1、原子吸收光譜法的原理：

蒸汽中待測元素的氣態(tài)基態(tài)原子會吸收從光源發(fā)出的被測元素的特征輻射線，具有一定選擇性，由輻射減弱的程度求得樣品中被測元素的含量。

當輻射通過原子蒸汽，且輻射頻率等于原子中電子由基態(tài)躍遷到較高能態(tài)所需要的能量的頻率時，原子從入射輻射中吸收能量，產(chǎn)生共振吸收。

原子吸收光譜是由于電子在原子基態(tài)和第一激發(fā)態(tài)之間躍遷產(chǎn)生的。每一種原子的能級結(jié)構(gòu)均是獨特的，故原子有選擇性的吸收輻射頻率。因此，在所有情況下，均可產(chǎn)生反映該種原子結(jié)構(gòu)特征的原子吸收光譜。

2、原子吸收光譜法的特點：

原子吸收光譜法的優(yōu)點是具有較高靈敏度和精密度，并具有較好選擇性和較強抗干擾能力，另外，在實際應用過程中便于快速操作，分析范圍相對較廣泛。然而，該方法仍有一些問題存在，需要進一步完善。

該方法存在問題主要包括在分析多種元素時需要更換燈源；若元素共振線不在真空紫外區(qū)內(nèi)，則無法檢測；在測定一些特殊元素時，其靈敏度相對較差；標準曲線范圍相對較窄；對于基體較復雜的檢測樣品，產(chǎn)生的干擾問題仍未能得到較好解決。

3、原子吸收光譜檢測方法：

（1）氫化物發(fā)生法

氫化物發(fā)生法適用于容易產(chǎn)生陰離子的元素，如Se、Sn、Sb、As、Pb、Hg、Ge、Bi等。這些元素一般不采取火焰原子化法檢測，而是用硼氫化鈉處理，因為硼氫化鈉具有還原性，可以將這些元素還原成為陰離子，與硼氫化鈉中電離產(chǎn)生的氫離子結(jié)合成氣態(tài)氫化物。

如土壤監(jiān)測中運用流動注射氫化物原子吸收檢測河流中所含的沉積物汞和砷，經(jīng)過試驗后，檢出砷限為2ng/L，精密度為1.35%至5.07%，準確度在93.5%至106.0%;檢出汞限為2ng/L，精密度為0.96%至5.52%，精準度在93.1%至109.5%。這種方法不僅快速、簡便，且準確度和精密度非常高，能更好的測試和分析環(huán)境樣品。

（2）石墨爐原子吸收光譜法

石墨爐原子吸收光譜法是一種用電流加熱原子化的分析方法。橫向加熱石墨爐解決了溫度分布不均勻的問題。

石墨爐原子化的出現(xiàn)非常之重要，對于火焰原子化有著較為明顯的優(yōu)越性，與火焰原子化技術(shù)對比，靈敏度提高到3到4個數(shù)量線，達到了10-12至10-14g的靈敏度，但是石墨爐原子吸收光譜法還是存在一定的局限性:重現(xiàn)性還沒有火焰法高，當待測樣品比較復雜時，產(chǎn)生的結(jié)果會有很大的誤差。

（3）火焰原子吸收光譜法

目前，火焰原子吸收光譜法還是應用最為廣泛的方法。因為其對大多數(shù)的元素都適用，而且具有速度快，成本低，操作簡單，結(jié)果誤差不大的優(yōu)勢。

在實驗室中，大多采用空氣-乙炔火焰，溫度約為2300攝氏度，并不能完全融化所有元素，所以在后續(xù)的實驗中將空氣改為了預混合氧，提高氧氣的含量來使火焰溫度升高。再后來有人提出火焰改為氧化亞氮-乙炔，這種火焰zui高溫度可達3000攝氏度，能有效解決大多數(shù)難融元素的問題。

原子吸收常見問題處理

 

1、為啥原子吸收儀器的靈敏度會突然下降了一半?

通常原子吸收分光光度計靈敏度下降的原因有：

（1）元素燈能量下降，低于原始能量得2/3；

（2）霧化器故障，霧化效果不好;　　

（3）燃燒頭污染;

（4）檢測器故障，多半是老化(但這種現(xiàn)象很少);

（5）樣品吸收管路堵塞(這種現(xiàn)象經(jīng)常導致靈敏度下降);

（6）氣體的燃燒比不對，或者氣體壓力不夠。

2、用火焰原子吸收法測定時，是不是每次做樣前都要做標準曲線呢?

（1）最好每次都做標準曲線，如果單次樣品量比較多的話，在測試過程中還要加入標準點進行校正。

（2）如果每天有很多樣品要測試，你就用QC來控制了，如果你控制的QC能過，那你也可以不用做標準曲線了。

3、鋼瓶中乙炔氣的總壓力用到哪個數(shù)值時要換氣?在運輸和使用中的注意事項?

（1）一般當鋼瓶氣體小于0.5MPa時，為安全考慮我們就要考慮換氣了。

（2）溶解乙炔氣瓶必須根據(jù)國家《溶解乙炔氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程》的要求，進行定期技術(shù)檢驗。

（3）乙炔氣瓶使用前，應稍微打開瓶閥除去瓶口的臟物，安裝好專用的乙炔減壓器，使減壓器位于瓶體最高部位。并檢查接頭處是否有漏氣，確認后調(diào)整到規(guī)定壓力再使用。

（4）乙炔氣瓶一般應在40℃以下使用，當溫度超過40℃時，應采取有效的降溫措施。

（5）乙炔氣瓶不得靠近熱源及電氣設(shè)備，乙炔氣瓶應豎直擺放;如果要使用已臥放的乙炔氣瓶，必須先直立靜止20分鐘后再使用。

（6）嚴禁銅、銀、汞等及其制品與乙炔接觸，必須使用銅合金器具時，合金的含銅量應小于65%。　　

（7）乙炔氣瓶內(nèi)的氣體嚴禁用盡，乙炔氣瓶內(nèi)應留余壓0.1MPa～0.3Mpa。

（8）在室內(nèi)或密閉的環(huán)境下使用乙炔氣瓶，要防止泄漏，加強通風，避免發(fā)生燃爆事故。

4、為什么原子吸收點不燃火?

原子吸收不能點火的可能原因如下：

（1）看乙炔閥門是否打開，壓力表指示壓力是否正確。

（2）打開空壓機，打開空壓機體上的放氣閥，看空壓機內(nèi)有無水。

（3）空壓機壓力上升后，調(diào)節(jié)出口壓力是否在儀器規(guī)定的范圍內(nèi)。

（4）查霧化器的的液封盒是否存滿水，并裝好霧化器。

（5）檢測點火器或者點火按鈕失靈(已壞)。

（6）以上都檢測無誤，請聯(lián)系維修工程師。

5、原子吸收光譜檢出限是怎樣測定的?

（1）《全球環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)水監(jiān)測操作指南》中規(guī)定：給定置信水平為95%時，樣品測定值與零濃度樣品的測定值有顯著性差異即為檢出限(D.L)。這里的零濃度樣品是不含待測物質(zhì)的樣品。D.L=4.6×δ 式中：δ為空白平行測定的標準偏差(重復測定11次以上)。

（2）美國EPA SW-846中規(guī)定方法檢出限：MDL=3.143×δ(δ為重復測定7次)。

一般來說，測試儀器的檢出限，就用蒸餾水測試11次以上求出標準偏差，然后用3*δ計算儀器檢出限。

6、為減少火災及爆炸發(fā)生的可能性，注意以下幾點：

（1）選擇有機溶液時，在滿足分析要求的情況下，盡量選擇閃點高的有機溶液。

（2）不要選擇比重低于0.75的有機溶液。

（3）不要將裝有有機溶液的容器敞蓋放在燃燒頭附近，噴溶液時，用蓋將容器蓋好，在蓋上通一個2mm的小孔，將進樣毛細管插入進樣。在滿足要求的條件下盡可能少用有機溶液。

（4）廢液管應采用耐有機溶劑的管子，如腈橡膠。儀器標配廢液管不適合有機溶液。液封盒上的通氣口不能堵住。

（5）廢液容器要采用小的、寬口容器，并經(jīng)常倒空。不要積累大量可燃溶劑。不要采用玻璃容器以防回火時容器爆炸產(chǎn)生尖利碎片。金屬容器因不易觀察到液面，不宜采用。將容器放置在儀器下可以看到的地方，每天工作完畢后，將廢液清除干凈。

（6）分析工作完成后或每天工作完成后，應將液封盒中的溶液倒空。不要將硝酸或高氯酸殘留物與有機溶劑混合。

（7）保持燃燒狹縫及霧化室、液封盒清潔。

（8）僅在所有安全連鎖滿足要求時，采用儀器內(nèi)部點火器進行點火。

7、原子吸收火焰分類，各種元素測試適合的火焰?

原子吸收火焰分類：空氣-氫氣、氬氣-氫氣、空氣-丙烷、空氣-乙炔和氧化亞氮-乙炔等。

常用的原子吸收火焰類型有：乙炔～空氣火焰等等。

乙炔～空氣火焰用于測試以下元素：銀、金、鈣、鉻、鎘、鈷、鐵、汞、鉀、鋰、鎂、錳、鎳、鉛、鈉、銻、鉈、鋅等；乙炔火焰用于測試以下元素：鋁、鋇、鑭、鉬、錫、鈦、釩、鎢等。

8、原子吸收有什么優(yōu)缺點?

（1）檢出限較低，靈敏度較高�；鹧嬖�子吸收法的檢出限可以達到ppb級，石墨爐原子吸收法的檢出限可達到10-10～10-14g。

（2）分析精度好；火焰原子吸收法測定中、高含量元素的相對標準差可<1%，其準確度已接近于經(jīng)典化學方法。石墨爐原子吸收法的分析精度一般約為3-5%。

（3）分析速度快。

（4）應用范圍廣；可測定的元素達70多個，不僅可以測定金屬元素,也可以用間接原子吸收法測定非金屬元素和有機化合物。

（5）儀器比較簡單，操作方便。

（6）原子吸收光譜法的不足之處是多元素同時測定尚有困難，有相當一些元素的測定靈敏度還不能令人滿意。

9、影響火焰原子吸收光譜儀靈敏度的因素有?

（1）燈電流

火焰原子吸收光譜儀使用光源大都是空心陰極燈，空心陰極燈的燈電流大小決定著燈輻射強度。在一定范圍內(nèi)增大燈電流可以增大輻射強度，同時噪音也增大，但是儀器靈敏度降低。如果燈電流過大，會導致燈本身發(fā)生自蝕現(xiàn)象而縮短燈使用壽命；會放電不正常。相反，在一定范圍內(nèi)降低燈電流可以降低輻射強度，儀器靈敏度提高，但燈穩(wěn)定性和信噪比下降。因此，在具體檢測工作中，如被測樣濃度高時，則使用較大燈電流，以獲得較好穩(wěn)定性;如被測樣濃度低時，則在保證穩(wěn)定性滿足要求的前提下，使用較低的燈電流，以獲得較好的靈敏度。

（2）霧化器

霧化器作用是將試液霧化。它是原子吸收光譜儀重要部件，其性能對測定靈敏度、精密度和化學物理干擾等產(chǎn)生顯著影響。霧化器噴霧越穩(wěn)定，霧滴越微小均勻，霧化效率也就越高，相應靈敏度越高，精密度越好，化學物理干擾越小。霧化器調(diào)節(jié)目前都是通過人工調(diào)節(jié)撞擊球和毛細管之間相對位置來實現(xiàn)。檢測人員應將霧化器調(diào)節(jié)到霧滴細小而均勻，最好是霧滴在撞擊球周圍均勻分布。

（3）試液提升量

提升量大小影響到靈敏度高低。過高或過低的提升量會使霧化器霧化不穩(wěn)定。每個廠家儀器提升量范圍各不相同，各自有一定變化范圍。增大提升量辦法有：(1) 增大助燃氣流量，這樣增大負壓使提升量增大。(2)縮短進樣管長度，縮短進樣管長度使管阻力減小，使試液流量增大。相反，如想降低提升量，則可以減小助燃氣流量或加長進樣管長度。

（4）元素的分析線

每種元素的分析線有很多條，通常共振線靈敏度最高，經(jīng)常被用來作為分析線，但測量較高濃度樣品時，就要選擇次靈敏線。

（5）燃燒頭位置

調(diào)節(jié)燃燒頭高度和前后位置，使來自空心陰極燈光束通過自由電子濃度最大火焰區(qū)，此時靈敏度最高，穩(wěn)定性最好。若不需要高靈敏度時，如測定高濃度試液時，可通過旋轉(zhuǎn)燃燒頭角度來降低靈敏度，以便有利于檢測。

（6）火焰類型

火焰類型和狀態(tài)對靈敏度高低起著重要作用，應根據(jù)被測元素特性去選擇不同火焰。目前火焰按類型分有空氣一氫火焰、空氣一乙炔火焰、一氧化氮一乙炔火焰。空氣一氫火焰的火焰溫度較低，用于測定火焰中容易原子化的元素如砷、硒等;空氣一乙炔火焰屬于中溫火焰，用于測定火焰中較難離解的元素如鎂、鈣、銅、鋅、鉛、錳等;一氧化氮一乙炔火焰屬于高溫火焰，用于測定火焰中難于離解的元素如釩、鋁等�；鹧姘礌顟B(tài)分有貧焰、化學計量焰、富焰。貧焰是指使用過量氧化劑時的火焰，由于大量冷的氧化劑帶走火焰中的熱量，這種火焰溫度較低，又由于氧化劑充分，燃燒完全，火焰具有氧化性氣氛，所以這種火焰適用于堿金屬元素的測定。化學計量焰是按化學計量關(guān)系計算的燃料和氧化劑比率燃燒的火焰，它具有溫度高、干擾少、穩(wěn)定、背景低等特點，除堿金屬和易形成難離解氧化物的元素，大多數(shù)常見元素常用這種火焰。富焰是便用過量燃料的火焰，由于燃燒不完全，火焰具有較強的還原氣氛，所以，這種火焰具有還原性，適用于測定較易于形成難熔氧化物的元素如鑰、稀土元素等。

（7）狹縫

在其他條件一定的情況下，狹縫的大小是決定靈敏度的又一原因。當被測元素無鄰近干擾線時，可采用較大的狹縫。當被測元素有鄰近干擾線時，可采用較小的狹縫。

10、校正曲線為何會發(fā)生彎曲呢?原子吸收常見問題處理?

光吸收的最簡式A=KC，只適用于理想狀態(tài)均勻稀薄的蒸汽原子，隨著吸收層中原子濃度的增加，上述簡化關(guān)系就不應用了。

在高濃度下，分子不成比例地分解;相對于穩(wěn)定的原子溫度，較高濃度下給出的自由原子比率較低。

（1）由于有不被吸收的輻射、雜散光的存在，不可能全部光被吸收到同一程度來保持曲線線性;

（2）由于光源的老化或使用高的燈電流引起的空心燈譜線擴寬和產(chǎn)生自吸;

（3）由于單色器狹縫太寬，則傳送到檢測器去的譜線不可能只有一條，校正曲線表現(xiàn)出更大的彎曲

（4）樣品中元素的電離電位不同，在火焰中發(fā)生電離時，不同元素的基態(tài)原子數(shù)不同。濃度低時，電離度大，吸光度下降多;濃度增高，電離度逐漸減小，吸光度下降程度也逐漸減小，所以引起標準工作曲線向濃度軸彎曲(下部彎曲)。

11、何謂銳線光源?在原子吸收光譜分析中為什么要用銳線光源?

銳線光源是發(fā)射線半寬度遠小于吸收線半寬度的光源，如空心陰極燈。在使用銳線光源時，光源發(fā)射線半寬度很小，并且發(fā)射線與吸收線的中心頻率一致。這時發(fā)射線的輪廓可看作一個很窄的矩形，即峰值吸收系數(shù)Kn 在此輪廓內(nèi)不隨頻率而改變，吸收只限于發(fā)射線輪廓內(nèi)。這樣，求出一定的峰值吸收系數(shù)即可測出一定的原子濃度。

12、在原子吸收光度計中為什么不采用連續(xù)光源(如鎢絲燈或氘燈)，而在分光光度計中則需要采用連續(xù)光源?

雖然原子吸收光譜中積分吸收與樣品濃度呈線性關(guān)系，但由于原子吸收線的半寬度很小，如果采用連續(xù)光源，要測定半寬度很小的吸收線的積分吸收值就需要分辨率非常高的單色器，目前的技術(shù)條件尚達不到，因此只能借助銳線光源，利用峰值吸收來代替。