原子吸收光譜儀的原理及結構

1. 原子吸收光譜的理論基礎

原子吸收光譜分析（又稱原子吸收分光光度分析）是基于從光源輻射出待測元素的特征光波，通過樣品的蒸汽時，被蒸汽中待測元素的基態(tài)原子所吸收，由輻射光波強度減弱的程度，可以求出樣品中待測元素的含量。

1 原子吸收光譜的理論基礎

1.1原子吸收光譜的產(chǎn)生在原子中，電子按一定的軌道繞原子核旋轉，各個電子的運動狀態(tài)是由4個量子數(shù)來描述。不同量子數(shù)的電子，具有不同的能量，原子的能量為其所含電子能量的總和。原子處于完全游離狀態(tài)時，具有最低的能量，稱為基態(tài)（E0）。在熱能、電能或光能的作用下，基態(tài)原子吸收了能量，最外層的電子產(chǎn)生躍遷，從低能態(tài)躍遷到較高能態(tài)，它就成為激發(fā)態(tài)原子。

激發(fā)態(tài)原子（Eq）很不穩(wěn)定，當它回到基態(tài)時，這些能量以熱或光的形式輻射出來，成為發(fā)射光譜。其輻射能量大小，用下列公式示示：由于不同元素原子結構不同，所以一種元素的原子只能發(fā)射由其E0與Eq決定的特定頻率的光。這樣，每一種元素都有其特征的光譜線。即使同一種元素的原子，它們的Eq也可以不同，也能產(chǎn)生不同的譜線。

原子吸收光譜是原子發(fā)射光譜的逆過程。基態(tài)原子只能吸收頻率為ν＝（Eq-E0）/h的光，躍遷到高能態(tài)Eq。因此，原子吸收光譜的譜線也取決于元素的原子結構，每一種元素都有其特征的吸收光譜線。原子的電子從基態(tài)激發(fā)到最接近于基態(tài)的激發(fā)態(tài)，稱為共振激發(fā)。當電子從共振激發(fā)態(tài)躍遷回基態(tài)時， 稱為共振躍遷。這種躍遷所發(fā)射的譜線稱為共振發(fā)射線， 與此過程相反的譜線稱為共振吸收線。元素的共振吸收線一般有好多條，其測定靈敏度也不同。在測定時，一般選用靈敏線，但當被測元素含量較高時，也可采用次靈敏線。

1 **．2 **吸收強度與分析物質濃度的關系原子蒸氣對不同頻率的光具有不同的吸收率，因此，原子蒸氣對光的吸收是頻率的函數(shù)。但是對固定頻率的光，原子蒸氣對它的吸收是與單位體積中的原子的濃度成正比并符合朗格－比爾定律。當一條頻率為ν，強度為I0的單色光透過長度為ι的原子蒸氣層后，透射光的強度為Iν，令比例常數(shù)為Kν，則吸光度A與試樣中基態(tài)原子的濃度N0有如下關系：

在原子吸收光譜法中，原子池中激發(fā)態(tài)的原子和離子數(shù)很少，因此蒸氣中的基態(tài)原子數(shù)目實際上接近于被測元素總的原子數(shù)目，與式樣中被測元素的濃度c成正比。因此吸光度A

與試樣中被測元素濃度c的關系如下：

A=Kc

式中K---吸收系數(shù)。只有當入射光是單色光，上式才能成立。由于原子吸收光的頻率范圍很窄（0.01nm以下〕，只有銳線光源才能滿足要求。

在原子吸收光譜分析中，由于存在多種譜線變寬的因素，例如自然變寬、多普勒（熱）變寬、同位素效應、羅蘭茲（壓力）變寬、場變寬、自吸和自蝕變寬等，引起了發(fā)射線和吸收線變寬，尤以發(fā)射線變寬影響最大。譜線變寬能引起校正曲線彎曲，靈敏度下降。減小校正曲線彎曲的幾點措施：

（1）選擇性能好的空心陰極燈，減少發(fā)射線變寬。

（2）燈電流不要過高，減少自吸變寬。

（3）分析元素的濃度不要過高。

（4）對準發(fā)射光，使其從吸收層中央穿過。

（5）工作時間不要太長，避免光電倍增管和燈過熱。

（6）助燃氣體壓力不要過高，可減小壓力變寬。

原子吸收光譜法:2. 原子化過程

原子吸收光譜法采用的原子化方法主要有火焰法、石墨爐法和氫化物發(fā)生法。

2．1 火焰原子化

在這過程中，大致分為兩個主要階段：（1）從溶液霧化至蒸發(fā)為分子蒸氣的過程。主要依賴于霧化器的性能、霧滴大小、溶液性質、火焰溫度和溶液的濃度等。（2）從分子蒸氣至解離成基態(tài)原子的過程。主要依賴于被測物形成分子的鍵能，同時還與火焰的溫度及氣氛相關。分子的離解能越低，對離解越有利。就原子吸收光譜分析而言，解離能小于3.5eV

的分子，容易被解離；當大于5eV時，解離就比較困難。

2．2 石墨爐原子化

樣品置于石墨管內(nèi)，用大電流通過石墨管，產(chǎn)生3000℃以下的高溫，使樣品蒸發(fā)和原子化。為了防止石墨管在高溫氧化，在石墨管內(nèi)、外部用惰性氣體保護。石墨爐加溫階段一般可分為：

（1）干燥。此階段是將溶劑蒸發(fā)掉，加熱的溫度控制在溶劑的沸點左右，但應避免暴沸和發(fā)生濺射，否則會嚴重影響分析精度和靈敏度。

（2）灰化。這是比較重要的加熱階段。其目的是在保證被測元素沒有明顯損失的前提下將樣品加熱到盡可能高的溫度，破壞或蒸發(fā)掉基體，減少原子化階段可能遇到的元素間干擾，以及光散射或分子吸收引起的背景吸收，同時使被測元素變?yōu)檠趸锘蚱渌愋臀铩?/p>

（3）原子化。在高溫下，把被測元素的氧化物或其他類型物熱解和還原（主要的）成自由原子蒸氣。

2．3 氫化物發(fā)生法

在酸性介質中，以硼氫化鉀（KBH4）作為還原劑，使鍺、錫、鉛、砷、銻、鉍、硒和碲還原生成共價分子型氫化物的氣體，然后將這種氣體引入火焰或加熱的石英管中，進行原子化。AsCl3 + 4KBH4 + HCl + 8H2O = AsH3 ↑+ 4KC1 + 4HBO2 + 13H2 ↑

原子吸收光譜法:3. 火焰

3．1 火焰的種類

原子吸收光譜分析中常用的火焰有：空氣-乙炔、空氣-煤氣（丙烷）和一氧化二氮－乙炔等火焰。

（1）空氣-乙炔。這是最常用的火焰。此焰溫度高（2300℃），乙炔在燃燒過程中產(chǎn)生的半分解物C*、CO*、CH*等活性基團，構成強還原氣氛，特別是富燃火焰，具有較好的原子化能力。用這種火焰可測定約35種元素。

（2）空氣-煤氣（丙烷）。此焰燃燒速度慢、安全、溫度較低（1840～1925℃），火焰穩(wěn)定透明。火焰背景低，適用于易離解和干擾較少的元素，但化學干擾多。

（3）一氧化二氮－乙炔。由于在一氧化二氮（笑氣）中，含氧量比空氣高，所以這種火焰有更高的溫度（約3000℃）。在富燃火焰中，除了產(chǎn)生半分解物C*、CO*、CH外，還有更強還原性的成分CN及NH*等，這些成分能更有效地搶奪金屬氧化物中氧，從而達到原子化的目的。這就是為什么空氣乙炔火焰不能測定的硅、鋁、鈦、錸等特別難離解的元素，在一氧化二氮-乙炔火焰中就能測定的原因。一氧化二氮-乙炔火焰背景發(fā)射強、噪聲大，測定精密度比空氣-乙炔火焰差。一氧化二氮-乙炔火焰的燃燒速度快，為了防止回火必須使用縫長50mm的燃燒器。笑氣是一種麻醉劑，使用時要注意安全。

3．2 火焰的類型

（1）化學計量火焰。又稱中性火焰，這種火焰的燃氣及助燃氣，基本上是按照它們之間的化學反應式提供的。對空氣-乙炔火焰，空氣與乙炔之比為4：1?；鹧媸撬{色透明的，具有溫度高，干擾少，背景發(fā)射低的特點?；鹧嬷邪敕纸猱a(chǎn)物比貧燃火焰高，但還原氣氛不突出，對火焰中不特別易形成單氧化物的元素，除堿金屬外，采用化學計量火焰進行分析為好。

（2）貧焰火焰。當燃氣與助燃氣之比小于化學反應所需量時，就產(chǎn)生貧燃火焰。其空氣與乙炔之比為4：1至6：1?；鹧媲逦实{色。由于大量冷的助燃氣帶走火焰中的熱量，所以溫度較低。由于燃燒充分，火焰中半分解產(chǎn)物少，還原性氣氛低，不利于較難離解元素的原子化，不能用于易生成單氧化物元素的分析。但溫度低對易離解元素的測定有利。

（3）富燃火焰。燃氣與助燃氣之比大于化學反應量時，就產(chǎn)生富燃火焰?？諝馀c乙炔之比為4：1.2～1.5或更大，由于燃燒不充分，半分解物濃度大，具有較強的還原氣氛。溫度略低于化學計量火焰，中間薄層區(qū)域比較大，對易形成單氧化物難離解元素的測定有利，

但火焰發(fā)射和火焰吸收及背景較強，干擾較多，不如化學計量火焰穩(wěn)定。

3．3 火焰結構

1-預熱區(qū)；2-第一反應區(qū)；3-中間薄層區(qū)；4-第二反應區(qū)

（1）預熱區(qū)又稱干燥區(qū)。其特點是燃燒不完全，溫度不高，試液在此區(qū)被干燥，呈固態(tài)微粒。

（2）第一反應區(qū)又稱蒸發(fā)區(qū)。它是一條清晰的藍色光帶。其特點是燃燒不充分，半分解產(chǎn)物多，溫度未達到最高點。干燥的固態(tài)微粒在此區(qū)被熔化蒸發(fā)或升華。這一區(qū)域很少作為吸收區(qū)，但對易原子化，干擾少的堿金屬可進行測定。

（3）中間薄層區(qū)又稱原子化區(qū)。其特點是燃燒完全，溫度高，被蒸發(fā)的化合物在此區(qū)被原子化。此層是火焰原子吸收光譜法的主要應用區(qū)。

（4）第二反應區(qū)。燃燒完全，溫度逐漸下降，被離解的基態(tài)原子開始重新形成化合物。因此這一區(qū)域不能用于實際原子吸收光譜分析。進行原子吸收光譜分析時，燃燒器高度的選擇，也就是火焰區(qū)域的選擇。

原子吸收光譜法:4. 儀器裝置

原子吸收分光光度計主要由四部分組成：光源、原子化器、光學系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)。

目前，絕大多數(shù)商品原子吸收分光光度計都是單道型儀器。這種類型的儀器只有一個單色器和一個檢測器，工作時只使用一支空心陰極燈。使用連續(xù)光源校正背景的儀器還有一個連續(xù)光源，如氘燈。單道儀器不能同時測定兩種或兩種以上的元素。單道儀器有單光束型與雙光束型兩種。

4．1 光源

原子吸收分光光度計的光源主要有空心陰極燈和無極放電燈兩種。

（1）空心陰極燈。這種燈是目前最普遍應用的光源，是由一個鎢棒陽極和一個內(nèi)含有待測元素的金屬或合金的空心圓柱形陰極組成的。兩極密封于充有低壓惰性氣體（氖或氬）帶有窗口的玻璃管中。接通電源后，在空心陰極上發(fā)生輝光放電而輻射出陰極所含元素的共振線。

（2）無極放電燈。這種燈是把被測元素的金屬粉末與碘（或溴）一起裝入一根小的石英管中，封入267～667Pa壓力的氬氣。將石英管放于2450MHz微波發(fā)生器的微波諧振腔中進行激發(fā)。這種燈發(fā)射的原子譜線強，譜線寬度窄，測定的靈敏度高，是原子吸收光譜法中性能較為突出的光源。優(yōu)良的光源應具有下列的性能：

1）使用壽命長，一般要求達到5000mA·h。

2）發(fā)射的共振線強度高。

3）共振線寬度窄。

4）背景強度低，不超過特征線的l％。

5）穩(wěn)定牲好，預熱30min后，在30min內(nèi)，漂移應小于l％。

4．2 原子化器

4．2 .1 火焰原子化器

它是由霧化器、霧室和燃燒頭組成的，能把試樣變?yōu)樵诱魵獾难b置。它對測定的靈敏度和精度有重大的影響。

(1)霧化器。霧化器能使試液變?yōu)榧毿〉撵F滴，并使其與氣體混合成為氣溶膠。要求其有適當?shù)奶嵘浚ㄒ话銥?～7mL／min），高霧化率（10～30％）和耐腐蝕，噴出的霧滴小、均勻、穩(wěn)定?，F(xiàn)在的商品儀器大多使用氣動同心圓式霧化器。這種霧化器與預混合式燃燒器匹配，具有霧化性能好、使用方便等優(yōu)點。這種霧化器由不銹鋼、聚四氟

乙玻璃等機械強度高、耐腐蝕性好的材料制成，

（2）霧室。又稱預混合室，它要求有一個充分混合的環(huán)境，能使較大的液滴得到沉降，里面的壓力變化要平滑、穩(wěn)定，不產(chǎn)生氣體旋轉噪聲，排水暢通，記憶效應小，耐腐蝕。

（3）燃燒頭。它是根據(jù)混合氣體的燃燒速度設計成的，因此不同的混合氣體有不同的燃燒頭。它應是穩(wěn)定的、再現(xiàn)性好的火焰，有防止回火的保護裝置，抗腐蝕，受熱不變形，在水平和垂直方向能準確、重復地調(diào)節(jié)位置。

4.2.2石墨爐

目前，應用最普遍的是Massmann型石墨爐。石墨爐的核心部件是一個長約50mm、外徑為8～9mm、內(nèi)徑為5～6mm的石墨管，管壁中間部位有一個用于注入試樣溶液的直徑為1～2mm的小孔。石墨管兩端安裝在連接電源的石墨錐體上。

為了防止石墨管在高溫下燃燒，其外側設置了一個惰性氣氛保護罩，保護罩內(nèi)有惰性氣體流過。這一路保護氣稱為外氣。另有一路惰性氣體從石墨管兩端進入其中，從中間的小孔逸出。這一路氣流稱為內(nèi)氣或載氣。爐體兩端裝有石英窗，光束透過石英窗從石墨管內(nèi)通過。爐體的最外層是一個水冷套，以降低電接點的溫度和爐體的熱輻射。

石墨爐由一個低電壓大電流電源供電。分析過程一般分為干燥、灰化、原子化、清除四個階段。通過石墨爐電源的自動程序，設定各階段的溫度、升溫方式和加熱時間。

各階段的升溫方式分為斜坡升溫和快速升溫兩種。斜坡升溫方式是使爐溫在一定時間內(nèi)達到設定溫度；快速升溫方式是使爐溫在瞬間達到設定值，快速升溫又稱最大功率升溫。

快速升溫的升溫速率可達2000℃/s以上。在升溫過程中，利用安裝在爐體上的光學溫度傳感器測量爐內(nèi)溫度，測量的信號反饋給電源的控制電路，實現(xiàn)溫度的自動控制。在原子化階段，采用快速升溫往往能使待測元素在極短的時間內(nèi)實現(xiàn)原子化，以獲得更高的瞬時峰值吸收信號。

4．3光學系統(tǒng)

（1）單光束系統(tǒng)。具有結構簡單，價格低，能量高等特點，但不能消除光源波動所引起的基線漂移。使用時要使光源預熱30min，并在測量過程中注意校正零點，補償基線漂移。這種儀器有助于獲得較高的測定靈敏度和較寬的線性范圍，儀器的造價也比較低。

（2）雙光束系統(tǒng)。此系統(tǒng)把光源發(fā)射的光分為兩束，一束不通過原子化器而直接照射在檢測器上，稱為參比光束，另一束通過原子化器后再到檢測器上，稱為樣品光束。最后指示出的是兩路光信號的差，它可克服光源波動所引起的基線漂移，因此，此系統(tǒng)不需要預熱光源。這種儀器的缺點是光能量損失大。光能量的損失造成信噪比變壞，往往限制了檢出限的進一步改善。雙光束儀器的結構復雜，造價也比較高。

（3）單色儀。這種儀器采用光柵將非分析線成分從光源發(fā)射出來的光中分離出去。

4．4檢測系統(tǒng)

元素燈發(fā)出的光譜線被待測元素的基態(tài)原子吸收后，經(jīng)單色儀分選出特征的光譜線，送入光電倍增管中，將光信號轉變?yōu)殡娦盘?，此信號?jīng)前置放大和交流放大后，進入解調(diào)器進行同步檢波，得到一個和輸入信號成正比的直流信號。再把直流信號進行對數(shù)轉換、標尺擴展，最后用讀數(shù)器讀數(shù)或記錄。

原子吸收光譜法:5 .

干擾及消除原子吸收光譜分析的干擾通常有5種類型：化學干擾、物理干擾、電離干擾、光譜干擾及背景干擾等。

（1）化學干擾?；瘜W干擾是原子吸收光譜分析中經(jīng)常遇到的。產(chǎn)生化學干擾的主要原因是被測元素形成穩(wěn)定或難熔的化合物不能完全離解出來所致。它又分為陽離子干擾和陰離子干擾。

在陽離子干擾中，有很大一部分是屬于被測元素與干擾離子形成的難熔混晶體，如鋁、鈦、硅對堿士金屬的干擾；硼、鈹、鉻、鐵、鋁、硅、鈦、鈾、釩、鎢和稀士元素等，易與被測元素形成不易揮發(fā)的混合氧化物，使吸收降低；也有增大吸收（增感效應）的，如錳、鐵、鈷、鎳對鋁、鎳、鉻的影響。

陰離子的干擾更為復雜，不同的陰離子與被測元素形成不同熔點、沸點的化合物而影響其原子化，如磷酸根和硫酸根會抑制堿土金屬的吸收。其影響的次序為：PO43-＞SO42-＞C1-＞NO3-、＞ClO4- 消除化學干擾最常用的方法：

1）利用溫度效應和火焰氣氛。如在空氣-乙炔火焰中測定鈣時，PO43-和SO42-對其有明顯的干擾，但在一氧化二氮-乙炔火焰中可以消除。測定鉻時，用富燃的空氣-乙炔火焰可得到較高的靈敏度；在一氧化二氮-乙炔火焰的紅羽毛區(qū)，干擾現(xiàn)象就大大地減少。

2）加入釋放劑。釋放劑是指能與干擾元素形成更穩(wěn)定或更難揮發(fā)的化合物而釋放被測元素的試制。如加入鍶鹽或鑭鹽，可以消除PO43-、鋁對鈣、鎂的干擾。

3）加入保護絡合劑。保護絡合劑與被測元素或干擾元素形成穩(wěn)定的絡合物。如加入EDTA可以防止PO43-對鈣的干擾。8－羥基喹啉與鋁形成絡合物，可消除鋁對鎂的干擾。加入F-可防止鋁對鈹?shù)母蓴_。

4）加入助熔劑。氯化銨對很多元素有提高靈敏度的作用，當有足夠的氯化銨存在時，可以大大提高鉻的靈敏度。

5）改變?nèi)芤旱男再|或霧化器的性能。在高氯酸溶液中，鉻、鋁的靈敏度較高，在氨性溶液中，銀、銅、鎳等有較高的靈敏度。使用有機溶液噴霧，不僅改變化合物的鍵型，而且改變火焰的氣氛，有利于消除干擾，提高靈敏度。使用性能好的霧化器，霧滴更小，熔融蒸發(fā)加快，可降低干擾。

6）預先分離干擾物。如采用有機溶劑萃取、離子交換、共沉淀等方法預先分離干擾物。

7）采用標準加入法。此法不但能補償化學干擾，也能補償物理干擾。但不能補償背景吸收和光譜干擾。

（2）物理干擾。當溶液的物理性質（粘度、表面張力等）發(fā)生變化時，吸入溶液的速度和霧化率也發(fā)生變化，因而影響吸收的強度。為了克服物理干擾，采用稀釋試液或在標準溶液中加入與試液相同的基體的辦法或采用標準加入法

（3）電離干擾。當火焰溫度足夠高時，中性原子失去電子而變成帶正電的離子，使火焰中的中性原子數(shù)目逐漸減小，導致測定靈敏度的降低，工作曲線向吸光度坐標方向彎曲。這種現(xiàn)象存在于堿金屬和堿土金屬等電離勢較低的元素。為了消除電離干擾，一方面適當控制火焰的溫度（采用富燃火焰），另一方面在標準溶液和樣品溶波中加入大量容易電離的元素，如鉀、鈉、銣、銫，以抑制被測元素的電離。

（4）光譜干擾。它是由于光源、樣品或儀器使某些不需要的輻射光被檢測器測量所引起的。它能使靈敏度降低，工作曲線彎曲，也會引起測定結果偏高等。一般采用較窄的光譜通帶、提高光源的發(fā)射強度、選擇其他的分析線，預先分離干擾物等方法去消除。

（5）背景干擾。這里所指的背景干擾主要是背景吸收。它包括光散射、分子吸收和火焰吸收?？刹捎绵徑俏站€或鄰近低靈敏度的吸收線（與分析線相差在10nm內(nèi)）、連續(xù)光源（如氘燈、碘鎢燈）、塞曼效應和自吸等方式進行校正。火焰吸收可用調(diào)零的方法迸行校正。

原子吸收光譜法:6. 儀器工作條件的選擇

（1）分析線。－個元素若有多條分析線，通常采用最靈敏線，但也要根椐樣品中被測元素的含量來選擇。例如測定鈷時，為了得到最高靈敏度，應使用240.7nm譜線，但要得到較高精度，而且鈷的含量較高時，最好使用較強的352.7nm譜線。也要考慮干擾問題。如測定銣時，為了消除鉀、鈉的電離干擾，可用798.4nm代替780.0nm。測定鉛時，為了克服短波區(qū)域的背景吸收和噪聲，不使用217.0nm靈敏線而用283.3nm譜線。

（2）光譜通帶。它是指單色儀出口狹縫包含波長的范圍。Δλ=DxS，Δλ為通帶，D為線色散率倒數(shù)，S為出口狹縫寬度。選擇的原則：在能將鄰近分析線的其他譜線分開的情況下，應盡可能采用較寬的通帶，可提高信噪比，對測定有利。對于有復雜譜線的元素來說，如鐵、鈷、鎳等，要求選擇較窄的通帶，否則會帶來光譜干擾、靈敏度下降、工作曲線彎曲。

（3）燈電流。在保證儀器的穩(wěn)定前提條件下，采用較低的電流，可提高測定靈敏度和延長燈的使用壽命。對大多數(shù)元素而言，應采用額定電流的40%～60％。

（4）對光。在調(diào)節(jié)燃燒頭時，使其縫口正好在光束的中央，升高或降低燃燒器，使光束正好在縫口上方。點燃火焰，吸入一個標準溶液，對燃燒器再進行調(diào)節(jié)，直到獲得最大吸收。

（5）火焰的分類選擇。吸入一個標準溶液，固定助燃氣的流量，逐步改變?nèi)細獾牧髁?，使得到最大的吸收值和穩(wěn)定的火焰，也要有利于減少干擾。

（6）燃燒器高度。選擇燃燒器高度也就是選擇火焰的區(qū)域。首先從靈敏度和穩(wěn)定性來考慮選擇適宜的高度；遇到干擾時，再改變其高度以設法避免干擾。若干擾仍然存在，應考慮采用其他消除干擾的方法。

原子吸收光譜法:7. 測量方式

7.1工作曲線法

這是原子吸收光譜法最常用的方法。此法最根據(jù)被測元素的靈敏度及其在樣品中的含量來配制標淮溶液系列，測出標準系列的吸光度，繪制出吸光度與濃度關系的工作曲線。測得樣品溶液的吸光度后，在工作曲線上可查出樣品溶液中被測元素的濃度。

7.2 標準加入法。

標準加入法也稱標準增量法、直線外推法。當樣品中基體不明或基體濃度很高、變化大，很難配制相類似的標準溶液時，使用標準加入法較好。這種方法是將不同量的標準溶液分別加入數(shù)份等體積的試樣溶液之中，其中一份試樣溶液不加標準，均稀釋至相同體積后測定（并制備一個樣品空白）。以測定溶液中外加標準物質的濃度為橫坐標，以吸光度為縱坐標對應作圖，然后將直線延長使之與濃度軸相交，交點對應的濃度值即為試樣溶液中待測元素的濃度。在使用標準加入法時必須注意以下幾點。

l）標準加入法只能在吸光度與濃度成直線的范圍內(nèi)使用。

2）為了減小測量誤差必須具有足夠的標準點，通常需用四份溶液，至少三份。

3）標準加入法的曲線斜率應適當，添加標準溶液的濃度最好為c、2c、3c，盡可能使A。值與A1-A。值接近，A。值在0.1～0.2之間。

4）標準加入法不能消除背景吸收的影響。有背景吸收時應運用背景扣除技術加以校正。

5）標準加入法不能消除光譜干擾和與濃度有關的化學干擾。

7.3

內(nèi)插法

此法可以提高對高含量測定的準確度。這種方法只需兩個標準點即可，這兩個標準點的濃度與試樣溶液的濃度應該十分接近，其中一個高于試樣溶液濃度，另一個低于試樣溶液的濃度，以使試樣的測量值位于兩個標準點測量值之間。采用緊密內(nèi)插法可按下式計算分析結果。

式中：c1、c2、cx分別為標準溶液1、標準溶液2和試樣溶液的濃度；A1、A2、Ax分別為標準溶液1、標準溶液2和試樣溶液的測量值。這種校準方法的前提是標準曲線必須是直線。這種方法的優(yōu)點是簡便快速，能獲得更好的測定精密度。如果使用與試樣組分一致的標準樣品制備標準溶液，還可以抵消試樣組分的干擾。

原子吸收光譜法:8. 鑒定儀器的幾項指標

8.1 精密度

一般用能產(chǎn)生0.2～0.5吸光度的標準溶液，在最佳工作條件下，連續(xù)（中間不能調(diào)整零點）測定10次以上，然后計算其標準偏差和變異系數(shù)。

8.2 基線穩(wěn)定性

是指儀器在一定時間內(nèi)基線漂移的情況。選擇好波長和通帶，把燈預熱30min，在不點燃火焰的情況下迸行測量記錄，要求吸光度漂移在30min內(nèi)不能超過0.0004；點燃火焰并吸人蒸餾水后，在10min內(nèi)不能超過0.0004。

8.3 邊緣能量

用銫的852.1nm譜線、砷的193.7nm譜線，采用實際使用的光譜通帶記錄譜線的強度。在10min內(nèi)，瞬時噪聲的吸光度小于0.03；在上述兩條譜線的±1.3nm內(nèi)，雜散光能量小于2％。8.4 特征濃度（在水溶液中）能產(chǎn)生1％吸收（吸光度為0.0044）所需元素的質量濃度（μg/mL），稱做該元素的特征濃度。在繪制的工作曲線上，在吸光度0.1附近查得相當于吸光度改變量ΔA＝0.10的質量濃度改變量Δρ（μg/mL）。然后按下式計算特征濃度：

8.5檢出限

能以適當?shù)闹眯哦?，測出被測元素的最小濃度（或質量濃度）或最小量。選取一份標準溶液，濃度c約等于資料所給出該元素檢出限的5倍或10倍，在擴展10倍的條件下，連續(xù)測定10次，求得吸光度平均值為A，標準偏差為s，按下式計算檢出限（χDL）：

8.6 波長準確性和重現(xiàn)性

實際調(diào)出的波長與理論波長允許相差±0.5nm，重復測量波長的誤差應為0.3nm。

8.7 儀器實際分辨率

在光譜通常為0.2nm時，能清楚分開鎳三線（232.0、231.6、231.0nm），232.0與231.6nm之間的波谷透過率小于或等于232．0nm的發(fā)射強度的25％。232.0nm的背景透過率小于或等于10％，其實際分辨率為0.5nm。能分開汞的265.20、265.37、265.51nm的譜線組，實際分辨率為0.1nm；能分開汞的365.0、365.5、366.3nm的譜線組，實際分辨率為0.7nm。

**原子吸收光譜法:9 **原子吸收分光光度計的使用與維護

9.1 實驗室環(huán)境

安裝原子吸收分光光度計的實驗室應遠離劇烈的振動源和強烈的電磁輻射源。室內(nèi)溫度應保持在10～35℃之間，并保證室溫不在短時間內(nèi)發(fā)生大幅度變化。室內(nèi)相對濕度應小于85％。實驗室墻壁應做刷漆、貼紙等防塵處理。

采用石墨爐法進行痕量分析時，室內(nèi)應以正壓送風，送入的空氣應作除塵處理。實驗室不能同時用作化學處理間。安放儀器的工作臺應堅固穩(wěn)定，能長期承重不變形。為防振防腐，臺面上應鋪設橡皮板或塑膠板。

為防止有害氣體在室內(nèi)擴散，應在原子化器上方位置安裝局部強制排風罩。排鳳罩下口尺寸一般為350X300mm，其下口距儀器頂面以300～400mm為宜。風機的排風量不宜過大，否則會引起火焰飄動，影響測定的穩(wěn)定性；風量過小，排風效果不好。

根據(jù)經(jīng)驗，以手能在風口處明顯感覺出氣體流動為宜。實驗室內(nèi)應具備220V電源。使用石墨爐時應具備380V電源。如果電網(wǎng)電壓波動較大，應另行配備穩(wěn)壓器。使用石墨爐時，室內(nèi)應具備上、下水設施。用自來水作石墨爐冷卻水時，水壓不應低于0.15MPa。火焰法使用的乙炔、液化石油氣等燃氣鋼瓶應放在距離不遠、出入方便的其它房間內(nèi)。

9.2 性能測試

儀器技術性能的好壞直接影響分析結果的可靠性。無論是新購置的儀器還是經(jīng)過長期使用的儀器，都必須進行全面的性能測試，并做出綜合評價。測試的主要項目有波長指示值誤差、波長指示值重復性、分辨率、基線穩(wěn)定性、邊緣能量、火焰法測定及石墨爐法測定的檢出限、背景校正能力以及絕緣電阻等。各種技術項目的指標和檢測方法可參照國家技術監(jiān)督局頒布的原子吸收分光光度計檢定規(guī)程（JJG 694-90）。

9.3 使用與維護

面對一臺從未使用過的儀器，在動手操作之前，必須認真閱讀儀器使用說明書，詳細了解和熟練掌握儀器各部件的功能，嚴格按照儀器說明書給出的方法操作。在使用儀器的過程中，最重要的是注意安全，避免發(fā)生人身、設備事故。使用火焰法測定時，要特別注意防止回火，要特別注意點火和熄火時的操作順序。點火時一定要先打開助燃氣，然后再開燃氣；熄火時必須先關閉燃氣，待火熄滅后再關助燃氣。新安裝的儀器和長時間未用的儀器，千萬不要忘記在點火之前檢查霧室的廢液管是否有水封。使用石墨爐時，要特別注意先接通冷卻水，確認冷卻水正常后再開始工作。同時，儀器的日常維護保養(yǎng)也是不容忽視的。這不僅關系到儀器的使用壽命，還關系到儀器的技術性能，有時甚至直接影響分析數(shù)據(jù)的質量。儀器的日常維護與保養(yǎng)是分析人員必須承擔的職責。這項工作，歸納起來大體上有如下幾個方面。

l）應保持空心陰極燈燈窗清潔，不小心被沾污時，可用酒精棉擦拭。

2）定期檢查供氣管路是否漏氣。檢查時可在可疑處涂一些肥皂水，看是否有氣泡產(chǎn)生，千萬不能用明火檢查漏氣。

3）在空氣壓縮機的送氣管道上，應安裝氣水分離器，經(jīng)常排放氣水分離器中集存的冷凝水。冷凝水進入儀器管道會引進噴霧不穩(wěn)定，進入霧化器會直接影響測定結果。

4）經(jīng)常保持霧室內(nèi)清潔、排液通暢。測定結束后應繼續(xù)噴水5～10min，將其中存殘的試樣溶液沖洗出去。

5）燃燒器縫口積存鹽類，會使火焰分叉，影響測定結果。遇到這種情況應熄滅火焰，用濾紙插入縫口擦拭，也可以用刀片插入縫口輕輕刮除，必要時可用水沖洗。

6）測定溶液應經(jīng)過過濾或徹底澄清，防止堵塞霧化器。金屬霧化器的進樣毛細管堵塞時，可用軟細金屬絲疏通。對玻璃霧化器的進樣毛細管堵塞，可用洗耳球從前端吹出堵塞物，也可以用洗耳球從進樣端抽氣，同時從噴嘴處吹水，洗出堵塞物。

7）不要用手觸摸外光路的透鏡。當透鏡有灰塵時，可以用洗耳球吹去，也可以用軟毛刷掃凈，必要時可用鏡頭紙擦凈。

8）單色器內(nèi)的光柵和反射鏡多為表面有鍍層的器件，受潮容易霉變，故應保持單色器的密封和干燥。不要輕易打開單色器。當確認單色器發(fā)生故障時，應請專業(yè)人員處理。

9）長期使用的儀器，因內(nèi)部積塵太多有時會導致電路故障；必要時，可用洗耳球吹凈或用毛刷刷凈。處理積塵時務必切斷電源。

10）長期不便用的儀器應保持其干燥，潮濕季節(jié)應定期通電。

9.4 緊急情況處理

工作中如遇突然停電，應迅速熄滅火焰。用石墨爐分析，應迅速關斷電源。然后將儀器的各部分恢復到停機狀態(tài)，待恢復供電后再重新啟動。進行石墨爐分析時，如遇突然停水，應迅速切斷主電源，以免燒壞石墨爐。進行火焰法測定時，萬一發(fā)生回火，千萬不要慌張，首先要迅速關閉燃氣和助燃氣，切斷儀器的電源。如果回火引燃了供氣管道和其它易燃物品，應立即用二氧化碳滅火器滅火。發(fā)生回火后，一定要查明回火原因，排除引起回火的故障。在未查明回火原因之前，不要輕易再次點火。在重新點火之前，切記檢查水封是否有效，霧室防爆膜是否完好。