第十章 原子吸收分光光度法与检测技术(高等教学)
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原子吸收分光光度法页数:90
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原子吸收分光光度法页数:55
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总汞冷原子吸收分光光度法测定原始记录表页数:3
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原子吸收分光光度法与检测技术
线选择性地进入检测器。
16
第三节 原子吸收分光光度计
检测系统： 1.组成：检测器、放大器、对数转换器和显示装置。 2.作用：将单色器发射出的光讯号转换成电信号后进行测量
。
17
第三节 原子吸收分光光度法的应用
标准溶液的配制： 火焰原子吸收测定中常用工作标准溶液浓度单位为
μg/ml，无火焰原子吸收测定中标准溶液浓度为μg/L。 1.标准储备液：一般选用高纯金属（99.99%）或被测元素的
20
第三节 原子吸收分光光度法的应用
标准曲线法： 适用范围：样品组成简单或共存元素没有干扰的样品。 优点：可用于同类大批量样品的分析，简单、快速。 缺点：基体影响较大。
第三节 原子吸收分光光度计
原子化系统 火焰原子化器
1.雾化器：将试液均匀雾化， 除去较大的雾滴。 2.燃烧器：高温下使试样中的 待测元素原子化。 3.火焰：原子化的能源。 优点： 操作简单、重现性好 缺点： 原子化效率低、无法直接分析 粘稠状液体和固体试样。
13
第三节 原子吸收分光光度计
原子化系统
11
第三节 原子吸收分光光度计
• 空心阴极灯使用注意事项： • （1）不得超过最大电流。 • （2）有些元素采用较高电流操作时，其标准线可出现严重
弯曲，该现象随灯电流增加而增长。 • （3）使用前应在1/3工作电流下预热0.5-1小时。 • （4）工作电流应保持额定电流的40%～60%较为合适。
12
石墨炉原子化器
1.干燥：稍高于溶剂沸点的温度蒸发除掉溶剂。 2.灰化：保证被测元素不损失的前提下除去易挥发成分。 3.原子化：使待测元素成为基态原子。 4.净化：高温除去管内残渣。 优点： 检出限低、灵敏度高、选择性好、进样方式多、进样量小。 缺点： 设备昂贵、精密度差、北京干扰大、单样品分析时间长。
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第三节 原子吸收分光光度计
检测系统： 1.组成：检测器、放大器、对数转换器和显示装置。 2.作用：将单色器发射出的光讯号转换成电信号后进行测量
。
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第三节 原子吸收分光光度法的应用
标准溶液的配制： 火焰原子吸收测定中常用工作标准溶液浓度单位为
μg/ml，无火焰原子吸收测定中标准溶液浓度为μg/L。 1.标准储备液：一般选用高纯金属（99.99%）或被测元素的
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第三节 原子吸收分光光度法的应用
标准曲线法： 适用范围：样品组成简单或共存元素没有干扰的样品。 优点：可用于同类大批量样品的分析，简单、快速。 缺点：基体影响较大。
第三节 原子吸收分光光度计
原子化系统 火焰原子化器
1.雾化器：将试液均匀雾化， 除去较大的雾滴。 2.燃烧器：高温下使试样中的 待测元素原子化。 3.火焰：原子化的能源。 优点： 操作简单、重现性好 缺点： 原子化效率低、无法直接分析 粘稠状液体和固体试样。
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第三节 原子吸收分光光度计
原子化系统
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第三节 原子吸收分光光度计
• 空心阴极灯使用注意事项： • （1）不得超过最大电流。 • （2）有些元素采用较高电流操作时，其标准线可出现严重
弯曲，该现象随灯电流增加而增长。 • （3）使用前应在1/3工作电流下预热0.5-1小时。 • （4）工作电流应保持额定电流的40%～60%较为合适。
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石墨炉原子化器
1.干燥：稍高于溶剂沸点的温度蒸发除掉溶剂。 2.灰化：保证被测元素不损失的前提下除去易挥发成分。 3.原子化：使待测元素成为基态原子。 4.净化：高温除去管内残渣。 优点： 检出限低、灵敏度高、选择性好、进样方式多、进样量小。 缺点： 设备昂贵、精密度差、北京干扰大、单样品分析时间长。
原子吸收分光光度法技术介绍
光源强度
03
光源强度过高可能导致背景干扰增大，过低则可能影响测定精度和稳定性。火焰类型对测 Nhomakorabea结果影响
火焰类型
乙炔-空气、乙炔-一氧化二氮、丙烷-空气等是常用的火焰类型，不 同类型的火焰对元素的原子化效率和背景干扰有差异。
火焰温度
火焰温度过高可能导致元素原子化不完全，过低则可能影响测定灵 敏度。
火焰稳定性
方法。
原子吸收分光光度法原理
从空心阴极灯或光源中发射出一束特定波长的入射光，通过原子化器中待测元素的原子 蒸汽时，部分被吸收，透过的部分经分光系统分成不同的波长后，以光信号的形式被检 测器接收，根据该元素的原子蒸汽对光信号的吸收程度（即吸光度），通过标准曲线法
或标准加入法等方法进行定量分析。
发展历程及现状
发展历程
原子吸收分光光度法自1955年被提出以来，经历了多次技术革新和改进，如空心阴极灯、光电倍增管等关键部件 的研制成功，以及计算机技术的引入等，使得该方法在灵敏度、准确度和自动化程度等方面不断提高。
现状
目前，原子吸收分光光度法已经成为一种成熟且广泛应用的元素分析技术，具有灵敏度高、选择性好、抗干扰能 力强、操作简便等优点。同时，随着现代仪器制造技术的发展，原子吸收分光光度计的自动化程度不断提高，使 得该方法在各个领域的应用更加便捷和高效。
度。
制备标准溶液
根据待测元素的性质，选 择合适的溶剂和浓度，制 备一系列标准溶液用于建
立标准曲线。
标准曲线建立方法
选择合适的工作条件
确定线性范围
包括光源、原子化器、分光系统等， 以获得最佳的吸收信号和稳定性。
通过观察标准曲线的形状和测定误差 的大小，确定待测元素的线性范围和 最佳测定条件。
原子吸收分光光度法
24
第十三章 原子吸收分光光度法 第二节 原子吸收分光光度计
（二）原子化器 1.火焰原子化法
由化学火焰提供能量，使被测元素原子化。 常用的是预混合型原子化器， 包括雾化器、雾化室和燃烧室三部分。
25
第十三章 原子吸收分光光度法 第二节 原子吸收分光光度计
（二）原子化器 1. 火焰原子化法 雾化器—它的作用是将试液雾化
基态第一激发态: 跃迁吸收能量不同——具有特征性。
② 各种元素的基态第一激发态
最易发生，跃迁几率最大，最灵敏线。特征谱线
气态的基态原子对特征谱线的吸收是原子吸收分光 光度法的基础。 讨论：（1）温度T越高，Nj/N0比值越大，即激发态原子 数随温度升高而增加 （2）在相同温度下，Ej越小（电子跃迁能级差越 小），Nj/N0值越大。
多元素空心阴极灯
22
第十三章 原子吸收分光光度法 第二节 原子吸收分光光度计
（一）光源
23
第十三章 原子吸收分光光度法 第二节 原子吸收分光光度计
一、原子吸收分光光度计的主要部件 （二）原子化器 是提供能量，使试样干燥，蒸发并转化为所 需的基态原子蒸汽。被测元素由试样转化为基态 原子的过程，称为原子化过程。 原子化过程：试样——干燥——蒸发——原子化。 要求：原子化效率高； 稳定性和重现性好； 操作简单和低干扰。 1. 火焰原子化法 2. 非火焰原子化法
(2)单色器在火焰 与检测器之间 (3)原子化系统
19
第十三章 原子吸收分光光度法 第二节 原子吸收分光光度计
第二节 原子吸收分光光度计 一、原子吸收分光光度计的主要部件 （一）光源 1. 作用： 提供待测元素的特征共振线，故称锐线光源。 光源应满足如下要求； （1）能发射待测元素的共振线； （2）能发射锐线，即ea； （3）辐射光强度大，稳定性好。
第十三章 原子吸收分光光度法 第二节 原子吸收分光光度计
（二）原子化器 1.火焰原子化法
由化学火焰提供能量，使被测元素原子化。 常用的是预混合型原子化器， 包括雾化器、雾化室和燃烧室三部分。
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第十三章 原子吸收分光光度法 第二节 原子吸收分光光度计
（二）原子化器 1. 火焰原子化法 雾化器—它的作用是将试液雾化
基态第一激发态: 跃迁吸收能量不同——具有特征性。
② 各种元素的基态第一激发态
最易发生，跃迁几率最大，最灵敏线。特征谱线
气态的基态原子对特征谱线的吸收是原子吸收分光 光度法的基础。 讨论：（1）温度T越高，Nj/N0比值越大，即激发态原子 数随温度升高而增加 （2）在相同温度下，Ej越小（电子跃迁能级差越 小），Nj/N0值越大。
多元素空心阴极灯
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第十三章 原子吸收分光光度法 第二节 原子吸收分光光度计
（一）光源
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第十三章 原子吸收分光光度法 第二节 原子吸收分光光度计
一、原子吸收分光光度计的主要部件 （二）原子化器 是提供能量，使试样干燥，蒸发并转化为所 需的基态原子蒸汽。被测元素由试样转化为基态 原子的过程，称为原子化过程。 原子化过程：试样——干燥——蒸发——原子化。 要求：原子化效率高； 稳定性和重现性好； 操作简单和低干扰。 1. 火焰原子化法 2. 非火焰原子化法
(2)单色器在火焰 与检测器之间 (3)原子化系统
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第十三章 原子吸收分光光度法 第二节 原子吸收分光光度计
第二节 原子吸收分光光度计 一、原子吸收分光光度计的主要部件 （一）光源 1. 作用： 提供待测元素的特征共振线，故称锐线光源。 光源应满足如下要求； （1）能发射待测元素的共振线； （2）能发射锐线，即ea； （3）辐射光强度大，稳定性好。
第十章 原子吸收分光光度法与检测技术
A.发射很强的连续光谱 B. 产生足够强度的散射光
C. 提供试样蒸发和激发所需的能量
D.发射待测元素基态原子所吸收的特征共振辐射
33
第十章原子吸收分光光度法与检测技术
6. 与单光束原子吸收分光光度计相比，双光束原子吸 收分光光度计的优点是：
A. 灵敏度高
B. 可以消除背景的影响
C. 可以抵消因光源的变化而产生的误差
14
第三节 原子吸收分光光度计
课堂活动 医药工业常用耐腐蚀性较好的316不锈钢，其Ni含 量为10%～14%，在用原子吸收分光光度法检测不锈 钢中的Ni含量时，应采用那种原子化装置？
15
第三节 原子吸收分光光度计
分光系统：原子吸收分光光度计的分光系统又称单色器， 1.组成：光栅、凹面镜和狭缝。 其关键部件是起色 散作用的光栅。 2.作用：将待测元素的共振线和邻近谱线分开，从而使分析
1
第一节 原子吸收分光光度法的概述
原子吸收光度法：是将待测元素在高温下进行原子化 成原子蒸气，由一束锐线辐射穿过一定厚度的原子蒸气， 光的一部分被原子蒸气中的基态原子吸收；一部分光经 单色器分光，测量减弱后的光强度；然后，利用吸光度 与火焰中原子浓度成正比的关系求得待测元素的浓度的 方法。
2
第一节 原子吸收分光光度法的概述
个样品连续测量3次。 4.以吸光度A的平均值为纵坐标，绘制A-c标准
曲线。 5. 相同的实验条件下，测定待测样品溶液，连
续测量3次，取平均值从标准曲线上查出该 值所对应的浓度，计算出样品中待测元素 的含量。
22
第三节 原子吸收分光光度法的应用
注意事项： 1.所配制的工作标准溶液的浓度和相应吸光度应在直线线性
D. 便于采用最大的狭缝宽度
原子吸收分光光度法
2 Cx+C1
3 Cx+C2
4 5 Cx+C3 Cx+C444
3. 内标法
内标：试样中不存在的元素 • 对内标的要求
A/A0
c
内标元素与被测元素在原子化过程中具有相似 的特性 • 内标法 可消除在原子化过程中由于实验条件 变化而引起的变化
• 对仪器的要求 需使用双波道型的仪器
45
二、原子在个各能级的分布
• Boltzmann分布： N j g j E j E0 exp( ) N0 g0 KT
Nj、N0—激发态、基态原子数 K —Boltzmann 常数=1.3810-23(J/K) gj、g0 — 激发态和基态的统计权重
g = 2J+1
32S1/2能级的J=1/2 g0=2J+1=2 32P3/2能级的J=3/2 gj=2J+1=4 光谱项为nMLJ
方法
原子化热源 原子化温度 原子化效率
火焰
化学火焰能 较低<30000C 较低 <30％
石墨炉
电热能 较高可达30000C 高 >90％
进样体积 讯号形状
检出限 重现性RSD 基体效应
1～5ml 平顶形
高 0.5％～1％ 较小
1～50l 尖峰状
低 1.5％～5％ 较大
27
3. 氢化物发生原子化器
数据采集
打印报告
31
二、原子吸收分光光度计的类型
火焰
结构简单、灵敏度高、 易于维护 光源不稳定引起的 基线漂移
单光束
双光束
光源漂移、检测器 灵敏度变动可得到补偿 32
第三节
一、测定条件的选择 1. 取样及处理
原子吸收分光光度法(131页PPT课件)
中可忽略。
2021-11-4
*
（4）自吸變寬 光源空心陰極燈發射的共振線 被燈內同種基態原子所吸收產生自吸現象。 燈電流越大，自吸現象越嚴重。
（5）場致變寬 外界電場、帶電粒子、離子形 成的電場及磁場的作用使譜線變寬的現象； 影響較小。
2021-11-4
*
譜線變寬的主要因素
❖主 要 是 Doppler 變 寬 （ 熱 變 寬 ） 和 洛 倫 茲 （ Lorentz）變寬（壓力變寬）
基態第一激發態:
躍遷吸收能量不同——具有特徵性。
（2）各種元素的基態第一激發態 （共振線）
最易發生，吸收最強，最靈敏線。特徵
譜線。通常為原子吸收分析線。
（3）利用原子蒸氣對特徵譜線的吸收可以進行定
量分析。
共振線－特徵譜線－最靈敏線－分析線
2021-11-4
*
原子吸收光譜法基本原理
原子吸收光譜法 是基於元素的基態原子蒸
2021-11-4
6 5 4 3 2 1 0 O
*
Kv
積分吸收
K0
∫ 積
分
K d
e2
mc
f
N
K0 /2
公
f-----振子強度
式
e----為電子電荷
N----單位積內的自由原子數
m---電子的品質
積分吸收的限制
式中：
0
1. 平面衍射光柵解析度R
R kN
是相鄰兩譜線的平均波長； 是相鄰兩譜線的波長差； k 是光譜的級次； N 是光柵的刻線數。
實際工作中，T 通常小於3000 K、波長小於 600 nm，故對大多數元素來說Nj/N0 均小於1％。
Nj 與N0 相比可勿略不計，N0 可認為就是原子總 數。 ∴ N0≈N總
第十章 原子吸收分光光度法与检测技术教学总结
光径。
6
第二节 原子吸收分光光度法的原理
2.实际工作中，火焰宽度是固定的，因此，在一定 的浓度范围内，吸光度与试样浓度成正比，即：
AKc
式中K′为与实验条件有关的常数。
吸光度与样品中被测组分的浓度成线性关系，它是 原子吸收分光光度法定量的依据。
7
第三节 原子吸收分光光度计
类型：按光路可分为单光束和双光束。
线选择性地进入检测器。
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第三节 原子吸收分光光度计
检测系统： 1.组成：检测器、放大器、对数转换器和显示装置。 2.作用：将单色器发射出的光讯号转换成电信号后进行测量
。
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第三节 原子吸收分光光度法的应用
标准溶液的配制： 火焰原子吸收测定中常用工作标准溶液浓度单位为
μg/ml，无火焰原子吸收测定中标准溶液浓度为μg/L。 1.标准储备液：一般选用高纯金属（99.99%）或被测元素的
盐类精确称量溶解后配成1mg/m1的标准储备溶，目前可以 购买到多种元素的专用标准储备液。
17
第三节 原子吸收分光光度法的应用
2.工作标准溶液：标准储备液经过稀释即成为制作标准曲线 的工作标准溶液。对于火焰原子吸收测定的标准储备液一 般要稀释1000倍,无火焰原子吸收测定的标准储备液要稀释 105 ～106倍。
5
第二节 原子吸收分光光度法的原理
二、原子吸收值与原子浓度的关系 1.原子吸收光谱与分子吸收光谱一样符合朗伯-比尔
定律，即： AIgIo KcL It
式中 为吸光度收部分)，K为常数(可由实验 测定)，c为样品的浓度(基态原子)， L = 原子蒸气
3
第二节 原子吸收分光光度法的原理
1.共振吸收线：原子外层电子从基态跃迁至第一激 第一发节态概所述产生的吸收谱点线滴。积累
6
第二节 原子吸收分光光度法的原理
2.实际工作中，火焰宽度是固定的，因此，在一定 的浓度范围内，吸光度与试样浓度成正比，即：
AKc
式中K′为与实验条件有关的常数。
吸光度与样品中被测组分的浓度成线性关系，它是 原子吸收分光光度法定量的依据。
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第三节 原子吸收分光光度计
类型：按光路可分为单光束和双光束。
线选择性地进入检测器。
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第三节 原子吸收分光光度计
检测系统： 1.组成：检测器、放大器、对数转换器和显示装置。 2.作用：将单色器发射出的光讯号转换成电信号后进行测量
。
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第三节 原子吸收分光光度法的应用
标准溶液的配制： 火焰原子吸收测定中常用工作标准溶液浓度单位为
μg/ml，无火焰原子吸收测定中标准溶液浓度为μg/L。 1.标准储备液：一般选用高纯金属（99.99%）或被测元素的
盐类精确称量溶解后配成1mg/m1的标准储备溶，目前可以 购买到多种元素的专用标准储备液。
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第三节 原子吸收分光光度法的应用
2.工作标准溶液：标准储备液经过稀释即成为制作标准曲线 的工作标准溶液。对于火焰原子吸收测定的标准储备液一 般要稀释1000倍,无火焰原子吸收测定的标准储备液要稀释 105 ～106倍。
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第二节 原子吸收分光光度法的原理
二、原子吸收值与原子浓度的关系 1.原子吸收光谱与分子吸收光谱一样符合朗伯-比尔
定律，即： AIgIo KcL It
式中 为吸光度收部分)，K为常数(可由实验 测定)，c为样品的浓度(基态原子)， L = 原子蒸气
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第二节 原子吸收分光光度法的原理
1.共振吸收线：原子外层电子从基态跃迁至第一激 第一发节态概所述产生的吸收谱点线滴。积累
第分析化学(第四版_高职高专化学教材编写组) 十章 原子吸收分光光度法
能量称为积分吸收。相当于吸收轮廓下面所包围的整个面积 ：
K d
e2
mc
N0 f
式中e为电子电荷，m为电子质量，c为光速，N0为单位 体积原子蒸气中吸收辐射的基态原子数，亦即基态原子密度； f 为振子强度（能被光源激发的每个原子的平均电子数）。 可见，在一定实验条件下积分吸收正比于试样浓度。
谱线轮廓 中心频率υ 0： υ 0= △E/h
峰值吸收系数K0：
吸收曲线半宽度△υ :
约为10-3～10-2nm
吸收线轮廓
2.谱线变宽
吸收峰变宽原因： 自然变宽⊿ υ：谱线本身固有的宽度称为自然宽度 ，与激发态原 子的平均寿命有关，一般约10-5nm。 多普勒变宽⊿υD：多普勒变宽是由于原子在空间作无规则热运动
当倒线色散率（D）一定时，可通过选择狭缝宽度（S）来确定：
W=D （nm/mm） S （mm）
（四）检测系统 作用：将光吸收信号转变为电信号并放大读出。
组成：检测系统由检测器，放大器和显示装置等。
主要部件：光电倍增管。
1.检测器----- 将单色器分出的光信号转变成电信号。
光电倍增管：分光后的光照射到光敏阴极K上，轰击出的 光电子又射向光敏阴极1，轰击出更多的光电子，依次倍增， 在最后放出的光电子 比最初多到 10 6 倍以上，最大电流可达 10μ A，电流经负载电阻转变为电压信号送入放大器。
分光系统工作原理
光源发出的光经入射狭缝-凹面 镜反射到达光栅
光栅分光后由凹面镜聚焦于出 射狭缝
转动光栅选择所需的吸收线
3.单色器性能参数 要求分辨率 0.3nm，能分辨Mn的 279.5和 279.8nm两条谱线。 分辨率：仪器分开相邻两条谱线的能力。 线色散率：两条谱线间的距离与波长差的比值Δ X/Δ λ 。 实际工作中常用其倒数Δ λ /Δ X（倒线色散率D）（nm/mm） 光谱通带：单色器出射狭缝所包括的波长范围。
原子吸收分光光度法ppt
高数据精度。
数据转换
03
将原始数据转换成吸光度值，通常采用线性回归方法进行转换
。
Байду номын сангаас
工作曲线绘制
标准溶液配制
根据实验要求，配制不同浓度的标准溶液，确保其准确性和稳定 性。
测量条件设置
根据仪器说明书设定测量条件，如波长、光源、狭缝等，以确保 测量准确性。
工作曲线的绘制
根据标准溶液的浓度和吸光度值，绘制工作曲线，为后续样品分 析提供参考。
样品制备
将样品进行粉碎、研磨、过滤等操作，以便于 后续的实验步骤。
3
样品消解
利用化学试剂将样品中的有机物分解成无机物 ，以便于测定。
进样方式
直接进样
将样品溶液直接喷入火焰中，进行原子吸收测定 。
萃取进样
利用萃取剂将样品中的待测元素萃取出来，再将 其喷入火焰中进行测定。
悬浮进样
将样品以悬浮液的形式喷入火焰中，进行原子吸 收测定。
原子吸收光谱的产生
特征谱线
每种元素都有其独特的原子结构，从而产生特征光谱。
吸收光谱
当特定频率的光通过原子蒸汽时，会被吸收并产生原子吸收光谱。
定量关系
摩尔吸光系数
表示物质对光的吸收能力。
线性范围
在一定浓度范围内，吸光度与浓度成正比。
03
原子吸收分光光度法实验技术
样品前处理
1 2
样品采集
采集具有代表性的样品，保证样品的新鲜度和 无污染。
用于食品、药品和化妆品等产品中 重金属元素的测定
化学化工
用于化学反应过程控制、产品质量 检测等领域
医学与生物
用于生物样品中微量元素的分析， 以及药物代谢、疾病诊断等方面的 研究
第十章 原子吸收光谱法
20
二、原子化系统
作用是将试样中待测元素转变成原子蒸气。 1.火焰原子化法 （1）雾化器：作用是将试样溶液雾化。当助
燃气高速通过时，在毛细管外壁与喷嘴口构 成的环形间隙中，形成负压区，将试样溶液 吸入，并被高速气流分散成气溶胶，在出口 与撞击球碰撞，进一步分散成微米级的细雾。 （2）混合室：作用是将未被细微化的较大雾 滴在混合室内凝结为液珠，沿室壁流入泄漏 管排走；并让气溶胶在室内与燃气充分混匀。
第十章 原子吸收光谱法
§10-1 §10-2 §10-3 §10-4 §10-5 §10-6
试题
概述 原子吸收法的基本原理 原子吸收分光光度计 定量分析方法 干扰及其抑制方法 灵敏度与检出限
1
§10-1 概述
一、 原子吸收光谱法
原子吸收光谱是利用待测元素的原子蒸 气中基态原子对特征电磁辐射(共振线)的吸 收来测定的。
式中ν0为谱线中心频率；M 为吸光原子的相对 原子质量；T 为绝对温度。 ΔνD约10-3数量
级，是谱线变宽的主要原因。 3.碰撞变宽（压力变宽） 由于原子相互碰撞使能量发生轻微变化。
劳伦兹变宽ΔνL :待测原子和其他原子碰撞引
起的谱线变宽。
ΔνL约10-3数量级，是碰撞变宽的主要因素。
10
赫鲁兹马克变宽ΔνH :同种原子碰撞引起的
29
二、标准加入法
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）， 定容后浓度依次为：cX、cX+cO、cX+2cO、 cX+3cO、cX+4cO，分别测得吸光度为：A0、 A1、A2、A3、A4。以A对浓度c做图得一直 线，图中cX点即待测溶液浓度。
30
注意： 1.本法只能消除基体效应带来的干扰，不能消
二、原子化系统
作用是将试样中待测元素转变成原子蒸气。 1.火焰原子化法 （1）雾化器：作用是将试样溶液雾化。当助
燃气高速通过时，在毛细管外壁与喷嘴口构 成的环形间隙中，形成负压区，将试样溶液 吸入，并被高速气流分散成气溶胶，在出口 与撞击球碰撞，进一步分散成微米级的细雾。 （2）混合室：作用是将未被细微化的较大雾 滴在混合室内凝结为液珠，沿室壁流入泄漏 管排走；并让气溶胶在室内与燃气充分混匀。
第十章 原子吸收光谱法
§10-1 §10-2 §10-3 §10-4 §10-5 §10-6
试题
概述 原子吸收法的基本原理 原子吸收分光光度计 定量分析方法 干扰及其抑制方法 灵敏度与检出限
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§10-1 概述
一、 原子吸收光谱法
原子吸收光谱是利用待测元素的原子蒸 气中基态原子对特征电磁辐射(共振线)的吸 收来测定的。
式中ν0为谱线中心频率；M 为吸光原子的相对 原子质量；T 为绝对温度。 ΔνD约10-3数量
级，是谱线变宽的主要原因。 3.碰撞变宽（压力变宽） 由于原子相互碰撞使能量发生轻微变化。
劳伦兹变宽ΔνL :待测原子和其他原子碰撞引
起的谱线变宽。
ΔνL约10-3数量级，是碰撞变宽的主要因素。
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赫鲁兹马克变宽ΔνH :同种原子碰撞引起的
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二、标准加入法
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）， 定容后浓度依次为：cX、cX+cO、cX+2cO、 cX+3cO、cX+4cO，分别测得吸光度为：A0、 A1、A2、A3、A4。以A对浓度c做图得一直 线，图中cX点即待测溶液浓度。
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注意： 1.本法只能消除基体效应带来的干扰，不能消
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石墨炉原子化器
1.干燥：稍高于溶剂沸点的温度蒸发除掉溶剂。 2.灰化：保证被测元素不损失的前提下除去易挥发成分。 3.原子化：使待测元素成为基态原子。 4.净化：高温除去管内残渣。 优点： 检出限低、灵敏度高、选择性好、进样方式多、进样量小。 缺点： 设备昂贵、精密度差、北京干扰大、单样品分析时间长。
组成：光源、原子化系统、分光系统和检测系统。
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第三节 原子吸收分光光度计
光源： 1. 作用：发射被测元素的特征光谱。 2. 种类：空心阴极灯、高频无极放电灯、蒸气放电灯。 3.空心阴极灯结构： 阳极：钨或镍棒 阴极：待测元素金属 内充低压惰性气体
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第三节 原子吸收分光光度计
空心阴极灯使用注意事项： （1）不得超过最大电流。 （2）有些元素采用较高电流操作时，其标准线可出现严重 弯曲，该现象随灯电流增加而增长。 （3）使用前应在1/3工作电流下预热0.5-1小时。 （4）工作电流应保持额定电流的40%～60%较为合适。
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第二节 原子吸收分光光度法的原理
二、原子吸收值与原子浓度的关系
1.原子吸收光谱与分子吸收光谱一样符合朗伯-比尔
定律，即：
A Ig
Io
KcL
It
式中 为吸光度，为由光源发出的入射光强度， 为透
过的光强度(未被吸收部分)，K为常数(可由实验测
定)，c为样品的浓度(基态原子)， L = 原子蒸气光
自动化，操 作简便，可 快速进行多 个样品的检 测，重现性 好。
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第二节 原子吸收分光光度法的原理
原子吸收曲线：是由 第原一子节外概 层述 电子在能级 点滴积累 之间的跃迁时，原子 吸收产生。
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第二节 原子吸收分光光度法的原理
1.共振吸收线：原子外层电子从基态跃迁至第一激 第一发节态概所述产生的吸收谱点线滴。积累
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第三节 原子吸收分光光度计
原子化系统 火焰原子化器
1.雾化器：将试液均匀雾化， 除去较大的雾滴。 2.燃烧器：高温下使试样中的 待测元素原子化。 3.火焰：原子化的能源。 优点： 操作简单、重现性好 缺点： 原子化效率低、无法直接分析 粘稠状液体和固体试样。
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第三节 原子吸收分光光度计
原子化系统
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第一节 原子吸收分光光度法的概述
原子吸收光度法：是将待测元素在高温下进行原子化 成原子蒸气，由一束锐线辐射穿过一定厚度的原子蒸气， 光的一部分被原子蒸气中的基态原子吸收；一部分光经 单色器分光，测量减弱后的光强度；然后，利用吸光度 与火焰中原子浓度成正比的关系求得待测元素的浓度的 方法。
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第一节 原子吸收分光光度法的概述
径。
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第二节 原子吸收分光光度法的原理
2.实际工作中，火焰宽度是固定的，因此，在一定 的浓度范围内，吸光度与试样浓度成正比，即：
A Kc
式中K′为与实验条件有关的常数。
吸光度与样品中被测组分的浓度成线性关系，它是 原子吸收分光光度法定量的依据。
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第三节 原子吸收分光光度计
类型：按光路可分为单光束和双光束。
盐类精确称量溶解后配成1mg/m1的标准储备溶，目前可以 购买到多种元素的专用标准储备液。
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2.共振发射线：原子外层电子从第一激发态跃迁至 基态所产生的辐射的谱线。
3.共 振 线：共振发射线和共振吸收线都称为共 振线。
4.分 析 线：共振线又称为特征谱线，常被选作 元素分析的析线（分析波长）。
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第二节 原子吸收分光光度法的原理
知识链接
分析线又称为吸收波长，通常选用共振吸收线为分析线，测量高 含量元素时，可选用灵敏度较低的非共振线为分析线。如测Zn时常 选用最灵敏的213.9nm波长，但当Zn的含量高时，为保证工作曲线的 线性范围，可改用次灵敏线307.5nm波长进行测量。As,Se等共振吸收 线位于200nm以下的远紫外区，火焰组分对其明显吸收，故用火焰原 子吸收法测定这些元素时，不宜选用共振吸收线为分析线，或者改用 无火焰原子化法进行测定。
线选择性地进入检测器。
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第三节 原子吸收分光光度计
检测系统： 1.组成：检测器、放大器、对数转换器和显示装置。 2.作用：将单色器发射出的光讯号转换成电信号后进行测量。
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第三节 原子吸收分光光度法的应用
标准溶液的配制： 火焰原子吸收测定中常用工作标准溶液浓度单位为
μg/ml，无火焰原子吸收测定中标准溶液浓度为μg/L。 1.标准储备液：一般选用高纯金属（99.99%）或被测元素的
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第三节 原子吸收分光光度计
课堂活动 医药工业常用耐腐蚀性较好的316不锈钢，其Ni含 量为10%～14%，在用原子吸收分光光度法检测不锈 钢中的Ni含量时，应采用那种原子化装置？
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第三节 原子吸收分光光度计
分光系统：原子吸收分光光度计的分光系统又称单色器， 1.组成：光栅、凹面镜和狭缝。 其关键部件是起色 散作用的光栅。 2.作用：将待测元素的共振线和邻近谱线分开，从而使分析
单光束
双光束
优点
结构简单； 灵敏度较高； 价格便宜。
可消除光源的不稳定带来的误差，精 密度和准确度均较单光束高；光源无 需预热，相应延长了光源的使用寿命， 分析速度快 。
缺点
不能消除光源波动的影响，造成基 线漂移，影响测定的精密度和准确 度。空心阴极灯需预热，影响分析 速度。
价格较高。
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第பைடு நூலகம்节 原子吸收分光光度计
案例：毒胶囊事件 2012年4月15日，央视《每周质量报告》节目《胶囊里的 秘密》曝光一些企业用皮革废料生产工业明胶，导致明胶 和明胶空心胶囊中重金属铬超标；因为六价铬容易进入人 体细胞，对肝、肾等内脏器官和DNA造成损伤，且在人 体内蓄积具有致癌性并可能诱发基因突变，所以《中国药 典》2010版规定以原子吸收分光光度法测定明胶和明胶空 心胶囊中铬含量不得过百万分之二(2ppm)。
原子吸收分光 光度法的特点
选择性好
灵敏度高
准确度高
应用范围广
简便、快速
原子吸收谱线窄, 谱线重叠几率小， 共存元素不产生 干扰。
火焰法相对灵 敏度为μg/ ml ng / ml，非火 焰法绝对灵敏
～ 度 在 10-10
10-14。
火焰法相对误 差＜1%，石墨
炉法相对误差
约 为 3%～ 5%。
可作、痕量分 析；可测定液 态、固态、气 态样品，可测 定的元素超过 70种。
1.干燥：稍高于溶剂沸点的温度蒸发除掉溶剂。 2.灰化：保证被测元素不损失的前提下除去易挥发成分。 3.原子化：使待测元素成为基态原子。 4.净化：高温除去管内残渣。 优点： 检出限低、灵敏度高、选择性好、进样方式多、进样量小。 缺点： 设备昂贵、精密度差、北京干扰大、单样品分析时间长。
组成：光源、原子化系统、分光系统和检测系统。
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第三节 原子吸收分光光度计
光源： 1. 作用：发射被测元素的特征光谱。 2. 种类：空心阴极灯、高频无极放电灯、蒸气放电灯。 3.空心阴极灯结构： 阳极：钨或镍棒 阴极：待测元素金属 内充低压惰性气体
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第三节 原子吸收分光光度计
空心阴极灯使用注意事项： （1）不得超过最大电流。 （2）有些元素采用较高电流操作时，其标准线可出现严重 弯曲，该现象随灯电流增加而增长。 （3）使用前应在1/3工作电流下预热0.5-1小时。 （4）工作电流应保持额定电流的40%～60%较为合适。
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第二节 原子吸收分光光度法的原理
二、原子吸收值与原子浓度的关系
1.原子吸收光谱与分子吸收光谱一样符合朗伯-比尔
定律，即：
A Ig
Io
KcL
It
式中 为吸光度，为由光源发出的入射光强度， 为透
过的光强度(未被吸收部分)，K为常数(可由实验测
定)，c为样品的浓度(基态原子)， L = 原子蒸气光
自动化，操 作简便，可 快速进行多 个样品的检 测，重现性 好。
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第二节 原子吸收分光光度法的原理
原子吸收曲线：是由 第原一子节外概 层述 电子在能级 点滴积累 之间的跃迁时，原子 吸收产生。
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第二节 原子吸收分光光度法的原理
1.共振吸收线：原子外层电子从基态跃迁至第一激 第一发节态概所述产生的吸收谱点线滴。积累
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第三节 原子吸收分光光度计
原子化系统 火焰原子化器
1.雾化器：将试液均匀雾化， 除去较大的雾滴。 2.燃烧器：高温下使试样中的 待测元素原子化。 3.火焰：原子化的能源。 优点： 操作简单、重现性好 缺点： 原子化效率低、无法直接分析 粘稠状液体和固体试样。
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第三节 原子吸收分光光度计
原子化系统
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第一节 原子吸收分光光度法的概述
原子吸收光度法：是将待测元素在高温下进行原子化 成原子蒸气，由一束锐线辐射穿过一定厚度的原子蒸气， 光的一部分被原子蒸气中的基态原子吸收；一部分光经 单色器分光，测量减弱后的光强度；然后，利用吸光度 与火焰中原子浓度成正比的关系求得待测元素的浓度的 方法。
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第一节 原子吸收分光光度法的概述
径。
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第二节 原子吸收分光光度法的原理
2.实际工作中，火焰宽度是固定的，因此，在一定 的浓度范围内，吸光度与试样浓度成正比，即：
A Kc
式中K′为与实验条件有关的常数。
吸光度与样品中被测组分的浓度成线性关系，它是 原子吸收分光光度法定量的依据。
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第三节 原子吸收分光光度计
类型：按光路可分为单光束和双光束。
盐类精确称量溶解后配成1mg/m1的标准储备溶，目前可以 购买到多种元素的专用标准储备液。
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2.共振发射线：原子外层电子从第一激发态跃迁至 基态所产生的辐射的谱线。
3.共 振 线：共振发射线和共振吸收线都称为共 振线。
4.分 析 线：共振线又称为特征谱线，常被选作 元素分析的析线（分析波长）。
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第二节 原子吸收分光光度法的原理
知识链接
分析线又称为吸收波长，通常选用共振吸收线为分析线，测量高 含量元素时，可选用灵敏度较低的非共振线为分析线。如测Zn时常 选用最灵敏的213.9nm波长，但当Zn的含量高时，为保证工作曲线的 线性范围，可改用次灵敏线307.5nm波长进行测量。As,Se等共振吸收 线位于200nm以下的远紫外区，火焰组分对其明显吸收，故用火焰原 子吸收法测定这些元素时，不宜选用共振吸收线为分析线，或者改用 无火焰原子化法进行测定。
线选择性地进入检测器。
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第三节 原子吸收分光光度计
检测系统： 1.组成：检测器、放大器、对数转换器和显示装置。 2.作用：将单色器发射出的光讯号转换成电信号后进行测量。
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第三节 原子吸收分光光度法的应用
标准溶液的配制： 火焰原子吸收测定中常用工作标准溶液浓度单位为
μg/ml，无火焰原子吸收测定中标准溶液浓度为μg/L。 1.标准储备液：一般选用高纯金属（99.99%）或被测元素的
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第三节 原子吸收分光光度计
课堂活动 医药工业常用耐腐蚀性较好的316不锈钢，其Ni含 量为10%～14%，在用原子吸收分光光度法检测不锈 钢中的Ni含量时，应采用那种原子化装置？
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第三节 原子吸收分光光度计
分光系统：原子吸收分光光度计的分光系统又称单色器， 1.组成：光栅、凹面镜和狭缝。 其关键部件是起色 散作用的光栅。 2.作用：将待测元素的共振线和邻近谱线分开，从而使分析
单光束
双光束
优点
结构简单； 灵敏度较高； 价格便宜。
可消除光源的不稳定带来的误差，精 密度和准确度均较单光束高；光源无 需预热，相应延长了光源的使用寿命， 分析速度快 。
缺点
不能消除光源波动的影响，造成基 线漂移，影响测定的精密度和准确 度。空心阴极灯需预热，影响分析 速度。
价格较高。
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第பைடு நூலகம்节 原子吸收分光光度计
案例：毒胶囊事件 2012年4月15日，央视《每周质量报告》节目《胶囊里的 秘密》曝光一些企业用皮革废料生产工业明胶，导致明胶 和明胶空心胶囊中重金属铬超标；因为六价铬容易进入人 体细胞，对肝、肾等内脏器官和DNA造成损伤，且在人 体内蓄积具有致癌性并可能诱发基因突变，所以《中国药 典》2010版规定以原子吸收分光光度法测定明胶和明胶空 心胶囊中铬含量不得过百万分之二(2ppm)。
原子吸收分光 光度法的特点
选择性好
灵敏度高
准确度高
应用范围广
简便、快速
原子吸收谱线窄, 谱线重叠几率小， 共存元素不产生 干扰。
火焰法相对灵 敏度为μg/ ml ng / ml，非火 焰法绝对灵敏
～ 度 在 10-10
10-14。
火焰法相对误 差＜1%，石墨
炉法相对误差
约 为 3%～ 5%。
可作、痕量分 析；可测定液 态、固态、气 态样品，可测 定的元素超过 70种。