原子吸收光譜儀的常用概念及術語

常用概念/術語

貧燃焰

燃助比下降，燃氣量減小，氧化性較強，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，燃氣量增大，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定。

 

正常焰

燃氣和助燃氣的比例符合化學計量關系

C₂H₂+ O₂+10N₂ = 2CO₂+H₂O+10N₂

（溫度高、干擾小、背景低、穩定性好，適合許多元素的測定）

 

燃助比

指燃氣、助燃氣流量的比值，直接影響試樣的原子化效率。（使被測元素原子化，需高溫火焰；燃助比指火焰的構成）。

 

燈電流

空心陰極燈的燈電流

過大——發射線變寬，工作曲線彎曲，靈敏度降低，燈壽命減小；
過小——發光強度弱，發光不穩定，信噪比下降。

注：在保證燈電流穩定和輸出光強適當的條件下，盡可能選用較低的燈電流（通常以標明的zui大電流作為工作電流為宜。）
 

校正背景

自吸效應校正背景

自吸效應校正背景法是基子高電流脈沖供電時空心陰極燈發射線的自吸效應。

當以低電流脈沖供電時，空心陰極燈發射銳線光譜，測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，空心陰極燈發射線變寬，當空心陰極燈內積聚的原子濃度足夠高時，發射線產生自吸，在的情況下出現譜線自蝕，這時測得的是背景吸收的吸光度。

上述兩種脈沖供電條件下測得的吸光度之差，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分析線鄰近的背景進行迅速的校正，跟得上背景的起伏變化。

高電流脈沖時間非常短，只有0.3 ms，然后恢復到“空載”水平，時間為1 ms，經40 ms直到下一個電流周期，這種電流波形的占空比相當低，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。對于在高電流脈沖下譜線產生自吸程度不夠的元素，測定靈敏度有所降低。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重的低溫元素。

 

塞曼效應校正背景

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

調制吸收線的方式，有恒定磁場調制方式和可變磁場調制方式。

塞曼效應校正背景可在全波段進行，可校正吸光度高達1.5 ～ 2.0的背景，而氘燈只能校正吸光度小于1 的背景，背景校正的準確度較高，能校正結構背景。

此種校正背景法的缺點是，校正曲線有返轉現象。采用恒定磁場調制方式，測定靈敏度比常規原子吸收法有所降低。可變磁場凋制方式的測定靈敏度已接近常規原子吸收法。

 

連續光源校正背景

先用銳線光源測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）或碘鎢燈、氙燈（可見區）在同一波長測定背景吸收（這時原子吸收可以忽略不計），計算兩次測定吸光度之差，即可使背景吸收得到校正。

連續光源測定的是整個光譜通帶內的平均背景，與分析線處的真實背景有差異。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不同能量分布不同，光斑大小不同，調整光路平衡比較困難，影響校正背景的能力，由于背景空間、時間分布的不均勻性，導致背景校正過度或不足。氘燈的能量較弱。使用它校正背景時，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吸收氘燈輻射而造成干擾。該法不能校正結構背景。

 

鄰近非共振線校正背景

用分析線測量原子吸收與背景吸收的總吸光度，因非共振線不產生原子吸收，用它來測量背景吸收的吸光度，兩次測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而改變，因此，非共振線校正背景法的準確度較差。這種方法只適用于分析線附近背景分布比較均勻的場合。
 

 需考慮的偏差和干擾

光散射

光散射是指在原子化過程中產生的固體微粒對光產生散射，使被散射的光偏離光路而不為檢測器所檢測，導致吸光度值偏高。

 

分子吸收干擾

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

 

光譜干擾

光譜干擾包括譜線重疊、光譜通帶內存在非吸收線、原子化池內的直流發射、分子吸收、光散射等。

當采用銳線光源和交流調制技術時，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，使基態原子的濃度減少，引起原子吸收信號降低，此種干擾稱為電離干擾。電離效應隨溫度升高、電離平衡常數增大而增大，隨被測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。

 

消除化學干擾

消除化學干擾的方法有：化學分離；使用高溫火焰加入釋放劑和保護劉，使用基體改進劑等。

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

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

 
化學干擾

化學干擾是由于液相或氣相中被測元素的原子與干擾物質組分之間形成熱力學更穩定的化合物，從而影響被測元素化合物的解離及其原子化。磷酸根對鈣的干擾，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，從而使有關元素不能有效原于化，都是化學干擾的例子。化學干擾是一種選擇性干擾。

 
物理干擾

物理干擾是指試樣在轉移、蒸發和原子化過程中，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度下降的效應。物理干擾是非選擇性干擾，對試樣各元素的影響基本上是相似的。 配制與被測試樣相似組成的標準樣品，是消除物理干擾zui常用的方法。在不知道試樣組成或無法匹配試樣時，可采用標準加入法或稀釋法來減小和消除物理干擾。


常用參數/指標

 
儀器實際分辨率

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

其實際分辨率為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，實際分辨率為0.7 nm。

 
波長準確性和重現性

實際調出的波長與理論波長允許相差±0.5 nm，重復測量波長的誤差應為0.3 nm。

 
檢出限

能以適當的置信度，測出被測元素的zui小濃度（或質量濃度）或zui小量。

 
特征濃度（在水溶液中）

能產生1％吸收（吸光度為0.0044）所需元素的質量濃度（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，采用實際使用的光譜通帶記錄譜線的強度。在10min內，瞬時噪聲的吸光度小于0.03；在上述兩條譜線的±1.3nm內，雜散光能量小于2％。

 
基線穩定性

是指儀器在一定時間內基線漂移的情況。選擇好波長和通帶，把燈預熱30min，在不點燃火焰的情況下迸行測量記錄，要求吸光度漂移在30min內不能超過0.0004；點燃火焰并吸人蒸餾水后，在10min內不能超過0.0004。

 
精密度

一般用能產生0.2～0.5吸光度的標準溶液，在*工作條件下，連續（中間不能調整零點）測定10次以上，然后計算其標準偏差和變異系數。