(完整word版)原子吸收光谱定量分析方法
原子吸收光谱法
原子吸收光谱法
原子吸收光谱法（Atomic Absorption Spectroscopy，简称AAS）是一种常用的分析技术，用于测量样品中特定金属元素的含量。
该方法基于原子的吸收特性，通过将样品中的金属元素转化为气态原子，并通过光谱仪测量其对特定波长的光的吸收程度来定量分析。
AAS的基本原理包括以下步骤：
1. 雾化：将样品溶液喷雾成细小液滴，使其表面积增大，便于后续原子化。
2. 原子化：将样品中的金属元素转化为气态原子。
这一步可以通过火焰、电弧、石墨炉等方式实现。
3. 吸收：将特定波长的光通过样品中的气态原子，原子会吸收与其电子能级跃迁相对应的光线。
4. 检测：使用光谱仪测量经过样品后剩余的光的强度变化，得到吸收的光强度。
5. 定量分析：根据吸收光强度与样品中金属元素的浓度之间的关系，通过标准曲线等方法进行定量分析。
AAS具有高灵敏度、高选择性和广泛的适用范围，常用于分析环境、食品、药品、地质和冶金等领域中金属元素的含量。
原子吸收光谱分析-下
体元素不同可能带来影响。
（２）标准溶液浓度应使 A ～ C 在直线的范围内， C
不能太大，一般控制A在0.2～0.8之间。
（３） 测定过程中应保持测定条件不变。 • 标准曲线法简便、快速，适用于组分比较简单的样 品，适用于大批量的样品分析。但样品的情况不清 或很复杂时分析误差较大，可用其他方法定量。
检测限 (Detection limit, DL)
• 检出限不仅与灵敏度有关，而且还考虑 到仪器噪声！因而检测限比灵敏度具有更 明确的意义，更能反映仪器的性能。只有 同时具有高灵敏度和高稳定性时，才有低 的检出限。
——测定条件的选择 • 分析方法的精密度和准确度除了与仪器的性能有 关外，还与测定条件有关，注意选择： 1、试样取量及处理
用有机溶剂
（二）化学干扰及其抑制
指待测元素与其它组分之间的化学作用所引起的干扰效应 ,主要 影响到待测元素的原子化效率，是选择性干扰，为主要干扰源
1. 化学干扰的类型
（1）待测元素与其共存物质作用生成难挥发的化合物，致使参 与吸收的基态原子减少。 a、铝、硅、硼、钛、铍在火焰中易生成难熔化合物 b、硫酸盐、磷酸盐与钙生成难挥发物。 （2）待测原子发生电离反应，生成离子，不产生共振吸收，总 吸收强度减弱，电离电位≤6eV的元素易发生电离，火焰温度越高 ，干扰越严重，（如碱及碱土元素）。
• 氘灯是连续光谱（ 190-360nm ），它和空心阴极灯的锐线
光源通过切光器交替照射在原子化器上。 氘灯的能量被背景和被测元素吸收，但被测元素是线吸收，
它占整个连续光谱的吸收信号很小，可以忽略。因此可以
认为，氘灯测得的就是背景吸光度。 A氘=A背 • 空心阴极灯测得的是被测元素吸光度和背景吸光度，
例如：钙电离，在溶液中加入大量易电离的 钾或铯，有大量电子存在，抑制钙的电离，提高 测定灵敏度。 K ---- K+ + e
6.6 原子吸收光谱法的定量分析及应用
仪器分析《仪器分析》课程组第六章原子吸收光谱法第六章原子吸收光谱法➢6.1 原子吸收光谱法的基本原理➢6.2 原子吸收的测量➢6.3 原子吸收分光光度计➢6.4 干扰及其消除➢6.5 操作条件选择➢6.6 原子吸收光谱法的定量分析及应用6.6 原子吸收光谱法的定量分析及应用◆6.6.1 定量分析方法◆6.6.2 原子吸收分析应用•定量依据：AAS法定量分析依据是比尔定律：A=K'C式中，C为待测元素的浓度，K，在一定实验条件下是一个常数。
它表示，在一定实验条件下，吸光度与浓度成正比。
所以，通过测定吸光度就可以求出待测元素的含量。
•定量分析方法：（1）工作曲线法：配制加有试剂空白的一组含有不同浓度被测元素的系列标准溶液，在与试样测定条件完全相同的情况下，按浓度由低到高的顺序测定其吸光度值；绘制吸光度对浓度的校准曲线；依据测定试样的吸光度，在校准曲线上用内插法即可求出被测元素的含量。
应当注意的问题：注意适宜的浓度范围；标样与试样尽量具有基本相似的化学组成；同批测定时要尽量控制测定条件相同且时时进行浓度校正。
（2）标准加入法：配置含有等量试样溶液的系列浓度的标准加入溶液，测量系列浓度的标准加入溶液的吸光度，绘制标准曲线图，并外推到吸光度为零时与浓度轴的交点，交点至坐标原点的距离即为被测元素的浓度。
对于基体效应影响较大或无法确证时，可以采用标准加入法。
应当注意的问题：实际应用中标准曲线至少安排四个点，且各点均在线性范围内；标准加入后形成的工作曲线应有适当的斜率，接近1最好，斜率太小会导致较大误差。
图标准加入法测定示意图•AAS 的优点：灵敏度高：火焰法，可达10-6g，有时达ng级；石墨炉法可达10-9~ 10-14g。
准确度高：RSD 可达1~3％。
选择性极好：干扰小。
测定范围广：可测70种元素。
原子吸收测定元素一览表•AAS分析应用：应用广泛的微量金属元素的首选测定方法。
(1) 头发中微量元素测定—微量元素与健康关系；(2) 水中微量元素测定—环境中重金属污染分布规律；(3) 水果、蔬菜中微量元素的测定—营养健康与食品安全；(4) 矿物、合金及各种材料中微量元素的测定；(5) 各种生物试样中微量元素的测定。
原子吸收光谱法的定量分析方法和测定条件的选择
Ax c 当A=0时， k
cx
A kc Ax
A—c曲线
方法
特点
适用范围
注意事项
横 向 比 较
标准 曲线 法
简便、快 速、可扣 除空白值
1.所用标准溶液系列浓度应在 A-C曲线的线性范围内 2.标准溶液与试样溶液要用相 组成简单、 同的试剂处理。 大量试样 3.扣除空白值。 的快速分 4.测定过程中，操作条件不变。 析 5.标准试样的组成应尽量与待 测溶液相同。
火焰的氧化性随火焰高度 的变化而变化
Mg Ag
Cr
原则：使测量光束从自由 原子浓度最大的火焰区通 过，保证最大的吸收灵敏 度。
相对吸收值 自由原子在火焰中的分布
5.狭缝宽度的选择
单色器分辨能力大，或光源辐射弱或共振线吸收 小，应选择较宽的狭缝宽度。 单色器分辨能力小，火焰的背景发射强，或吸收 线附近有干扰时，应选择较窄的狭缝宽度。 合适的狭缝宽度应通过实验确定 原则：能将吸收线与邻近的干扰线分开
一、AAS的定量分析方法
定量依据 标准曲线法
标准加入法
定量依据
强度为 I0 的某一波长的辐射通过均匀的原 子蒸气时，根据吸收定律，有 I I 0 exp( K 0l )
I0 和I分别为入射光和透射光的强度，K0为峰值吸收系数， l为原子蒸气层厚度
当在原子吸收线中心频率附近一定频率范围 Δv测量，则 v I 0 Ivdv
E K S lg ai
二、测定条件的选择
分析线 的选择 放大倍 数的选 择
狭缝宽 度
火焰原 子化法 仪器工 作条件
燃烧器 高度
空心阴 极灯电 流
火焰
1.分析线的选择
（1）一般选择最灵敏线(主共振线） （2）最灵敏线受干扰较大或测定高含量元素时，选 择次灵敏线或其它谱线 最适宜的分析线应视具体情况通过实验决定，其 原则是选用干扰小的谱线作为分析线。
(完整word版)原子吸收光谱分析解读
原子吸收光谱分析4。
2.1 概述4。
2。
1。
1 基本概念1)原子光谱根据原子外层电子跃迁所产生的光谱进行分析的方法，称为原子光谱法，包括原子发射光谱法、原子吸收光谱法和原子荧光光谱法。
本章重点介绍应用广泛的原子吸收光谱法。
2)原子吸收光谱原子吸收光谱法，又称原子吸收分光光度法或简称原子吸收法，它是基于测量试样所产生的原子蒸气中基态原子对其特征谱线的吸收，从而定量测定化学元素的方法.4。
2.1。
2 仪器结构和过程图4-21 原子吸收示意图如上图,含Pb溶液将经过预处理－喷射成雾状进人燃烧火焰中，Pb化合物雾滴在火焰温度下,挥发并离解成Pb原子蒸气。
用Pb空心阴极灯作光源，产生Pb的特征谱线，通过Pb原子蒸气时，由于蒸气中基态Pb原子的吸收，Pb的特征谱线强度减弱，通过单色器和检测器测得其减弱程度，即可计算出溶液中Pb的含量。
4。
2。
1。
3 方法特点灵敏度高，10—9g/ml-10—12g/ml。
选择性好,准确度高。
单一元素特征谱线测定，多数情况无干扰。
测量范围广.测定70多种元素。
操作简便，分析速度快。
4。
2.2 原子吸收法基本原理 4。
2。
2.1 共振线和吸收线 1） 基本概念➢ 共振线电子从基态跃迁到能量最低的激发态（称为第一激发态），为共振跃迁，所产生的谱线称为共振吸收线(简称共振线).当电子从第一激发态跃回基态时,则发射出同样频率的谱线,称为共振发射线（也简称共振线）。
对大多数元素来说,共振线是指元素所有谱线中最灵敏的线。
➢ 特征谱线各种元素的原子结构和外层电子排布不同.不同元素的原子从基态激发至第一激发态（或由第一激发态跃回基态）时，吸收(或发射)的能量不同，因此各种元素的共振线不同而有其特征性,这种共振线称为元素的特征谱线。
2) 朗伯原理图4-22 原子吸收法的朗伯定律示意图原理公式：b K e I I νν-=0νK ：吸收系数；ν：频率。
吸收线图4-23 吸收线轮廓图 图4—24 吸收线半宽度比较上述两个图，注意图的纵坐标参量的不同。
化学反应的原子吸收光谱分析
化学反应的原子吸收光谱分析原子吸收光谱分析，是一种利用原子对特定波长的光发生吸收的现象进行分析的方法。
通过测量样品溶液或气体中吸收光的强度，可准确测定其中的化学元素含量。
在化学反应中，原子吸收光谱分析是一项重要的技术，能够提供关于反应过程中元素浓度和化学物种变化的信息。
本文将详细介绍化学反应的原子吸收光谱分析的原理、应用和优势。
一、原理原子吸收光谱分析基于原子对特定波长光的吸收现象，其原理可以分为两个基本过程：光源激发和吸收现象。
1. 光源激发在原子吸收光谱分析中，常用的光源是空心阴极放电灯或恒流电源。
光源中的电极通电后，电极中的金属元素被激发形成原子或原子离子，并释放出特定波长的光。
2. 吸收现象样品溶液或气体中的化学元素原子或原子离子与光源发出的特定波长的光相互作用，产生吸收现象。
当光经过样品时，如果样品中存在与光源波长相对应的原子或原子离子，这些原子会吸收部分光的能量，使得吸收光的强度减小。
通过测量光的强度变化，可以推断样品中所含的元素及其浓度。
二、应用原子吸收光谱分析在化学反应中的应用广泛，以下是几个常见的应用领域：1. 反应动力学研究原子吸收光谱分析可用于研究化学反应的动力学过程。
通过监测反应物中某种元素的浓度随时间的变化，可以推断反应的速率常数、反应机理等信息。
2. 反应过程监测通过原子吸收光谱分析，可以实时监测反应过程中各种元素的浓度变化。
这对于了解化学反应过程中元素的转化情况、判断反应的进行程度等方面具有重要意义。
3. 催化剂研究原子吸收光谱分析可用于研究催化剂在反应过程中的作用机制。
通过测定反应物中的催化剂元素浓度变化，可以揭示催化剂对反应速率、选择性等方面的影响。
4. 有机合成原子吸收光谱分析在有机合成中的应用越来越广泛。
通过测定反应物和产物中有机元素的浓度，可评估有机合成反应的转化率和产物纯度。
三、优势原子吸收光谱分析具有以下优势：1. 灵敏度高原子吸收光谱分析的灵敏度通常为微克/升量级，可以准确测定样品中微量甚至痕量元素的含量。
单元一原子吸收光谱法基本原理与定量分析的方法
总结－方法特点、注意事项
工作曲线法特点：简单快速；适合组成较简单的大批量样品分析。 注意事项：
➢ 标准溶液与试液的基体要相似，以消除基体效应； ➢ 浓度要合适：标准溶液浓度范围应将试液中待测元素的浓度包
括在内。浓度范围大小应以获得合适的吸光度读数为准(0.20.8)； ➢ 在测量过程中要吸喷去离子水或空白溶液来校正零点漂移； ➢ 由于燃气和助燃气流量变化会引起 工作曲线斜率变化，因此
光谱通带＝狭缝（mm）X 线色散率倒数（nm/mm）
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：检测系统由光电元件，放大器和显示装置等。 主要部件：光电倍增管。
光电倍增管的工作原理
光由出射狭缝照射到光 敏阴极K上
经打拿极逐级放大最后 照射到阳极
将光电流转换为电压输 出 （动画m2-2-12.swf）
原子吸收的发现
1859年，克希荷夫（G.Kirchhoff）与本生（R.Bunson）在研究碱金属和 碱土金属的火焰光谱时，发现钠蒸气发出的光通过温度较低的钠蒸气时， 会引起钠光的吸收，并且根据钠发射线与暗线在光谱中位置相同这一事实， 断定太阳连续光谱中的暗线，正是太阳外围大气圈中的钠原子对太阳光谱 中的钠辐射吸收的结果。
操作参数：光电倍增管负高压。增大负高压信号放大倍数增大，但 稳定性降低。
原子吸收分光光度计类型
单道单光束原子吸收分光光度计 单道双光束原子吸收分光光度计
这类仪器简单，操作方便，体积 小，价格低，能满足一般原子吸收 分析的要求。其缺点是不能消除光 源波动造成的影响，基线漂移。
光源的漂移通过参比光束的作用 而得到补偿，能获得一个稳定的输 出信号。但是火焰扰动和背景吸收 影响无法消除。
问题引入
原子吸收分光光度法常使用哪些定量分析方法
原子吸收分光光度法常使用哪些定量分析方法?点击次数：338 发布时间：2010-4-27 10:29:51原子吸收分光光度法的定量依据是吸收定律，其方法主要有标准曲线法和标准加入法。
（1）标准曲线法先配制相同基体的含有不同浓度待测元素的系列标准溶液，在选定的实验条件下分别测其吸光度.以扣除空白值之后的吸光度为纵坐标，标准溶液浓度为横坐标绘制标准曲线。
在同样操作条件下测定试样溶液的吸光度，从标准曲线查得试样溶液的浓度。
使用该方法时应注意：配制的标准溶液浓度应在吸光度与浓度成线性的范围内；整个分析过程中操作条件应保持不变。
另外，标准曲线法虽然简单，但必须保证标准样品与试样的物理性质相同，保证不存在干扰物·对于组成尚不清楚的样品不能用标准曲线法。
（2）标准加入法适用于试样的基体组成复杂且对测定有明显干扰时，但在标准曲线呈线性关系的浓度范围内的样品。
取四份相同体积的试样溶液，从第二份起按比例加入不同量的待测元素的标准溶液．稀释至一定体积。
分别测定加入标准溶液后样品的吸光度。
以吸光度对加入的待测元素的浓度作图，得到一条不通过原点的直线，外延此直线与横坐标的交点即为试样溶液中待测元素的浓度。
为得到较为准确的外推结果·应最少用四个点来作外推曲线。
需要注意的是，该方法只能消除基体效应的影响，而不能消除背景吸收的影响，故应扣除背景值。
（1）灵敏度高火焰原子吸收分光光度法测定大多数金属元素的相对灵敏度为1.0×10-8～1.0×10-10g·mL-1,非火焰原子吸收分光光度法的绝对灵敏度为1.0×10-12～1.0×10-14g。
这是由于原子吸收分光光度法测定的是占原子总数99％以上的基态原子，而原子发射光谱测定的是占原子总数不到1％的激发态原子，所以前者的灵敏度和准确度比后者高的多。
（2）精密度好由于温度的变化对测定影响较小，该法具有良好的稳定性和重现性，精密度好。
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原子吸收定量分析方法
一、定量分析方法(P145)
(1)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A对浓度c做图得一直线，图中c X点即待测溶液浓度。
(3)稀释法：
(4)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(ΔA)与相应的待测元素浓度(或质量)的增量(Δc 或Δm)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。
无邻近干扰线（如测碱及碱土金属）时，选较大的通带，以提高信噪比和测量精密度，降低检出限；反之（如测过渡及稀土金属），宜选较小通带，以提高仪器的分辨率，改善线性范围，提高灵敏度。
3．空心阴极灯电流的选择
在保证有稳定和足够的辐射光通量的情况下，尽量选较低的灯电流。
实际工作中，通过绘制吸光度-灯电流曲线选择最佳灯电流。
一般空心阴极灯上标有允许使用的最大工作电流，一般为1-6mA，需要预热10-30min。
4．火焰的选择
依据不同试样元素选择不同火焰类型。
5．观测高度
调节观测高度（燃烧器高度），可使元素通过自由原子浓度最大的火焰区，灵敏度高，观测稳定性好。