原子吸收分光光度法

原子吸收分光光度法的測量對象是呈原子狀態的金屬元素和部分非金屬元素，是由待測元素燈發出的特徵譜線通過供試品經原子化產生的原子蒸氣時，被蒸氣中待測元素的基態原子所吸收，通過測定輻射光強度減弱的程度，求出供試品中待測元素的含量。

基本介紹

• 中文名：原子吸收分光光度法
• 外文名：Atomic absorption spectrophotometry
• 涉及學科：分析化學
• 儀器：分光計
• 優點：靈敏度、精度高
• 測量方法：標準曲線法、標準加入法

簡介

原子吸收分光光度法的測量對象是呈原子狀態的金屬元素和部分非金屬元素，是由待測元素燈發出的特徵譜線通過供試品經原子化產生的原子蒸氣時，被蒸氣中待測元素的基態原子所吸收，通過測定輻射光強度減弱的程度，求出供試品中待測元素的含量。原子吸收一般遵循分光光度法的吸收定律，通常借比較對照品溶液和供試品溶液的吸光度，求得供試品中待測元素的含量。

特點

原子吸收分光光度法(AAS)簡稱原子吸收法，是利用被測元素基態原子蒸氣對其共振輻射線的吸收特性進行元素定量分析的方法。原子吸收分光光度法具有以下特點：

①靈敏度高：常規分析法對大多數元素可達到ppm級;利用特殊手段可達到ppb級的濃度範圍;

②精密度好：一般測定RSD約為1%～3%，利用特殊方法精密度可小於1%。

③套用範圍廣：周期表中70多種元素可利用該法測定：

④干擾少：原子吸收光譜為分立的銳線光譜，且譜線重疊性少，干擾性小;

⑤試樣用量少：採用石墨爐無火焰原子吸收法，每次測量僅需5～20μl試液或0.05～10mg的固體試樣;

⑥快速簡便，易於自動化：液體試樣常可直接進樣，一般樣品無需進行預分離處理，新型號商品儀器的進樣和測定步驟全部自動化完成。

原子吸收分光光度法套用的主要限制是：該法只能進行無機元素的含量分析，不能直接用於有機化合物的含量分析和結構分析;另外，常規原子吸收分光光度法每測一種元素，要更換一次空心陰極燈光源，不能同時進行多元素分析。

使用要求

所用儀器為原子吸收分光光度計，它由光源、原子化器、單色器、背景校正系統、自動進樣系統和檢測系統等組成。

一、 光源：常用待測元素作為陰極的空心陰極燈。

二.、原子化器 主要有四種類型：火焰原子化器、石墨爐原子化器、氫化物發生原子化器及冷蒸氣發生原子化器。

（1）火焰原子化器：由霧化器及燃燒燈頭等主要部件組成。其功能是將供試品溶液霧化成氣溶膠後，再與燃氣混合，進入燃燒燈頭產生的火焰中，以乾燥、蒸發、離解供試品，使待測元素形成基態原子。燃燒火焰由不同種類的氣體混合物產生，常用乙炔　空氣火焰。改變燃氣和助燃氣的種類及比例可以控制火焰的溫度，以獲得較好的火焰穩定性和測定靈敏度。

（2）石墨爐原子化器：由電熱石墨爐及電源等部件組成。其功能是將供試品溶液乾燥、灰化，再經高溫原子化使待測元素形成基態原子。一般以石墨作為發熱體，爐中通入保護氣，以防氧化並能輸送試樣蒸氣。

（3）氫化物發生原子化器：由氫化物發生器和原子吸收池組成，可用於砷、鍺、鉛、鎘、硒、錫、銻等元素的測定。其功能是將待測元素在酸性介質中還原成低沸點、易受熱分解的氫化物，再由載氣導入由石英管、加熱器等組成的原子吸收池，在吸收池中氫化物被加熱分解，並形成基態原子。

（4）冷蒸氣發生原子化器：由汞蒸氣發生器和原子吸收池組成，專門用於汞的測定。其功能是將供試品溶液中的汞離子還原成汞蒸氣，再由載氣導入石英原子吸收池，進行測定。

三、單色器：其功能是從光源發射的電磁輻射中分離出所需要的電磁輻射，儀器光路應能保證有良好的光譜解析度和在相當窄的光譜帶（0.2nm）下正常工作的能力，波長範圍一般為190.0～900.0nm。

四、檢測系統：由檢測器、信號處理器和指示記錄器組成，應具有較高的靈敏度和較好的穩定性，並能及時跟蹤吸收信號的急速變化。

五、背景校正系統：背景干擾是原子吸收測定中的常見現象。背景吸收通常來源於樣品中的共存組分及其在原子化過程中形成的次生分子或原子的熱發射、光吸收和光散射等。這些干擾在儀器設計時應設法予以克服。常用的背景校正法有 以下四種：連續光源（在紫外區通常用氘燈）、塞曼效應、自吸效應、非吸收線等。

在原子吸收分光光度分析中，必須注意背景以及其他原因引起的對測定的干擾。儀器某些工作條件（如波長、狹縫、原子化條件等）的變化可影響靈敏度、穩定程度和干擾情況。在火焰法原子吸收測定中可採用選擇適宜的測定譜線和狹縫、改變火焰溫度、加入絡合劑或釋放劑、採用標準加入法等方法消除干擾；在石墨爐原子吸收測定中可採用選擇適宜的背景校正系統、加入適宜的基體改進劑等方法消除干擾。具體方法應按各品種項下的規定選用。

測定法

標準曲線法

在儀器推薦的濃度範圍內，製備含待測元素的對照品溶液至少3 份，濃度依次遞增，並分別加入各品種項下製備供試品溶液的相應試劑，同時以相應試劑製備空白對照溶液。將儀器按規定啟動後，依次測定空白對照溶液和各濃度對照品溶液的吸光度，記錄讀數。以每一濃度3 次吸光度讀數的平均值為縱坐標、相應濃度為橫坐標，繪製標準曲線。按各品種項下的規定製備供試品溶液，使待測元素的估計濃度在標準曲線濃度範圍內，測定吸光度，取3 次讀數的平均值，從標準曲線上查得相應的濃度，計算元素的含量。

標準加入法

取同體積按各品種項下規定製備的供試品溶液 4份，分別置4 個同體積的量瓶中，除（1）號量瓶外，其他量瓶分別精密加入不同濃度的待測元素對照品溶液，分別用去離子水稀釋至刻度，製成從零開始遞增的一系列溶液。按上述標準曲線法自“將儀器按規定啟動後”操作，測定吸光度，記錄讀數；將吸光度讀數與相應的待測元素加入量作圖，延長此直線至與含量軸的延長線相交，此交點與原點間的距離即相當於供試品溶液取用量中待測元素的含量。再以此計算供試品中待測元素的含量。此法僅適用於第一法標準曲線呈線性並通過原點的情況。當用於雜質限度檢查時，取供試品，按各品種項下的規定，製備供試品溶液；另取等量的供試品，加入限度量的待測元素溶液，製成對照品溶液。照上述標準曲線法操作，設對照品溶液的讀數為a，供試品溶液的讀數為b，b 值應小於（a-b）。

海上套用

原子吸收分光光度法用於分析海水中的痕量元素時，一般要預先濃縮。如用吡咯啶二硫代氨基甲酸銨絡合，用甲基異丁酮萃取，可測定海水中Co、Cu、Fe、Pb、Ni、Zn等元素;；用Che-lex-100螯合樹脂可富集海水中Ag、Bi、Cd、Cu、In、Pb、Mo、Ni、Th、W、V、Mn及Zn等元素，洗提後可用原子吸收光度法測定。

近來已有人直接利用石墨爐-原子吸收分光光度法測定海水中的Mn和Fe。海水中加入EDTA可大大降低Cd的原子化溫度，避免了NaCl的基體干擾，使之可以不必預濃縮而直接測定沿岸水中的Cd。海水中的鋅經蒸餾水稀釋 一倍後也可直接測定。