岛津原子吸收光谱仪基础知识培训
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培训讲义一原子吸收光谱仪基本课程共38页文档
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
培训讲义一原子吸收光谱仪基本课程
1、纪律是管理关系的形式。——阿法 纳西耶Biblioteka 夫 2、改革如果不讲纪律，就难以成功。
3、道德行为训练，不是通过语言影响 ，而是 让儿童 练习良 好道德 行为， 克服懒 惰、轻 率、不 守纪律 、颓废 等不良 行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸 美纽斯
5、教导儿童服从真理、服从集体，养 成儿童 自觉的 纪律性 ，这是 儿童道 德教育 最重要 的部分 。—— 陈鹤琴
45、自己的饭量自己知道。——苏联
原子吸收光谱培训37页PPT
单位名称
1.1.1 空心阴极灯
➢ HCL电源调制 ➢ 为了提高HCL发射谱线强度、
减少谱线半宽度和自吸现象， HCL普遍采用矩形窄脉冲调 制电源供电。 ➢ 一般采用200 Hz的调制电源， 占空比为1:3，矩形窄脉冲电 流为10~20 mA，平均电流为 2~5 mA。
单位名称
1.1.2 光学系统
➢ 富燃火焰：火焰燃烧不完全，具有强还原性，即火 焰中含有大量CH、C、CO、CN、NH等组分，干扰 较大，背景吸收高，适用于形成氧化物后难以原子 化的元素分析。
单位名称
1.2 原子化系统
➢ 火焰原子化的特点与局限性 ➢ 特点：简单，火焰稳定，重现性好，精密度高，应
用范围广。 ➢ 缺点：原子化效率低、只能液体进样
1.3 原子吸收分光光度计性能指标
➢ 光学系统的波长显示值误差 ➢ 光学系统分辨率 ➢ 基线的稳定性 ➢ 吸收灵敏度(S1%) ➢ 精密度 ➢ 检出限
单位名称
2 干扰及其消除
单位名称
2.1 物理干扰及其消除方法
➢ 物理干扰：指样品溶液物理性质变化而引起吸收信 号强度变化，物理干扰属非选择性干扰。
➢ 物理干扰一般都是负干扰。 ➢ 消除方法： ➢ 配制与待测样品溶液基体相一致的标准溶液。 ➢ 采用标准加入法。 ➢ 被测样品溶液中元素的浓度较高时，采用稀释方法
来减少或消除物理干扰。
单位名称
2.2 化学干扰及其消除方法
➢ 化学干扰：待测元素在原子化过程中，与基体组分 原子或分子之间产生化学作用而引起的干扰。
➢ 消除方法： ➢ 改变火焰类型、改变火焰特性、加入释放剂、加入
保护剂、加入缓冲剂、采用标准加入法 。
单位名称
2.3 背景吸收与校正
➢ 背景干扰也是光谱干扰，主要指分子吸与光散射造 成光谱背景。分子吸收是指在原子化过程中生成的 分子对辐射吸收，分子吸收是带光谱。光散射是指 原子化过程中产生的微小的固体颗粒使光产生散射， 造成透过光减小，吸收值增加。
1.1.1 空心阴极灯
➢ HCL电源调制 ➢ 为了提高HCL发射谱线强度、
减少谱线半宽度和自吸现象， HCL普遍采用矩形窄脉冲调 制电源供电。 ➢ 一般采用200 Hz的调制电源， 占空比为1:3，矩形窄脉冲电 流为10~20 mA，平均电流为 2~5 mA。
单位名称
1.1.2 光学系统
➢ 富燃火焰：火焰燃烧不完全，具有强还原性，即火 焰中含有大量CH、C、CO、CN、NH等组分，干扰 较大，背景吸收高，适用于形成氧化物后难以原子 化的元素分析。
单位名称
1.2 原子化系统
➢ 火焰原子化的特点与局限性 ➢ 特点：简单，火焰稳定，重现性好，精密度高，应
用范围广。 ➢ 缺点：原子化效率低、只能液体进样
1.3 原子吸收分光光度计性能指标
➢ 光学系统的波长显示值误差 ➢ 光学系统分辨率 ➢ 基线的稳定性 ➢ 吸收灵敏度(S1%) ➢ 精密度 ➢ 检出限
单位名称
2 干扰及其消除
单位名称
2.1 物理干扰及其消除方法
➢ 物理干扰：指样品溶液物理性质变化而引起吸收信 号强度变化，物理干扰属非选择性干扰。
➢ 物理干扰一般都是负干扰。 ➢ 消除方法： ➢ 配制与待测样品溶液基体相一致的标准溶液。 ➢ 采用标准加入法。 ➢ 被测样品溶液中元素的浓度较高时，采用稀释方法
来减少或消除物理干扰。
单位名称
2.2 化学干扰及其消除方法
➢ 化学干扰：待测元素在原子化过程中，与基体组分 原子或分子之间产生化学作用而引起的干扰。
➢ 消除方法： ➢ 改变火焰类型、改变火焰特性、加入释放剂、加入
保护剂、加入缓冲剂、采用标准加入法 。
单位名称
2.3 背景吸收与校正
➢ 背景干扰也是光谱干扰，主要指分子吸与光散射造 成光谱背景。分子吸收是指在原子化过程中生成的 分子对辐射吸收，分子吸收是带光谱。光散射是指 原子化过程中产生的微小的固体颗粒使光产生散射， 造成透过光减小，吸收值增加。
岛津光谱分析仪培训手册
光谱分析仪培训手册文件编号：承认确认作成目录：第一章培训纲要第二章 仪器结构介绍第三章 仪器分析操作介绍第四章 仪器保养、维护及维修第五章工作曲线发生故障的处理方法第一章培训纲要一、 培训目的：让员工充分了解仪器各项功能及仪器的操作、保养、维护等工作；保障仪器正常运行；保证检测结果符合要求。
二、 培训范围：品证保证中心相关人员。
三、 培训考核方式：书面考核及实际操作。
第二章仪器结构介绍一、相关定义：1.1发射光谱分析法的原理：物质中所含某元素的量不变化时，该物质发射光谱时的光谱的强度也变化。
对该强度进行测光，可知道物质中所含元素的浓度。
1.2光谱分析：使用光谱仪，采用放电方式对试样中所含分析元素进行激发，根据测量原子谱线的光谱强度，进行定量分析的方法。
1. 3 光电测光法：采用光电倍增管检测光强度的测定法。
1. 4 电极：作为形成放电间隙的试样和对电极的总称。
1. 5 予放电时间：设定从放电开始到激发强度稳定这一段的非积分时间。
1.6氩气：在电极周围形成流动的氩保护气罩，以降低试样影响，减少空气中氧的吸收，确保放电稳定；1.7分析试样：供检测用试样。
1.8标准试样：根据JIS（日本工业标准）或其它相应标准的化学分析方法结合分析元素含量定值，用于制作检量线用的试样。
1.9标准化试样：仪器运行上段时间或检测一定数日的试样后，对检量线进行校正所使用的氩样。
二、仪器结构简介：(一)仪器结构：（二）处理系统介绍：(三)补助工具介绍：真空泵第三章仪器分析操作介绍一、仪器操作前的检查内容：氩气流量调节旋钮（待机时为1升）1.1检查氩气余量：打开氩气瓶的通气阀门，检查压力表上的读数，氩气压力一般0.1Mpa以上，可进行下一步操作；如果压力低于0.1Mpa以下，须更换气瓶。
（注意：氩气压力低于0.1Mpa或气瓶无氩气才更换，会导致仪器内部进入空气，测试结果不正确）。
1.2检查氩气流量：打开通气阀门后，观察氩气增压器内上否有水泡冒出，如果有则说明有氩气流出现象；另外，观察发出室旁边的确氩气流量计指针，流量指针指的位置即是氩气流量值。
XRF仪器分析培训(岛津波谱仪)讲课文档
初级滤光器(光源滤光片)
作用
–降低背景
–改善荧光
样品 初级滤光片
检测器
X射线源
第四十六页，共79页。
次级滤光片（检测器滤光片）
.滤去无用的线
样品 X射线源
次级滤光片
检测器
第四十七页，共79页。
滤光片的原理与使用
Cu的X射线光谱在通过Ni滤片之前(a) 和通过滤片之后(b)的比较 （虚线为Ni的质量吸收系数曲线）
• 当样品中的颗粒达到一定细度是，X射线的强度达到恒 定。颗粒度增加X射线强度下降。 波长越长该现象越严重。金属的表面处理也有类似的情 况，我们称其为粒度效应和表面效应
第五十四页，共79页。
试样的组成及元素间的影响
• 试样表面的处理 • 颗粒度的影响 • 成分波动的影响 • 重叠影响 • 高含量元素峰影响
第五页，共79页。
仪仪器器分分析析法法
非非光光分分析析法法
光光分分析析法法
电电分分析析法法 分分离离分分析析法法 非非光光谱谱分分析析法法 光光谱谱分分析析法法
电电 色 电 质 导位 谱 泳 谱 法法 法 法 法
第六页，共79页。
旋 光 法
干 涉 法
折 射 法
分 子 磷 光 光 谱 法
核 磁 共 振 波 谱 法
X射线荧光光谱仪
X-ray fluorescence spectrometer
波长色散型：晶体分光 能量色散型：高分辨半导体探测器分光
波长色散型X射线荧光光谱仪
四部分：X光源；分光晶体；
检测器；记录显示；
按Bragg方程进行色散； 测量第一级光谱n=1； 检测器角度 2；
分光晶体与检测器同步转动进行扫描。
X 射 线 荧 光 光 谱
原子吸收光谱仪基础理论培训
式中IOv为入射辐射强度；Iv为透过原子蒸 气吸收层的辐射强度；L为原子蒸气吸收层 的厚度；kv为吸收系数。
当在原子吸收线中心频率附近一定频
Page 12
当使用锐线光源时，ΔV 很小，可以近似地 认为吸收系数在ΔV内不随频率V 而改变，并 以 蒸中气心对频辐率射处 的的 吸峰 收值 特吸 性收 ，系 则数 吸k光0来度表A为征原子
影响原子吸收谱线轮廓的两个主要因素：
Page 6
多普勒变宽 多普勒宽度是由于原子热运动引起的。从物理学中已知，从一个运 动着的原子发出的光，如果运动方向离开观测者，则在观测者看来， 其频率较静止原子所发的光的频率低；反之，如原子向着观测者运 动，则其频率较静止原子发出的光的频率为高，这就是多普勒效应。 原子吸收分析中，对于火焰和石墨炉原子吸收池，气态原子处于无 序热运动中，相对于检测器而言，各发光原子有着不同的运动分量， 即使每个原子发出的光是频率相同的单色光，但检测器所接受的光 则是频率略有不同的光，于是引起谱线的变宽。 谱线的多普勒变宽△ＶD可由下式决定：
Ground state
Excitation level
En
V Em
Page 4
原子吸收光谱的产生 当有辐射通过自由原子蒸气，且入射辐射的频率等于原 子中的电子由基态跃迁到较高能态（一般情况下都是第 一激发态）所需要的能量频率时，原子就要从辐射场中 吸收能量，产生共振吸收，电子由基态跃迁到激发态， 同时伴随着原子吸收光谱的产生。
与火焰原子化法相比，石墨炉原子化法具有 如下特点： a，灵敏度高、检测限低
因为试样直接注入石墨管内，样品几乎
Page 24
为防止石墨的高温氧化作用，减少记忆效 应，保护已热解的原子蒸气不在被氧化， 可及时排泄分析过程中的烟雾，因此在石 墨炉加热过程中（除原子化阶段内内气路 停气之外）需要有足量（1~2升/分）的惰 性气体作保护。通常使用的惰性气体主要 是氩气。氮气亦可以，但对某些元素测定 其背景值增大，而且灵敏度不如用氩气高。
当在原子吸收线中心频率附近一定频
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当使用锐线光源时，ΔV 很小，可以近似地 认为吸收系数在ΔV内不随频率V 而改变，并 以 蒸中气心对频辐率射处 的的 吸峰 收值 特吸 性收 ，系 则数 吸k光0来度表A为征原子
影响原子吸收谱线轮廓的两个主要因素：
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多普勒变宽 多普勒宽度是由于原子热运动引起的。从物理学中已知，从一个运 动着的原子发出的光，如果运动方向离开观测者，则在观测者看来， 其频率较静止原子所发的光的频率低；反之，如原子向着观测者运 动，则其频率较静止原子发出的光的频率为高，这就是多普勒效应。 原子吸收分析中，对于火焰和石墨炉原子吸收池，气态原子处于无 序热运动中，相对于检测器而言，各发光原子有着不同的运动分量， 即使每个原子发出的光是频率相同的单色光，但检测器所接受的光 则是频率略有不同的光，于是引起谱线的变宽。 谱线的多普勒变宽△ＶD可由下式决定：
Ground state
Excitation level
En
V Em
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原子吸收光谱的产生 当有辐射通过自由原子蒸气，且入射辐射的频率等于原 子中的电子由基态跃迁到较高能态（一般情况下都是第 一激发态）所需要的能量频率时，原子就要从辐射场中 吸收能量，产生共振吸收，电子由基态跃迁到激发态， 同时伴随着原子吸收光谱的产生。
与火焰原子化法相比，石墨炉原子化法具有 如下特点： a，灵敏度高、检测限低
因为试样直接注入石墨管内，样品几乎
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为防止石墨的高温氧化作用，减少记忆效 应，保护已热解的原子蒸气不在被氧化， 可及时排泄分析过程中的烟雾，因此在石 墨炉加热过程中（除原子化阶段内内气路 停气之外）需要有足量（1~2升/分）的惰 性气体作保护。通常使用的惰性气体主要 是氩气。氮气亦可以，但对某些元素测定 其背景值增大，而且灵敏度不如用氩气高。
岛津直读光谱仪培训讲义 100
26
2.9 时间分解分析法
元素在激发时，由于元素的性质不同，其发光 相位的状态和强度特征是不同的。 时间分解测光法是利用微秒级的高速快门，按 照不同的相位段截取最佳的脉冲信号。 经过PDA的处理，从而提高了多种元素同时分 析的范围，提高了分析的灵敏度、精度和分析 速度。 能够进行某些元素的状态分析。
Ct
D1 D2
D1 D2
D1 D2 Ct C0 d
—下限管理值 —上限管理值 —控制样品目标含量值 —控制样品由工作曲线测定的分析值 —工作曲线表达式中的常数项
计算修正系数AC，MC：
当|Ct-C0|≤D1时，AC=0，MC=1。 当D1<|Ct-C0|≤D2时，AC=Ct-C0，MC=Ct/C0或MC=(Ct-d)/(C0-d)。 当|Ct-C0|>D2时，不计算系数，此时AC，MC仍然应用原来的数值 。
如何进行控样修正：
C≥Ct时，用CAC=C+AC计算。 C<Ct时，用CMC=C×MC或CMC=(C-d)×MC+d计算。 可以强制系统采用CAC=C+AC或CMC=C×MC（或CMC=(C-d)×MC+d）的 方式计算。
14
1.12 含量分析计算流程
开始测定
强度测定
强度计算 标准化 含量转换 工作曲线选择 共存元素修正 100%修正 控样校正 特殊公式计算 结果输出
40
3.7 氩气管路图
①氩气瓶 ②压力表 ③减压阀 ④电磁阀 ⑤分析流量调节阀 ⑥待机流量调节阀 ⑦流量计 ⑧激发台 ⑨氩气增压器
41
3.8 氩气流量的调整
旋转氩气待机流量控 制盘，调节氩气待机 流量，PDA-5500Ⅱ型 为1L/min，PDA-7000、 PDA-5500Ⅲ、PDA5500Ⅳ型为0.5L/min。 在分析时旋转氩气分 析流量控制盘，调节 分析流量氩气分析流 量，PDA-5500Ⅱ型为 10L/min，PDA-7000、 PDA-5500Ⅲ、PDA5500Ⅳ型为8L/min。
岛津气相色谱培训资料
岛津气相色谱培训资料一、岛津气相色谱仪的构成岛津气相色谱仪主要由进样口、色谱柱、检测器和数据处理系统四部分组成。
进样口用于样品的输入，色谱柱用于样品的分离，检测器用于检测分离后的成分，数据处理系统用于对检测结果进行数据处理和分析。
进样口：进样口是将待测样品引入色谱仪的通道，进样口的设计和性能直接关系到样品的进样量和进样的精度。
岛津气相色谱仪通常采用自动进样器，可实现样品的自动化进样，提高分析效率。
色谱柱：色谱柱是对样品进行分离的部件，色谱柱的种类和性能直接影响到样品的分离效果和分辨率。
岛津气相色谱仪常用的色谱柱有毛细管柱、填料柱等，色谱柱的选择和使用需要根据待测样品的特点和要求来确定。
检测器：检测器是对分离后的成分进行检测和定量的部件，岛津气相色谱仪常用的检测器有火焰离子化检测器（FID）、电子捕获检测器（ECD）、氮磷检测器（NPD）等，不同的检测器适用于不同类型的样品检测。
数据处理系统：数据处理系统是对检测结果进行数据处理和分析的部件，岛津气相色谱仪常用的数据处理系统有色谱工作站等，数据处理系统能够实现对检测结果的自动化处理和分析，提高分析的效率和准确度。
二、岛津气相色谱仪的操作步骤1. 样品准备：对待测样品进行适当的预处理和制备，使其适合于气相色谱分析。
预处理的方法包括溶解、稀释、提取等。
2. 进样操作：将准备好的样品通过进样口引入气相色谱仪，可选择手动进样或自动进样，根据需要设定进样量和进样速度。
3. 色谱条件设定：根据样品特性和分析要求，设定色谱柱温度、流动相流速、检测器温度等色谱条件。
4. 检测操作：启动检测器进行检测，并记录检测过程中的数据和结果。
5. 数据处理：对检测结果进行数据处理和分析，根据需要绘制色谱图谱、计算峰面积、定量分析等。
6. 结果评价：根据分析结果对样品进行评价和判定，得到分析结果和结论。
三、岛津气相色谱仪的常见故障及处理方法1. 进样口堵塞：进样口堵塞会影响样品进样的速度和精度，需定期清洗和维护进样口，保持其畅通。
岛津直读光谱仪培训讲义100
? 通过判断元素特征谱线的存在，对元 素定性分析，通过比较特征谱线的强 度大小，对元素定量分析。
4
1.2 特征光谱的产生
? 通常情况下，原子处于基态，在激发光源作用下，原子获得 足够的能量，外层电子由基态跃迁到较高的能量状态即激发 态。处于激发态的原子是不稳定的，外层电子就从高能级向 较低能级或基态跃迁。多余能量以电磁辐射的形式发射出去， 这样就得到了发射光谱。原子发射光谱是线状光谱。
? 用100％修正制作的工作曲线，横轴为化学分析值和内标元素 含量的比值。
12
1.10 控样校正
? 由于共存元素的原因，化学分析值和分析结果产生偏差，控 样校正就是为修正此影响，测定与分析样品组成相似的控制 样品（已知精确化学分析值的样品），得到分析结果和化学 分析值的关系，以分析未知样品的含量。
共存元素修正 100%修正 控样校正
特殊公式计算 结果输出
15
1.13 样品分析流程
16
1.14 分析流程
标准化分析
控样校正
确认分析 OK
样品分析
X ? Xt ? 3?
X ? Xt ? 3?
确认分析
NO
OK
样品分析
17
第2章 岛津光电发射光谱简介
2.1 PDA-7000型光电发射光谱分析仪
? 采用时间分解 PDA（Pulse Distribution Analysis Method， 脉冲分布分析法）测光法。
? 用接近上限和下限的两个标准样品标准化称为两点标准化。用接近上限的 一个标准样品标准化称为一点标准化。
? 当条件或环境发生较大变化时，应进行标准化。另外，经过规定的时间或 分析了规定数量的样品后，应进行标准化。
? 标准化修正公式：
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1.2 特征光谱的产生
? 通常情况下，原子处于基态，在激发光源作用下，原子获得 足够的能量，外层电子由基态跃迁到较高的能量状态即激发 态。处于激发态的原子是不稳定的，外层电子就从高能级向 较低能级或基态跃迁。多余能量以电磁辐射的形式发射出去， 这样就得到了发射光谱。原子发射光谱是线状光谱。
? 用100％修正制作的工作曲线，横轴为化学分析值和内标元素 含量的比值。
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1.10 控样校正
? 由于共存元素的原因，化学分析值和分析结果产生偏差，控 样校正就是为修正此影响，测定与分析样品组成相似的控制 样品（已知精确化学分析值的样品），得到分析结果和化学 分析值的关系，以分析未知样品的含量。
共存元素修正 100%修正 控样校正
特殊公式计算 结果输出
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1.13 样品分析流程
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1.14 分析流程
标准化分析
控样校正
确认分析 OK
样品分析
X ? Xt ? 3?
X ? Xt ? 3?
确认分析
NO
OK
样品分析
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第2章 岛津光电发射光谱简介
2.1 PDA-7000型光电发射光谱分析仪
? 采用时间分解 PDA（Pulse Distribution Analysis Method， 脉冲分布分析法）测光法。
? 用接近上限和下限的两个标准样品标准化称为两点标准化。用接近上限的 一个标准样品标准化称为一点标准化。
? 当条件或环境发生较大变化时，应进行标准化。另外，经过规定的时间或 分析了规定数量的样品后，应进行标准化。
? 标准化修正公式：
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Elements:
Ba,Be,Ca,Cd,Hg, Mg,Pb,Pd,Si,Sn, Sr,V,Zn
反常塞曼效应
约占分析元素的80%。 如 ： Li、Na、K、Rb、Cs、Cu、 Ag、Au、Mn、Cr、Mo、Se、 Te、Ni、Zr、Al、Co、Fe、Rh 、V、Ru、Y、Zr、As、Sb、Bi
62
10
AAS 装置的构成
单色器 光学系统
光源
原子化器 检测器
数据处理系统
11
(1) 辐射源
(空心阴极灯)
光源
12
空心阴极灯原理图
13
空心阴极灯发光原理
氩 - e氩+ M M* 光
氩+ M* M
阴极 阳极
MM
M M
氩
14
(2) 原子化器
原子化器
15
原子化过程
将分析物质转换为发射或吸 收光能量的自由原子的过程
其他厂家
只有原子化阶段才采取光控方式
31
石墨炉温控技术
干燥、灰化温度控温不准 传统GFA (目标元素挥发) 电流控温 的问题 (样品易爆沸)
100℃ 300～900℃ 时间
1000～3000℃
干燥 传统GFA
GFA-EX7 GFA-EX7i
灰化
原子化
传统电流控温
光学控温
自动温度校准 电流控制
光学控温
Cs K+ + e-
Cs+ + eK
Cs产生大量电子 抑制K的电离 提高原子化效率
51
化学干扰
释放剂
通过与干扰阴离子结合，释放分析物元素，使化学干
扰最小化，如氯化镧，硝酸镧
Ca3(PO4)2 + La(NO3)3 Ca原子化困难
La3PO4 + Ca
Ca被释放， 易于原子化
52
化学干扰
基体改进剂
易挥发 元素
NH4Cl + NaNO3
400℃即分解
+
PO43-
Cd (PO4)
不易挥发
Cd, Pb Cd, Pb + Pd2+
合金（挥发温度高）
54
基改剂使用实例
中药中Cd的测定
不使用基改剂 灰化温度：300℃ 原子化温度1500℃
添加100ppm硝酸钯 灰化温度：800℃ 原子化温度2400℃
Lambert-Beer定律
Io
原子蒸汽
l 光程长
I
Lambert-Beer定律
I = I0 e-klc
T = (I/I0) x 100% A = log (I0/I) = klc T：透射率, A：吸光度, k：摩尔吸收系数
9
AAS 装置的构成
辐射源 (空心阴极灯) 原子化器 (火焰/无火焰) 光学系统 (单/双光束) 单色器 (分光器) 检测器 (光电倍增管) 数据处理系统
平台石墨管
适用于基体复杂的样品， 如：生物样品，排放水， 海水等
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5ppb_Cr
ABS 0.06 ABS 0.37
高密石墨管
热解石墨管
36
(3) 光学系统
光学系统
37
光学系统 (单/双光束)
38
光学系统 (单/双光束)
单光束：光源辐射出目的元素的特征光谱, 光束 经样品池准直于单色器
双光束: 来自灯光源的光被分为样品光束和参比 光束，样品光束准直于样品池，参比光束绕过样品 池，测量信号为样品光束和参比光束的比值。可消除 光源强度波动造成的影响，得到更稳定的基线
最高温度 (C) 1577 2045 2300 2955
19
火焰的选择
空气-乙炔
多数元素
N2O-乙炔
难熔元素：Al, V, Ti 等
氩 -氢
吸收波长位于 ＜230nm UV 区的元素 As, Se, Zn, Pb, Cd, Sn
20
火焰AAS中形成自由原子的过程
颗粒的去溶剂 固体的汽化 分子的解离 分析物原子的电离
21
火焰原子化的过程
分子 溶液 喷雾 干燥的 气溶胶 自由原子 雾化 去溶剂 蒸发
离子
22
火焰原子化器
23
AA火焰原子化器的构造
24
燃烧头角度与吸光度
适当调整燃烧头角度，以减小光程长，可以显著 降低吸光度，是测定高浓度元素时常用的技巧
25
原子化器的2种类型
火焰
无火焰
石墨炉AAS
32
高灵敏度GFA
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新设计的优点
高灵敏度 长寿命的石墨管 适合连续多样品分析减少操作成本
34
石墨管的类型
高密度石墨管
适用于原子化温度低的元素，如：Cd, Pb, Na, Zn, Mg等 被测元素浓度高时可降低灵敏度，如：Al, Fe, Cu等
热解石墨管
适用于易与碳结合的元素， 如：Ni, Ca, Ti, Si, V, Mo等
(4) 检测器 (光电倍增管)
检测器
42
光电倍增管
当有一个具有一定能量的电子撞击打拿极 时可发射 2～5 电子，导致电子的倍增 将采集到的光信号转变为电信号
43
(5) 数据处理系统
数据处理系统
44
AAS分析中的 干扰及其解决方法
AAS 分析中的三种干扰
物理干扰 化学干扰 分光干扰
氘灯测量AA(很小)+BG
2,自吸收法: 弱脉冲测量AA+BG
強脉冲测量AA(部分)+BG
3,Zeeman法：
偏振调制：P‖测量AA+BG, P测量AA(部分)+BG 磁场调制：B测量AA+BG, B=0测量AA(部分)+BG
61
塞曼扣背景(石墨炉）
正常塞曼效应
约占分析元素的20%。 如 ： Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、 Cd、Hg、Si、Ge、Sn、V、Pb
28
GFA 中涉及原子化的过程
干燥或去溶剂阶段 灰化阶段 原子化阶段 清洁阶段 (可选择)
29
GFA 的加热阶段
清洁阶段(选择) 原子化阶段 温度 (oC)
灰化阶段
干燥阶段
时间 (秒) 外气流(氩) 内气流(氩)
0
20
35
50 54
30
温度控制方式
岛津全程温度控制
干燥阶段：人工智能电子电流控制自动温度校准 灰化/原子化：光学探头温度控制 控温精度高，有利于提高重现性和准确度
50
化学干扰
电离抑制剂
电离干扰：在高温下原子会电离使基态原子数减少，导致
吸光度下降 解决方法：加入过量的电离抑制剂。所谓电离抑制剂是指 电离电位较低的元素，加入时产生大量的电子改变电离平 衡使已电离的被测元素重新回到基态原子，此时参与原子 吸收的基态原子数增加，从而提高吸光度 如氯化铯, 硝酸铯, 氯化锂, 硝酸锂, 氯化钾, 硝酸钾
岛津原子吸收光谱仪基础知识
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1
原子吸收光谱法的基础
原子吸收光谱分析概况
1802年伍郎斯顿（W.H.Wollasten）研究太阳光谱， 发现连续光谱中有暗线 1860年克希霍夫（G.Kirchhoff）和本生 （R.B.Bunsen）研究碱金属和碱土金属 1955年澳大利亚物理学家瓦尔什（A.Walsn）发表著 名论文《原子吸收光谱在化学分析中的应用》 1961年里沃夫（B.V.Lvoi）发表非火焰原子吸收法， 灵敏度达10-10～10-14克 1965年威立斯（J.B.Willis）引入氧化亚氮-乙炔火 焰，解决易生成难熔氧化物元素的原子化问题
背景校正的特点
氘灯法、自吸收法、塞曼法无论哪种，单独使用 都不是完善的背景校正法。
D2法的优点是灵敏度不受损失，但缺点有：
hn E2 hn
吸收
e-
E1
e6
原子吸收的原理
E = E2 - E1 = h ν l=c/ν l = hc/ (E2 - E1 )
E2 = E1 = h = n = 激发态 基态 Planck 常数 光谱频率
E2
hn
E1
e7
钠 线
eV 6
3.6eV 4 2 2.2eV 589nm 基态
8
330.3nm
降低被测元素的挥发性，提高其原子化温度，从而可
以采用更高的灰化温度，减少基体的干扰 提高基体的挥发性，从而降低基体的干扰 改变化学组成, 提高分析物的原子化效率 常用基改剂：硝酸镁、硝酸铵、硝酸钯、磷酸二氢铵 等
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化学干扰
GFA使用基体改进剂
降低基体挥发性： NaCl（基体物质）+ NH4NO3 提高被测元素挥发温度：
例如：
在火焰
AAS中, 磷酸盐对Ca, Mg(碱土金 属)等的干扰 在GFA中，被测元素在灰化阶段由于氯化 物等引起的散射
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化学干扰
解决方法 通过离子交换或溶剂萃取除去干扰物质 萃取目标元素 使用温度更高的N2O/C2H2火焰 在上述碱土元素测定中，加入干扰抑制剂如 Sr 和La或EDTA GFA分析中使用基体改进剂 采用标准加入法测定
分子吸收 光散射 光谱干扰
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物理干扰
原因 干扰来自样品的流体特性：如黏度、表面张力等
火焰
进样针
火焰 AAS
石墨炉AAS