研究生课程《近代分析化学》作业原子吸收光谱分析方法及应用综述学院：理学院年级：＿2007专业：＿应用化学专业方向：＿资源化工学生姓名：＿孟铁宏教师：＿薛赛凤教授2008年6月30 日原子吸收光谱分析方法及应用综述孟铁宏（贵州大学理学院贵州贵阳550025）摘要：原子吸收光谱分析又称原子吸收分光光度分析，它是本世纪50年代中期出现并在以后逐渐发展起来的一种新型的仪器分析方法，这种方法根据蒸气相中被测元素的基态原子对其原子共振辐射的吸收强度来测定试样中被测元素的含量。
本文综述了原子吸收光谱的发展历史、原子吸收光谱的定量分析原理、分析的最佳条件的选择、干扰及其消除原理和它在元素分析、有机物研究等各领域中的应用情况。
并对原子吸收光谱法的未来发展与应用做出了展望。
关键词:原子吸收光谱；分析方法；干扰及消除；应用；综述Atom absorption spectrum applicationTiehong Meng(College of Science, Guizhou University, Guiyang, Guizhou 550025, China)SummaryAbstract:The Atomic Absorption Spectrometry also known as Atomic Absorption Spectrophotometry Analysis.It is appeared in the mid-1950s and gradually developed as a new method of analysis equipment. According to this method , the vapor phase elements of the ground state atomic radiation on atomic resonance absorption intensity of the sample tested element contentit have a wide range of applications in metallurgy. This paper reviews the development of The Atomic Absorption Spectrometry history, the choice of the best conditions for the Atomic Absorption Spectrometry Analysis of the quantitative principles, and eliminates interference principle and its elemental analysis, research, and other organic matter in the field of application. At last, it make a Forecast for the Atomic Absorption Spectrometry for development and application in the future.Key words: the Atomic Absorption Spectrometry;the analytical methods; Disturbance and elimination; Application; Summary.1原子吸收光谱的发现和发展1.1 国外的主要发现发展情况[1],[2]1802年伍朗斯顿（W.H.Wolluston）在研究太阳连续光谱时，发现太阳的连续光谱中出现“暗线”。
1817年福劳霍费（J.Fraunhofer）在再次发现太阳连续光谱的“暗线”，由于当时和清楚产生的原因，就将这些“暗线”称为福劳霍费线。
1860年本生（R.Buson）等在研究碱金属和碱土金属时，发现拿蒸汽发出的光通过温度较低的钠蒸汽时会发生钠光的吸收，指出原子气体能吸收特征波长的光线也能发射同样波长的光线，从原理上建立了原子吸收和原子发射分析法1898年Tyndal制作了原子吸收光谱的雉行，在相当的一段时间内应用于天体物理上。
1955年澳大利亚物理学家Walsh提出用空心阴极灯的锐线光源，使原子吸收分析法迅速推广，1958年第一台商品型火焰原子吸收仪问世，1961年苏联科学家里沃夫（B.V.Lvov）发表了非火焰原子吸收法的研究工作，此法的绝对灵敏度可达到10-10～10-14，使原子吸收法向前飞跃发展。
20世纪60年代～80年代，原子吸收光谱开始进入迅速发展的时期，1976年日本的日立公司开发出第一台170－70商品型横向塞曼原子吸收仪，1990年PE公司又推出了世界上第一台纵向塞曼原子吸收仪。
1.2 国内的主要进展情况1963年黄本立教授将国外的原子吸收仪器和分析方法介绍给国内读者，引起国内分析者的关注和重视。
1965年作为研究工作，北京金属研究院组装了我国第一台原子吸收仪。
1970年北京科学仪器厂生产了国内第一台商品Y2型原子吸收仪。
1990年北二光厂生产出自吸扣背景的1F2B型原子吸收仪。
1991年广西化工研究院研制国内第一台纵向塞曼ALZ型原子吸收仪。
2原子吸收光谱原理与特点2.1原子吸收光谱原理原子吸收光谱基于样品中的基态原子对该元素的特征谱线的吸收程度来测定待测元素的含量。
原子在两个能态之间跃迁伴随着能量的发射和吸收，通常情况下，原子处于基态，当特征辐射光通过原子蒸汽时，基态原子就从入射光辐射中吸收能量由基态跃迁到激发态，通常是第一激发态发生共振吸收，产生原子吸收光谱，不过原子吸收光谱的波长λ由产生该原子吸收光谱能级之间的能量差ΔΕ决定。
ΔΕ＝hc/λ (1)式中h 为普朗克常数＝6.625×10-27尔格•秒。
C 为光速。
原子吸收的程度（吸光度A ）取决于吸收光程内基态原子的浓度。
II L N A 00lg k (2) 式中I 0为入射辐射的强度，I 为投射辐射的强度，L 为光程的长度K 为与波长和原子特性有关的常数，N 0为基态原子数。
在通常的火焰和石墨炉温度条件下，处于激发态原子数N l 与基态原子数N 0相比，可以忽略不计，实际上可将基态原子的浓度看着等于总原子N ，在确定的条件下，蒸气相中总原子数N 与试样中被测元素的含量c 成正比。
N 0=N=βc （3）式中β与实验条件和被测元素化合物的性质有关。
将（3）代入（2）得A=KcL （4）式中K=βk ，式中K 和L 在给定的仪器和条件下是一定的常数，因此吸光度A 和浓度c 成正比关系。
故可以利用（4）来进行原子吸收光谱的定量分析。
图1为原子吸收光谱的原理图。
图1原子吸收光谱原理2.2 原子吸收光谱法特点2.2.1 原子吸收光谱法的优点原子吸收光谱法和其他的仪器分析相比，有以下的优点：（1）选择性好。
由于原子吸收谱线仅发生在主线系，而且谱线很窄（0.00Xnm ），线重叠几率较发射光谱小的多，且容易克服，在大多数情况下，共存元素不对原子吸收光谱分析产生干涉，所以光谱干涉较小选择性强，分析准确、快速。
（2）检出限低，灵敏度高。
原子吸收光谱分析是目前最灵敏的方法之一，火焰原子吸收的相对灵敏度为µg/ml～ng/ml；非火焰原子吸收的绝对灵敏度在可达到10-10～10-14g之间。
如果采用预富集，可进一步提高灵敏度。
（3）应用范围广。
目前应用原子吸收法可测定的元素超过70个；就含量而言，可测定低含量和主量元素，也可测定微量、痕量元素；就元素的性质而言，不仅可以测定金属元素，类金属元素，也可以用间接原子吸收法测定非金属元素和有机化合物。
（4）分析精度好。
火焰原子吸收法测定中等和高含量元素的相对标准差可小于1%，其准确度已接近于经典化学方法。
无火焰原子吸收法的精密度可控制在15％之内。
若采用自动进样技术，还可提高其精密度。
（5）仪器比较简单，操作方便。
2.2.2 原子吸收光谱法的不足原子吸收光谱分析的不足之处在于它每测一种元素就要使用一种元素灯而使操作繁琐，它在多元素同时测定尚有困难；对于某些基体复杂的样品分析，尚存在某些干扰问题需要解决，如何进一步提高灵敏度降低干扰，仍是当今和以后原子吸收分析工作者研究的重要问题。
3干扰及其消除方法[3]3.1火焰法的干扰及其消除3.1.1物理干扰及其消除物理干扰是指试样在转移、蒸发和原子化过程中，由于试样的任何物理特性的变化而引起的原子吸收强度变化的效应。
物理干扰是一种非选择性干扰，对试样中各元素的影响基本上是相似的。
试样溶液的粘度、毛细管的内径与长度、测量液面的相对高度、空气流量的波动、燃烧器缝口的堵塞（试液含盐量高）及有机溶剂效应等均属物理干扰，它们的变化影响到测定的准确性。
其消除方法：根据情况可采用配制与基体相类似的标准溶液；采用标准加入法；稀释法和内标法。
3.1.2光谱干扰及其消除广义来说，光谱干扰是由于分析物的信号与光干扰信号分离不完全而产生的干扰。
其产生原因为（1）谱线重叠干扰。
在光谱通带内，如果有其他物质光谱干扰的消除方法（如空心阴极灯材料中的杂质，灯内填充气等）产生的发射谱线或分析元素（特别是谱线复杂的元素）有一条以上的发射线同时参与吸收，产生谱线重叠干扰。
(2）多重吸收线的干扰。
在光谱通带内存在一条以上分析元素发射线和一条以上分析元素吸收线，将会产生多重吸收线干扰。
（3）非吸收光干扰。
在光谱通带内，除了一条分析元素共振发射谱线外，还存在其他物质发射的不参与吸收的谱线，称为非吸收线。
它引起的光谱干扰称为非吸收线干扰。
（4）分子吸收和光散射，分子吸收干扰是指气相分子物种吸收分析元素共振辐射能量产生解离，致使测定的吸光度值偏高。
光散射干扰在原子化过程中由试样形成的微粒，在光路中对光源辐射光产生散射，被散射的光偏离光路，使达到检测器的光强度减少，其结果等价于一个分子吸收叠加在分析元素的原子吸收信号上。
其消除方法为：（1）避免吸收谱线重叠干扰的最好方法是选择其他的分析谱线。
如果不能这样做，则需要进行精确的空白测定，然后从分析测定中扣除空白值。
（2）消除多重吸收线的干扰的方法是减少光谱通带。
但光谱通带过小，将使信噪比变差。
不造成吸光度值的降低时的最大通带宽度就是所选择的最合适的光谱通带。
（3）非吸收光干扰解决问题的方法是减少光谱通带，以分离开非吸收线。
（4）分子吸收和光散射引起的干扰<最有效的消除方法是背景校正。
背景校正都是通过两次测量完成的，第一次是分析线波长处，测量分析元素原子蒸气和共存气相物质（包括固体微粒）所产生的吸收信号（原子吸收+背景吸收），称为样品信号。