原子吸收光谱分析中的背景校正法_何华焜
简述影响荧光效率的主要因素
1．简述影响荧光效率的主要因素。
答：（1）分子结构的影响：发荧光的物质中都含有共轭双键的强吸收基团，共轭体系越大，荧光效率越高；分子的刚性平面结构利于荧光的产生；取代基对荧光物质的荧光特征和强度有很大影响，给电子取代基可使荧光增强，吸电子取代基使荧光减弱；重原子效应使荧光减弱。
（2）环境因素的影响：溶剂的极性对荧光物质的荧光强度产生影响，溶剂的极性越强，荧光强度越大；温度对溶液荧光强度影响明显，对于大多数荧光物质，升高温度会使非辐射跃迁引起的荧光的效率降低；溶液pH值对含有酸性或碱性取代基团的芳香族化合物的荧光性质有影响；表面活性剂的存在会使荧光效率增强；顺磁性物质如溶液中溶解氧的存在会使荧光效率降低。
2．试从原理和仪器两方面比较荧光分析法、磷光分析法和化学发光分析法。
答：（1）在原理方面：荧光分析法和磷光分析法测定的荧光和磷光是光致发光，均是物质的基态分子吸收一定波长范围的光辐射激发至单重激发态，测量的是由激发态回到基态产生的二次辐射，不同的是荧光分析法测定的是从单重激发态向基态跃迁产生的辐射，磷光分析法测定的是单重激发态先过渡到三重激发态，再由三重激发态向基态跃迁产生的辐射，二者所需的激发能是光辐射能。
而化学发光分析法测定的是化学反应物或反应产物受反应释放的化学能激发而产生的光辐射，所需的激发能是化学能。
（2）在仪器方面：荧光分析和磷光分析所用仪器相似，都由光源、激发单色器、液槽、发射单色器、检测器和放大显示器组成。
由于在分析原理上的差别，磷光分析仪器有些特殊部件，如试样室、磷光镜等。
而化学发光分析法所用仪器不同，它不需要光源，但有反应器和反应池及化学反应需要的恒温装置，还有与荧光和磷光分析仪器相同的液槽、单色器、检测器等。
3．如何区别荧光和磷光？其依据是什么？答：为了区别磷光和荧光，常采用一种叫磷光镜的机械切光装置，利用荧光和磷光寿命的差异消除荧光干扰或将磷光和荧光分辨开。
4．采取哪些措施可使磷光物质在室温下有较大的磷光效率？答：（1）在试液中加入表面活性剂，；（2）将被分析物吸附在固体的表面。
分析方法：石墨炉,背景校正：直流赛曼法,温度控制方式
品牌岛津日立中标型号AA700G Z-2700基本描述新开发的三维光学系统，世界领先水平的高灵敏度石墨炉分析，提供便于操作的模块功能。
采用双原子化器实现了火焰、石墨炉自动切换功能，还有2种背景校正、QA／QC功能等。
分析方法：石墨炉，背景校正：直流赛曼法, ．温度控制方式：光纤光控，CCD色度温控石墨炉自动进样器：防尘设计，样品、环境、人员的三重保护, 进样体积：1~100uL技术指标应用范围：用于样品中元素的定量测定。
详细用途：适用于系统各类样品中微量及痕量元素的定量分析。
功能要求：具有灯的自动转换、自动切换光谱带宽，全自动波长扫描及寻峰功能。
技术性能光学系统波长范围：185nm～900nm平面光栅：刻线1800条／mm光谱带宽：0.2，0.7，1.3，2.0nm 4段自动切换基线漂移：0.003A/30min石墨炉分析检出限：Cd≤ 0.01 ppb、Pb≤0.06 ppb精密度：RSD≤ 3%加热温度范围：室温～3000℃（纵向加热）升温速率：3000℃/s加热条件设定：具多段程序升温及多种形式升温安全功能：联锁开关监控电源、气体压力和流量、冷却水流量和温度，有过热保护和报警等功能。
石墨炉自动进样器：杯位数：50个以上，5个以上试剂杯位；进样量：1-70ul，进样量大于10ul时，精度优于1%。
背景校正：快速自吸收法扣背景，快速氘灯法扣背景数据处理测量方式：石墨炉原子吸收方式浓度计算方式：标准曲线法（1～3次曲线）、标准加入法等多种计算方式可选重复测量次数：1～20次、计算平均值、给出标准偏差和相对标准偏差数据存储结果打印：参数打印、数据结果打印、图形打印应用范围：用于样品中元素的定量测定。
详细用途：适用于系统各类样品中微量及痕量元素的定量分析。
功能要求：具有灯的自动转换、自动切换光谱带宽，全自动波长扫描及寻峰功能。
技术性能光学系统波长范围：190nm～900nm平面光栅：刻线≥1800条/mm分光系统。
AAS背景校正技术
AAS中的几种特殊技术1.背景校正技术AAS仪中已有氘灯和碘钨灯连续光源背景校正、塞曼效应背景校正和空心阴极灯强脉冲自吸背景校正等方法。
其中塞曼效应校正背景还衍生出几种不同的磁场调制与排列方式。
以下介绍各种背景方法要点。
1.1连续光源背景校正：这是现代AAS仪中应用最广泛的一种AAS仪器背景校正方法，尤其在FAAS中，它占有相当重要地位。
其原理为：用待测元素HCL的辐射作样品光束，测量总的吸收信号，用连续光源（多用是氘灯）的辐射作参比光束，在同一波长下测量吸收值。
对连续背景，它对HCL和连续光源辐射有相同的吸收，待测原子对连续光源也有吸收，但由于元素分析线很窄，不到通带宽度的1%，故可以忽略，连续光源所测值可视为纯背景吸收，光辐射交替通过原子化器，两次所测吸光值相减使背景得到校正。
在实际使用时，要求精心调配使氘灯连续光源和HCL锐线光源强度匹配，并尽可能使光斑重合一致。
近年，Jena 公司通过设计氘空心阴极灯的几何形状和成象光学部件，使两种辐射光束穿过完全相同的吸收体积，有效地避免了因双灯源的采用，而带来的光学平衡问题。
由于氘灯在长波范围（大于350.0nm）内能量较低，要与碘钨灯配合适用。
该法应用波段有限制，有时还产生背景校正过度或不足。
如果共存物的原子对通过单色器的连续辐射产生吸收，会出现补偿过度现象。
连续光源背景校对FAAS较好，对GFAAS效应不佳。
1．2自吸效应背景校正：自吸效应背景校正法，又称S-H法，其原理：以低电流脉冲供电。
空心阴极灯发射锐线光谱，测的原子吸收与背景吸收的总吸光度，以短时高电流脉冲供电发射线产生自吸效应，辐射能量由于自吸变宽而几种与原波长的两侧。
不为原子蒸气所吸收，所测为背景吸收值。
将两值相减得到校正后的原子吸收值。
这种方法是简单和成本低，能校正某些结构背景与原子谱线重叠干扰，无光能损失，可以进行全波长校正但许多元素不能产生自吸，两种脉冲电流下HCL谱线宽度有差别，校正不够精确，有些元素如Al、Ca、Sr、Ba、V 等其灵敏度降低，检出限变差，强脉冲电流影响HCL的寿命，该法仅适用于FAAS 法。
原子吸收光谱仪的背景校正
原子吸收光谱仪的背景校正
吴华;李绍南
【期刊名称】《环境监测管理与技术》
【年(卷),期】1995(007)006
【摘要】介绍了原子吸收光谱仪的５种主要的背景校正技术（邻近谱线技术，连
续光源法，塞曼法，自吸法及连续光源单色器波长调节法ＣＥＷＭ）及其主要产品，分析评述了各种校正技术的原理，特点及其应用状况。
【总页数】5页(P12-16)
【作者】吴华;李绍南
【作者单位】苏州环境科学研究所;苏州环境科学研究所
【正文语种】中文
【中图分类】X85
【相关文献】
1.采用三磁场塞曼效应背景校正技术的石墨炉原子吸收光谱仪——AAS ZEEnit 60 [J],
2.Analytik Jena AG采用三磁场塞曼效应背景校正技术的石墨炉原子吸收光谱仪--AAS ZEEnit 60 [J],
3.两款原子吸收光谱仪的塞曼背景校正装置 [J], 杨啸涛;章诒学;汪雨
4.上海光谱自吸背景校正原子吸收光谱仪通过鉴定 [J],
5.上海光谱自吸背景校正原子吸收光谱仪通过鉴定 [J], 英
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分析化学习题答案 下册 第三版高等教育出版社 华中师范大学 陕西师范大学 东北师范大学 编
仪器分析第二章 光学分析法导论1． 解释下列名词：（1）原子光谱和分子光谱； （2）原子发射光谱和原子吸收光谱； （3）统计权重和简并度； （4）分子振动光谱和分子转动光谱； （5）禁戒跃迁和亚稳态； （6）光谱项和光谱支项；（7）分子荧光、磷光和化学发光； （8）拉曼光谱。
答：（1）由原子的外层电子能级跃迁产生的光谱称为原子光谱；由分子的各能级跃迁产生的光谱称为分子光谱。
（2）当原子受到外界能量（如热能、电能等）的作用时，激发到较高能级上处于激发态。
但激发态的原子很不稳定，一般约在10-8 s 内返回到基态或较低能态而发射出的特征谱线形成的光谱称为原子发射光谱；当基态原子蒸气选择性地吸收一定频率的光辐射后跃迁到较高能态，这种选择性地吸收产生的原子特征的光谱称为原子吸收光谱。
（3）由能级简并引起的概率权重称为统计权重；在磁场作用下，同一光谱支项会分裂成2J ＋1个不同的支能级，2J ＋1称为能级的简并度。
（4）由分子在振动能级间跃迁产生的光谱称为分子振动光谱；由分子在不同的转动能级间跃迁产生的光谱称为分子转动光谱。
（5）不符合光谱选择定则的跃迁叫禁戒跃迁；若两光谱项之间为禁戒跃迁，处于较高能级的原子具有较长的寿命，原子的这种状态称为亚稳态。
（6）用n 、L 、S 、J 四个量子数来表示的能量状态称为光谱项，符号为n 2S + 1 L ；把J 值不同的光谱项称为光谱支项，表示为n 2 S + 1 L J 。
（7）荧光和磷光都是光致发光，是物质的基态分子吸收一定波长范围的光辐射激发至单重激发态，再由激发态回到基态而产生的二次辐射。
荧光是由单重激发态向基态跃迁产生的光辐射，而磷光是单重激发态先过渡到三重激发态，再由三重激发态向基态跃迁而产生的光辐射。
化学发光是化学反应物或反应产物受反应释放的化学能激发而产生的光辐射。
（8）入射光子与溶液中试样分子间的非弹性碰撞引起能量交换而产生的与入射光频率不同的散射光形成的光谱称为拉曼光谱。
原子吸收背景校正技术评述
原子吸收背景校正技术评述与发射光谱仪相比，原子吸收具有选择性强及灵敏度高的优点，但由于其复杂的反应环境，将产生背景干扰。
背景吸收信号一般是来自样品基体组分在原子化过程中产生的分子吸收和石墨管中的微粒对特征辐射光的散射，目前校正背景干扰的主要手段是氘灯与塞曼效应。
火焰法的背景影响相对较低，所以都用氘灯来校正；石墨炉原子化器中的自由原子浓度高，停留时间长，同时基体成分的浓度也高，因此石墨炉的背景影响很严重，需要氘灯与塞曼等多种技术。
1、氘灯氘灯背景校正是火焰法和石墨炉法用得最普遍的一种。
它主要解决由于分子吸收而产生的背景。
石墨炉原子吸收中，最常见的分子吸收光谱是金属卤化物的光解离光谱，如锂、钠、钾的卤化物，它是具有连续波长的分子吸收光谱，随着待分析元素的波长减小它所引起的干扰越强。
分子吸收是宽带（带光谱）吸收，而原子吸收是窄带（线光谱）吸收，因此当被测元素的发射线进入石墨炉原子化器时，石墨管中的基态分子和被测元素的基态原子都将对它进行吸收。
这样，通过石墨炉原子化器以后输出的是原子吸收和分子吸收（即背景吸收）的总和。
当氘灯信号进入石墨炉原子化器后，宽带的背景吸收要比窄带的原子吸收大许多倍，原子吸收可忽略不计，所以可认为输出的只有背景吸收，最后两种输出结果差减，就得到了扣除背景吸收以后的分析结果。
氘灯的优点：氘灯扣背景对灵敏度的影响很小，扣背景能力强，特别是在远紫外区域，如测定As193.7nm，灵敏度高，并可有效地扣除2A以上的背景，而且分析的动态线性范围较宽，可以适用于90％的应用。
氘灯的局限性：（1）由于氘灯扣除的是仪器光谱通带内的平均背景吸收值，而不是分析波长处的背景值，因此不能用于校正通带内共存元素的光谱线干扰及结构化背景。
例如，于196.0nm波长处测定铁基中的硒时，在196.0±1nm的波长范围内有若干条铁的吸收线，大量的铁基体将对连续光源辐射产生吸收而使背景过校。
（2）氘灯的辐射波长范围在400nm以下，而最佳的工作范围在350nm以下。
原子吸收三种背景校正方式的性能比较及应用分析
可见 ， 些 在 原 子 吸 收 分 析 中本 来 就 不 够 灵 敏 的 元 素 （ Ｃ 、ｂ ， 一 如 ｕ Ｐ ） 不 宜 采 用 自吸 扣 背 景 法 ， 一 些 在 原 子 吸 收 分 析 中 灵 敏 度 较 高 的 而 元 素 （ Ｃ 、 ｎ ， 可 采 用 自吸扣 背 景法 。 如 ｄ Ｚ ）则
原 子 吸 收 三 种 背 景 校 正 方 式 的 性 能 比较 及 应 用 分 析
张 哲 张 宝 生
（ 葫芦 岛 市环 境 保 护 监 测 中心 站 １ ５ ０ 辽 宁 省 环 境保 护 监 测 中心 站 ） ２００
【 摘 要 】 塞 曼 、 灯 及 自吸 收 三 种 扣 背 景 方 式 的 性 能 进 行 分 析 比 较 ， 对 氚 测 定 了三 种 扣 背 景 方 式 的 灵 敏 度 、 确 度 及 准 确 度 。 分 析 结 果 说 明 不 精 同样 品 和 不 同 元 素 受 背 景 干 扰 的 程 度 不 同 ， 自 吸 法 扣 背 景 会 使 测 定 用 的 灵 敏 度 降低 ， 用 于 灵 敏 度 较 高的 元 素 分 析 ； 灯 法 虽 能 使 灵 敏 度 提 适 氘 高 ， 只 适 用 于 波 长 小 于 ４０纳 米 的 元 素 。 塞 曼 方 式 是 理 想 的 扣 背 景 但 ３ 方式 ， 定结 果稳 定可靠 。 测 【 键 词 】 子 吸 收 ； 景 干 扰 关 原 背
１】 仪 器 与 试 剂 ．
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２３ 试 验 方 法 精 确 度 分 析 －
(五)酸沉降(环境监测岗位专业考试)
(一)基础知识分类号：P5-0一、填空题1．原子吸收光谱仪由光源、、和检测系统四部分组成。
答案：原子化器分光系统2．原子吸收光谱仪的火焰原子化装置包括和。
答案：雾化器燃烧器3．火焰原子吸收光谱仪的原子化器的作用是，用以吸收来自锐线源的。
答案：产生基态原子共振辐射4．火焰原子吸收光度法常用的锐线光源有、和蒸气放电灯3种。
答案：空心阴极灯无极放电灯5．火焰原子吸收光度法分析过程中主要干扰有：物理干扰、化学干扰、和等。
答案：电离干扰光谱干扰6．原子吸收仪的空心阴极灯如果长期闲置不用，应该经常开机预热，否则会使谱线，甚至不再是光源。
答案：不纯锐线7．火焰原子吸收光度法分析样品时，灯电流太高会导致和，使灵敏度下降。
答案：谱线变宽谱线自吸收8．火焰原子吸收光度法中扣除背景干扰的主要方法有：双波长法、、和自吸收法。
答案：氘灯法塞曼效应法9．火焰原子吸收光度法塞曼效应校正背景的光来自同一谱线的，而且在光路上通过原子化器。
答案：分裂同一10．火焰原子化器装置中燃烧器类型有型和型。
答案：预混合全消耗11．火焰原子吸收光度法分析样品时，确定空心阴极灯达到预热效果的标志是观察是否稳定、是否稳定和灵敏度是否稳定。
答案：发射能量仪器的基线12．原子吸收光度法分析样品时，物理干扰是指试样在转移、和过程中，由于试样的任何物理特性的变化而引起的吸收强度下降的效应。
答案：蒸发原子化13．火焰原子吸收光度法中光谱干扰是指待测元素的光谱与干扰物的不能完全分离所引起的干扰。
答案：发射或吸收辐射光谱二、判断题1．火焰原子吸收光谱仪中，大多数空心阴极灯一般都是工作电流越小，分析灵敏度越低。
( )答案：错误正确答案为：大多数空心阴极灯一般都是工作电流越小，分析灵敏度越高。
2．火焰原子吸收光谱仪中，分光系统单色器所起的作用是将待分析元素的共振线与光源中的其他发射线分开。
( )答案：正确3．火焰原子吸收光度法分析中，用10HNO3-HF—HClO4消解试样，在驱赶HClO4时，如将试样蒸干会使测定结果偏高。