基本原理之一。

在原子吸收法中，需要选择合适的光源来激发原子蒸气吸收光线。

常用的光源包括空气-乙烯火焰、氧乙炔火焰和石墨炉等。

不同的光源对于不同元素的分析有着不同的适用性，选择合适的光源可以提高分析的准确性和灵敏度。

另外，光谱线的选择也是原子吸收法的基本原理之一。

在原子吸收法中，需要选择合适的光谱线来进行元素的分析。

不同元素有着不同的吸收光谱线，因此需要根据具体的分析要求选择合适的光谱线进行分析。

最后，检测器的选择也是原子吸收法的基本原理之一。

在原子吸收法中，需要选择合适的检测器来检测样品中的吸收光线强度。

常用的检测器包括光电倍增管、石英光电二极管和光电离检测器等。

选择合适的检测器可以提高分析的灵敏度和准确性。

总的来说，原子吸收法是一种重要的分析化学方法，它通过原子在特定波长的光线下吸收的特性来分析物质中的金属元素含量。

在原子吸收法的分析过程中，原子蒸气的生成、光源的选择、光谱线的选择和检测器的选择是其基本原理。

只有充分理解和掌握了这些基本原理，才能准确、快速地进行元素分析。

原子吸收定量分析方法一、定量分析方法(P145)⑴标准曲线法：配制一系列浓度不同的标准溶液，在相同测定条件下，测定标准系列溶液和待测试样溶液的吸光度，绘制A-c标准曲线，由待测溶液的吸光度值在标准曲线上得到其含量。

(2)标准加入法当试样组成复杂，待测元素含量很低时，应采用标准加入法进行定量分析。

取若干份体积相同的试液(cX)，依次按比例加入不同量的待测物的标准溶液(cO):浓度依次为：cX，cX+cO，cX+2cO，cX+3cO，cX+4cO …分别测得吸光度为：AX ，A1 ，A2 ，A3 ，A4 …直线外推法：以对浓度做图得一直线，图中cX点即待测溶液浓度。

(3)稀释法：⑷内标法：在标准试样和被测试样中，分别加入内标元素，测定分析线和内标线的吸光度比，并以吸光度比与被测元素含量或浓度绘制工作曲线。

内标元素的选择：内标元素与被测元素在试样基体内及在原子化过程中具有相似的物理化学性质，样品中不存在，用色谱纯或者已知含量二、灵敏度和检出限(1)灵敏度1、定义：在一定浓度时，测定值(吸光度)的增量(△ A)与相应的待测元素浓度(或质量)的增量(△ c或A m)的比值(即分析校正曲线的斜率)PS:习惯上用特征浓度和特征质量表征灵敏度2、特征浓度定义：能产生1%吸收或产生0.0044吸光度时所对应的被测元素的质量浓度定义为元素的特征浓度3、特征质量定义：能产生1%吸收或产生0.0044吸光度时所对应的被测元素的质量定义为元素的特征质量。

(2)检出限定义：适当置信度下，能检测出的待测元素的最低浓度或最低质量。

用接近于空白的溶液，经若干次重复测定所得吸光度的标准偏差的3倍求得。

（3）测定条件的选择1.分析线的选择每种元素都有几条可供选择使用的吸收线。

一般选待测元素的共振线作为分析线，可以得到最好的灵敏度。

在测量高含量元素时，也可选次灵敏线。

2.单色器光谱通带的选择（调节狭缝宽度）光谱通带的选择以排除光谱干扰和具有一定透光强度为原则。

原子吸收分析方法（氢化物发生法）氢化物发生法 As,Sb,Bi,Ge,Sn,Pb,Se,Te八种元素的最佳分析线都处于近紫外区，用常规的火焰原子汲取法会产生严峻的背景汲取，石墨炉原子汲取法的基体干扰和灰化损失比较严峻，甚至等离子放射光谱法对上述元素加上汞的检出能力都无法满足测定普通样品的需要。

氢化物发生法是按照上述八种元素的氢化物在常温下为气态，且热稳定性差的特点，利用某些能产生初生态的还原剂或者化学反应，与样品中的分析元素形成挥发性共价氢化物，并用惰性气体作载气，将氢化物蒸气导入加热的T形石英管中，氢化物受热后快速分解，将被测元素离解为基态原子蒸气，从而汲取该元素的特征放射信号。

1969年，澳大利亚的Holak首次利用氢化物发生技术测定了砷，因为砷以砷化氢的形式与基体分别，基体的干扰显然降低。

氢化物发生办法有金属酸还原体系、（钾）-酸体系以及电解法三种。

目前应用最多的是（钾）-酸体系，它的反应原理如下： NaBH4+3H2O+HCl→H3BO3+NaCI+8H+ 8H++Em+→EHn ↑+H2↑(过剩）其中，Em+为正m价的被测元素离子；EHn为被测元素的氢化物。

氢化物的形成取决于两个因素，一是被测元素与氢化合的速度，二是在酸性溶液中的分解速度。

1.氢化物发生中的干扰氢化物发生中的干扰类型主要有液相干扰和蔼相干扰。

实际样品分析中，往往会碰到不同程度的多种干扰现象，干扰机理可概括为如下七个方面。

(1)形成固态氢化物酸度是十分重要的条件，酸度不合适，既影响氢化物的生成速度，又简单产生固态氢化物和泡沫状的衍生物。

例如，测定砷时，假如酸度低，会发生如下反应： AsH3+HOAsH2→As2H4(s)+H2O As2H4→As2H2(s)+H2↑这样就削减了AsH3的生成量。

测定锑、锗时也会浮现同样问题。

(2)形成难融化合物假如待测元素与干扰元素之间生成了一种难溶于酸的化合物，则势必影响氢化物的释放效率从而引起负干扰，铜对硒的干扰比对砷的干扰强，就是由于还原产生的硒化氢与溶液中的铜离子生成不溶性的硒化铜，而砷化铜是可溶于酸的，明显抑制干扰元素与待测元素之间形成难溶于酸的化第1页共4页。

原子吸收法的基本原理
原子吸收法是一种常用的分析化学技术，用于测定样品中金属元素的含量。

其基本原理是利用金属元素在特定波长的光线照射下的吸收特性来进行分析。

该方法的基本步骤包括样品的预处理、原子化和光谱测量。

首先，样品需要经过适当的预处理方法，如溶解、转化或分离，以得到含金属元素的溶液。

然后，通过使用特定的设备，将溶液中的金属元素原子化，使其转变为自由态的金属原子。

这可以通过火焰、石墨炉或冷原子化等方法来实现。

接下来，选择特定波长的光线照射原子化后的金属元素。

这些光线被称为谱线，每种金属元素都有与之相关的特定谱线。

当这些谱线通过样品溶液时，金属元素原子会吸收特定波长的光线，而非金属元素不会吸收这些光线。

最后，通过光谱仪器测量通过样品溶液的光线强度的变化。

测量结果显示出金属元素吸收光线的特征峰，其强度与金属元素的含量成正比。

通过与已知浓度的标准溶液比较，可以确定样品中金属元素的含量。

原子吸收法的优点包括高灵敏度、良好的选择性和准确性。

然而，该方法要求样品溶液中金属元素的浓度在分析范围内，且不受其他成分的干扰。

因此，在使用原子吸收法进行分析时，需要对样品进行适当的前处理和分离。

原子吸收光谱分析法知识详解原子吸收光谱分析法是实验室元素分析最常用的方法之一。

原子吸收光谱分析（又称原子吸收分光光度分析）是基于从光源辐射出待测元素的特征光波，通过样品的蒸汽时，被蒸汽中待测元素的基态原子所吸收，由辐射光波强度减弱的程度，可以求出样品中待测元素的含量。

一、原子吸收光谱的理论基础1、原子吸收光谱的产生在原子中，电子按一定的轨道环绕原子核旋转，各个电子的运动状态是由4个量子数来描述。

不同量子数的电子，具有不同的能量，原子的能量为其所含电子能量的总和。

原子处于完全游离状态时，具有最低的能量，称为基态。

在热能、电能或光能的作用下，基态原子吸收了能量，最外层的电子产生跃迁，从低能态跃迁到较高能态，它就成为激发态原子。

激发态原于很不稳定，当它回到基态时，这些能量以热或光的形式辐射出来，成为发射光谱。

其辐射能量大小，用下列公式示：ΔE=Eq-E0=hv=hc/λ式中：H：普朗克常数，其数值为：6.626*10-23J·S；C：光速（3*105km／s）；V、入：分别为发射光的频率和波长；E0、E q：分别代表基态和激发态原子的能量，它们与原子的结构有关。

由于不同元素的原子结构不同，所以一种元素的原子只能发射由其已与Eq决定的特定频率的光。

这样，每一种元素都有其特征的光谱线。

即使同一种元素的原子，它们的Eq也可以不同，也能产生不同的谱线。

原子吸收光谱是源于发射光谱的逆过程。

基态原子只能吸收频率为：υ=（Eq-E0）/h的光，跃迁到高能态Eq。

因此，原子吸收光谱的谱线也取决于元素的原子结构，每一种元素有其特征的吸收光谱线。

原子的电子从基态激发到最接近于基态的激发态，称为共振激发。

当电子从共振激发态跃迁回基态时，称为共振跃迁。

这种振跃迁所发射的谱线称为共振发射线，与此过程相反的谱线称为共振吸收线。

元素的共振吸收线一般有好多条，其测定灵敏度也不同。

在测定时，一般选用灵敏线，但当被测元素含量较高时，也可采用次灵敏线(有些元素有好几条线，有的只有一条，次灵敏线能量太低不能使用）。