原子吸收光譜儀的常用概念及術(shù)語(yǔ)

常用概念/術(shù)語(yǔ)

貧燃焰

燃助比下降，燃?xì)饬繙p小，氧化性較強(qiáng)，溫度較低，適合易離解、易電離元素的原子化，如堿金屬。

 

富燃焰

燃助比提高，燃?xì)饬吭龃?，火焰呈黃色，層次模糊，溫度稍低，火焰呈還原性氣氛，適合易形成難離解氧化物元素測(cè)定。

 

正常焰

燃?xì)夂椭細(xì)獾谋壤?/span>化學(xué)計(jì)量關(guān)系

C₂H₂+ O₂+10N₂ = 2CO₂+H₂O+10N₂

（溫度高、干擾小、背景低、穩(wěn)定性好，適合許多元素的測(cè)定）

 

燃助比

指燃?xì)狻⒅細(xì)饬髁康谋戎担苯佑绊懺嚇拥脑踊?。（使被測(cè)元素原子化，需高溫火焰；燃助比指火焰的構(gòu)成）。

 

燈電流

空心陰極燈的燈電流

過(guò)大——發(fā)射線變寬，工作曲線彎曲，靈敏度降低，燈壽命減??；
過(guò)小——發(fā)光強(qiáng)度弱，發(fā)光不穩(wěn)定，信噪比下降。

注：在保證燈電流穩(wěn)定和輸出光強(qiáng)適當(dāng)?shù)臈l件下，盡可能選用較低的燈電流（通常以標(biāo)明的zui大電流作為工作電流為宜。）
 

校正背景

自吸效應(yīng)校正背景

自吸效應(yīng)校正背景法是基子高電流脈沖供電時(shí)空心陰極燈發(fā)射線的自吸效應(yīng)。

當(dāng)以低電流脈沖供電時(shí)，空心陰極燈發(fā)射銳線光譜，測(cè)定的是原子吸收和背景吸收的總吸光度。

接著以高電流脈沖供電，空心陰極燈發(fā)射線變寬，當(dāng)空心陰極燈內(nèi)積聚的原子濃度足夠高時(shí)，發(fā)射線產(chǎn)生自吸，在的情況下出現(xiàn)譜線自蝕，這時(shí)測(cè)得的是背景吸收的吸光度。

上述兩種脈沖供電條件下測(cè)得的吸光度之差，便是校正了背景吸收的凈原子吸收的吸光度。

這種校正背景的方法可對(duì)分析線鄰近的背景進(jìn)行迅速的校正，跟得上背景的起伏變化。

高電流脈沖時(shí)間非常短，只有0.3 ms，然后恢復(fù)到“空載”水平，時(shí)間為1 ms，經(jīng)40 ms直到下一個(gè)電流周期，這種電流波形的占空比相當(dāng)?shù)?，所以平均電流較低，不影響燈的使用壽命。

本法可用于全波段的背景校正。對(duì)于在高電流脈沖下譜線產(chǎn)生自吸程度不夠的元素，測(cè)定靈敏度有所降低。這種校正背景的方法特別適用于在高電流脈沖下共振線自吸嚴(yán)重的低溫元素。

 

塞曼效應(yīng)校正背景

塞曼效應(yīng)校正背景是基于光的偏振特性，分為兩大類：光源調(diào)制法與吸收線調(diào)制法。以后者應(yīng)用較廣。

調(diào)制吸收線的方式，有恒定磁場(chǎng)調(diào)制方式和可變磁場(chǎng)調(diào)制方式。

塞曼效應(yīng)校正背景可在全波段進(jìn)行，可校正吸光度高達(dá)1.5 ～ 2.0的背景，而氘燈只能校正吸光度小于1 的背景，背景校正的準(zhǔn)確度較高，能校正結(jié)構(gòu)背景。

此種校正背景法的缺點(diǎn)是，校正曲線有返轉(zhuǎn)現(xiàn)象。采用恒定磁場(chǎng)調(diào)制方式，測(cè)定靈敏度比常規(guī)原子吸收法有所降低?？勺兇艌?chǎng)凋制方式的測(cè)定靈敏度已接近常規(guī)原子吸收法。

 

連續(xù)光源校正背景

先用銳線光源測(cè)定分析線的原子吸收和背景吸收的總光度，再用氘燈（紫外區(qū)）或碘鎢燈、氙燈（可見(jiàn)區(qū)）在同一波長(zhǎng)測(cè)定背景吸收（這時(shí)原子吸收可以忽略不計(jì)），計(jì)算兩次測(cè)定吸光度之差，即可使背景吸收得到校正。

連續(xù)光源測(cè)定的是整個(gè)光譜通帶內(nèi)的平均背景，與分析線處的真實(shí)背景有差異。空心陰極燈是濺射放電燈，氘燈是氣體放電燈．這兩種光源放電性質(zhì)不同能量分布不同，光斑大小不同，調(diào)整光路平衡比較困難，影響校正背景的能力，由于背景空間、時(shí)間分布的不均勻性，導(dǎo)致背景校正過(guò)度或不足。氘燈的能量較弱。使用它校正背景時(shí)，不能用很窄的光譜通帶，共存元素的吸收線有可能落入通帶范圍內(nèi)吸收氘燈輻射而造成干擾。該法不能校正結(jié)構(gòu)背景。

 

鄰近非共振線校正背景

用分析線測(cè)量原子吸收與背景吸收的總吸光度，因非共振線不產(chǎn)生原子吸收，用它來(lái)測(cè)量背景吸收的吸光度，兩次測(cè)量值相減即得到校正背景之后的原子吸收的吸光度。

由于背景吸收隨波長(zhǎng)而改變，因此，非共振線校正背景法的準(zhǔn)確度較差。這種方法只適用于分析線附近背景分布比較均勻的場(chǎng)合。
 

 需考慮的偏差和干擾

光散射

光散射是指在原子化過(guò)程中產(chǎn)生的固體微粒對(duì)光產(chǎn)生散射，使被散射的光偏離光路而不為檢測(cè)器所檢測(cè)，導(dǎo)致吸光度值偏高。

 

分子吸收干擾

分子吸收干擾是指在原子化過(guò)程中生成的氣體分子、氧化物及鹽類分子對(duì)輻射吸收而引起的干擾。

 

光譜干擾

光譜干擾包括譜線重疊、光譜通帶內(nèi)存在非吸收線、原子化池內(nèi)的直流發(fā)射、分子吸收、光散射等。

當(dāng)采用銳線光源和交流調(diào)制技術(shù)時(shí)，前三種因素一般可以不予考慮，主要考慮分子吸收和光散射的影響，它們是形成光譜背景的主要因素。

 

電離干擾

在高溫下原子電離，使基態(tài)原子的濃度減少，引起原子吸收信號(hào)降低，此種干擾稱為電離干擾。電離效應(yīng)隨溫度升高、電離平衡常數(shù)增大而增大，隨被測(cè)元素濃度增高而減小。 加入更易電離的堿金屬元素，可以有效地消除電離干擾。

 

消除化學(xué)干擾

消除化學(xué)干擾的方法有：化學(xué)分離；使用高溫火焰加入釋放劑和保護(hù)劉，使用基體改進(jìn)劑等。

例如磷酸根在高溫火焰中就不干擾鈣的測(cè)定，加入鍶、鑭或EDTA等都可消除磷酸根對(duì)測(cè)定鈣的干擾。

在石墨爐原子吸收法中，加人基體改進(jìn)劑，提高被測(cè)物質(zhì)的穩(wěn)定性或降低被測(cè)元素的原子化溫度以消除干擾。例如，汞極易揮發(fā)，加入硫化物生成穩(wěn)定性較高的硫化汞，灰化溫度可提高到300℃；測(cè)定海水中Cu、Fe、Mn，As，加入NH₄N0₃，使NaCI轉(zhuǎn)化為NH₄Cl，在原子化之前低于500℃的灰化階段除去。

 
化學(xué)干擾

化學(xué)干擾是由于液相或氣相中被測(cè)元素的原子與干擾物質(zhì)組分之間形成熱力學(xué)更穩(wěn)定的化合物，從而影響被測(cè)元素化合物的解離及其原子化。磷酸根對(duì)鈣的干擾，硅、鈦形成難解離的氧化物，鎢、硼、希土元素等生成難解離的碳化物，從而使有關(guān)元素不能有效原于化，都是化學(xué)干擾的例子?；瘜W(xué)干擾是一種選擇性干擾。

 
物理干擾

物理干擾是指試樣在轉(zhuǎn)移、蒸發(fā)和原子化過(guò)程中，由于試樣任何物理特性(如粘度、表面張力、密度等)的變化而引起的原子吸收強(qiáng)度下降的效應(yīng)。物理干擾是非選擇性干擾，對(duì)試樣各元素的影響基本上是相似的。 配制與被測(cè)試樣相似組成的標(biāo)準(zhǔn)樣品，是消除物理干擾zui常用的方法。在不知道試樣組成或無(wú)法匹配試樣時(shí)，可采用標(biāo)準(zhǔn)加入法或稀釋法來(lái)減小和消除物理干擾。


常用參數(shù)/指標(biāo)

 
儀器實(shí)際分辨率

在光譜通常為0.2nm時(shí)，
能清楚分開鎳三線（232.0、231.6、231.0nm），
232.0與231.6nm之間的波谷透過(guò)率小于或等于232.0 nm 的發(fā)射強(qiáng)度的25％，
232.0nm的背景透過(guò)率小于或等于10％，

其實(shí)際分辨率為0.5 nm。

能分開汞的265.20、265.37、265.51 nm的譜線組，實(shí)際分辨率為0.1 nm；

能分開汞的365.0、365.5、366.3 nm的譜線組，實(shí)際分辨率為0.7 nm。

 
波長(zhǎng)準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性

實(shí)際調(diào)出的波長(zhǎng)與理論波長(zhǎng)允許相差±0.5 nm，重復(fù)測(cè)量波長(zhǎng)的誤差應(yīng)為0.3 nm。

 
檢出限

能以適當(dāng)?shù)闹眯哦?，測(cè)出被測(cè)元素的zui小濃度（或質(zhì)量濃度）或zui小量。

 
特征濃度（在水溶液中）

能產(chǎn)生1％吸收（吸光度為0.0044）所需元素的質(zhì)量濃度（μg/mL），稱做該元素的特征濃度。

 
邊緣能量

用銫的852.1nm譜線、砷的193.7nm譜線，采用實(shí)際使用的光譜通帶記錄譜線的強(qiáng)度。在10min內(nèi)，瞬時(shí)噪聲的吸光度小于0.03；在上述兩條譜線的±1.3nm內(nèi)，雜散光能量小于2％。

 
基線穩(wěn)定性

是指儀器在一定時(shí)間內(nèi)基線漂移的情況。選擇好波長(zhǎng)和通帶，把燈預(yù)熱30min，在不點(diǎn)燃火焰的情況下迸行測(cè)量記錄，要求吸光度漂移在30min內(nèi)不能超過(guò)0.0004；點(diǎn)燃火焰并吸人蒸餾水后，在10min內(nèi)不能超過(guò)0.0004。

 
精密度

一般用能產(chǎn)生0.2～0.5吸光度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，在*工作條件下，連續(xù)（中間不能調(diào)整零點(diǎn)）測(cè)定10次以上，然后計(jì)算其標(biāo)準(zhǔn)偏差和變異系數(shù)。