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原子吸收分光光度计基础知识
发布时间：2015.09.16 阅读量：1741
原子吸收光谱仪又称原子吸收分光光度计，根据物质基态原子蒸汽对特征辐射吸收的作用来进行金属元素分析。它能够灵敏可靠地测定微量或痕量元素。
工作原理
元素在热解石墨炉中被加热原子化，成为基态原子蒸汽，对空心阴极灯发射的特征辐射进行选择性吸收。在一定浓度范围内，其吸收强度与试液中被测元素的含量成正比。利用待测元素的共振辐射，通过其原子蒸汽，测定其吸光度的装置称为原子吸收分光光度计。它有单光束，双光束，双波道，多波道等结构形式。原子吸收分光光度计一般由四大部分组成，即光源（单色锐线辐射源）、试样原子化器、单色仪和数据处理系统（包括光电转换器及相应的检测装置）。
原子化器主要有两大类
原子化器主要有两大类，即火焰原子化器和电热原子化器。火焰有多种火焰，目前普遍应用的是空气—乙炔火焰。电热原子化器普遍应用的是石墨炉原子化器，因而原子吸收分光光度计，就有火焰原子吸收分光光度计和带石墨炉的原子吸收分光光度计。前者原子化的温度在2100℃～2400℃之间，后者在2900℃～3000℃之间。
火焰原子吸收分光光度计，利用空气—乙炔测定的元素可达30多种，若使用氧化亚氮—乙炔火焰，测定的元素可达70多种。但氧化亚氮—乙炔火焰安全性较差，应用不普遍。空气—乙炔火焰原子吸收分光光度法，一般可检测到PPm级（10－6），精密度1％左右。
石墨炉原子吸收分光光度计，可以测定近50种元素。石墨炉法，进样量少，灵敏度高，有的元素也可以分析到pg／ml级。
石墨炉原子吸收法，有以下几个特点，一是温度高，可做高温元素（即原子化温度高的元素），如：Si、Al、Ba、Mo、W、Be、Zr等；二是灵敏度高，一般比火焰法高3～5数量级，适合做痕量分析；三是试样量少，一般在微升（μL）级。但是，仪器操作复杂，分析成本相对较高，特别是当不使用自动进样器时，由手工进样时，对操作人员的技艺要求较高。
目前国内石墨炉及电源及自动进样器，都有厂家生产。但和国外厂家相比，自动化程度和仪器的可靠性都存在较大差距。
另外，由于石墨炉原子吸收背景吸收较大，必须扣背景，目前常用的扣背景方式有以下几种方式：一是氘灯扣背景，它可以在190～350nm间扣到0.7A。二是塞曼效应扣背景，这种方法扣除背景的效率较高，据报道可高达1.9A背景均可得到扣除。三是自吸扣背景。相应的仪器就有带氘灯扣背景的石墨炉原子吸收和既有氘灯扣背景又有自吸效应扣背景的原子吸收，也有塞曼效应原子吸收仪器。
如何选型
首先要明白您需要检测的元素种类是什么，原子吸收主要用来检测的元素种类是微量/痕量金属元素及很少种类的非金属元素，搞明白了需要检测的元素种类是什么之后就可以根据以下的原则来选择型号了。
如果您需要检测的样品的含量在PPB级别上，则需要选配带石墨炉的型号；强调一点，除了砷(shēn) 硒(xī) 汞(gǒng)等个别的低熔点元素以外，其他的元素（也包含普通火焰法检测的元素）也都可以用石墨炉来检测；在实践中石墨炉用来检测高熔点元素，和其他的含量在PPB级别上的元素。
如果您选择了普通火焰法的型号之后，您还要注意一个问题即您以后检测元素扩展的种类问题，如果您以后可能增加的元素种类都是普通火焰法可以检测的，那么没有什么问题，您以后只需买只需要检测元素的空心阴极灯即可；
如果您以后可能增加的元素种类都是需要用石墨炉法才可以检测的，那么在您选择型号的时候就需要考虑采购有石墨炉接口的设备。
工作原理
元素在热解石墨炉中被加热原子化，成为基态原子蒸汽，对空心阴极灯发射的特征辐射进行选择性吸收。在一定浓度范围内，其吸收强度与试液中被测元素的含量成正比。利用待测元素的共振辐射，通过其原子蒸汽，测定其吸光度的装置称为原子吸收分光光度计。它有单光束，双光束，双波道，多波道等结构形式。原子吸收分光光度计一般由四大部分组成，即光源（单色锐线辐射源）、试样原子化器、单色仪和数据处理系统（包括光电转换器及相应的检测装置）。
原子化器主要有两大类
原子化器主要有两大类，即火焰原子化器和电热原子化器。火焰有多种火焰，目前普遍应用的是空气—乙炔火焰。电热原子化器普遍应用的是石墨炉原子化器，因而原子吸收分光光度计，就有火焰原子吸收分光光度计和带石墨炉的原子吸收分光光度计。前者原子化的温度在2100℃～2400℃之间，后者在2900℃～3000℃之间。
火焰原子吸收分光光度计，利用空气—乙炔测定的元素可达30多种，若使用氧化亚氮—乙炔火焰，测定的元素可达70多种。但氧化亚氮—乙炔火焰安全性较差，应用不普遍。空气—乙炔火焰原子吸收分光光度法，一般可检测到PPm级（10－6），精密度1％左右。
石墨炉原子吸收分光光度计，可以测定近50种元素。石墨炉法，进样量少，灵敏度高，有的元素也可以分析到pg／ml级。
石墨炉原子吸收法，有以下几个特点，一是温度高，可做高温元素（即原子化温度高的元素），如：Si、Al、Ba、Mo、W、Be、Zr等；二是灵敏度高，一般比火焰法高3～5数量级，适合做痕量分析；三是试样量少，一般在微升（μL）级。但是，仪器操作复杂，分析成本相对较高，特别是当不使用自动进样器时，由手工进样时，对操作人员的技艺要求较高。
目前国内石墨炉及电源及自动进样器，都有厂家生产。但和国外厂家相比，自动化程度和仪器的可靠性都存在较大差距。
另外，由于石墨炉原子吸收背景吸收较大，必须扣背景，目前常用的扣背景方式有以下几种方式：一是氘灯扣背景，它可以在190～350nm间扣到0.7A。二是塞曼效应扣背景，这种方法扣除背景的效率较高，据报道可高达1.9A背景均可得到扣除。三是自吸扣背景。相应的仪器就有带氘灯扣背景的石墨炉原子吸收和既有氘灯扣背景又有自吸效应扣背景的原子吸收，也有塞曼效应原子吸收仪器。
如何选型
首先要明白您需要检测的元素种类是什么，原子吸收主要用来检测的元素种类是微量/痕量金属元素及很少种类的非金属元素，搞明白了需要检测的元素种类是什么之后就可以根据以下的原则来选择型号了。
其次要搞明白您需要检测的元素大约含量是多少，原子吸收主要用来检测的元素种类是微量/痕量金属元素及很少种类的非金属元素，如果您的含量很高（接近树脂达到常量）则建议选择其他仪器。
如果您需要检测的样品的含量在PPM级别上，且不含高熔点元素，则选配标准配置/单火焰型即可；如果您需要检测的样品的含量在PPB级别上，则需要选配带石墨炉的型号；强调一点，除了砷(shēn) 硒(xī) 汞(gǒng)等个别的低熔点元素以外，其他的元素（也包含普通火焰法检测的元素）也都可以用石墨炉来检测；在实践中石墨炉用来检测高熔点元素，和其他的含量在PPB级别上的元素。
如果您选择了普通火焰法的型号之后，您还要注意一个问题即您以后检测元素扩展的种类问题，如果您以后可能增加的元素种类都是普通火焰法可以检测的，那么没有什么问题，您以后只需买只需要检测元素的空心阴极灯即可；
如果您以后可能增加的元素种类都是需要用石墨炉法才可以检测的，那么在您选择型号的时候就需要考虑采购有石墨炉接口的设备。
最后一个问题是关于在使用原子吸收过程中充分利用样品的浓缩和高倍稀释问题，当你的样品稍微低于原子吸收检出线的时候，可以选择用蒸发试样里面水分的方法来提提高浓度，以达到仪器的检测要求；相反则可以选择用高倍稀释试样的方法来提降低浓度，以达到仪器的检测要求；无论是浓缩还是高倍稀释对对于试验人员提成了较高的要求，不要作为常法使用，只作为一种变更的备选方法。
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