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第十章 原子吸收分光光度法与检测技术
【目标检测】 一、选择题 （一）单项选择题 1. 原子吸收光谱产生的原因是 ： A. 振动能级跃迁 B. 原子最外层电子跃 C. 分子中电子能级的跃迁 D. 转动能级跃迁 2. 在原子吸收分光光度法中，原子蒸气对共振辐射的吸收程 度与： A. 透射光强度成正比 B. 原子化温度成正比 C. 激发态原子数成正比 D. 基态原子数成正比
盐类精确称量溶解后配成 1mg/m1 的标准储备溶，目前可以
购买到多种元素的专用标准储备液。
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第三节 原子吸收分光光度法的应用
2. 工作标准溶液：标准储备液经过稀释即成为制作标准曲线
的工作标准溶液。对于火焰原子吸收测定的标准储备液一
般要稀释1000倍,无火焰原子吸收测定的标准储备液要稀释
105 ～106倍。
（3）使用前应在1/3工作电流下预热0.5-1小时。
（4）工作电流应保持额定电流的40%～60%较为合适。
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第三节 原子吸收分光光度计
原子化系统 火焰原子化器
1.雾化器：将试液均匀雾化， 除去较大的雾滴。 2.燃烧器：高温下使试样中的 待测元素原子化。 3.火焰：原子化的能源。 优点： 操作简单、重现性好 缺点： 原子化效率低、无法直接分析 粘稠状液体和固体试样。
单光束 优点
结构简单；
灵敏度较高； 价格便宜。
双光束
可消除光源的不稳定带来的误差，精 密度和准确度均较单光束高；光源无 需预热，相应延长了光源的使用寿命， 分析速度快 。
缺点
不能消除光源波动的影响，造成基 线漂移，影响测定的精密度和准确 价格较高。 度。空心阴极灯需预热，影响分析 速度。
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第三节 原子吸收分光光度计
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第三节 原子吸收分光光度法的应用
应用领域：
1.广泛应用于环境监测、医药卫生、陶瓷、涂料、冶金、地质、食品、 石油化工和农业等相关领域的微量和痕量元素分析； 2.作为物理和物理化学的实验手段，测量物质的活化能、气态原子扩散 系数、解离能、振子强度、光谱线轮廓的变宽、溶解度、蒸气压等参 数； 3.利用间接法，测定多种与金属离子有化学计量反应关系的有机物，如 利用Ag测定含卤素的有机化合物；
4. 分 析 线：共振线又称为特征谱线，常被选作 元素分析的析线（分析波长）。
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第二节 原子吸收分光光度法的原理
知识链接
分析线又称为吸收波长，通常选用共振吸收线为分析线，测量高
含量元素时，可选用灵敏度较低的非共振线为分析线。如测 Zn时常
选用最灵敏的213.9nm波长，但当Zn的含量高时，为保证工作曲线的 线性范围，可改用次灵敏线307.5nm波长进行测量。As,Se等共振吸收 线位于200nm以下的远紫外区，火焰组分对其明显吸收，故用火焰原 子吸收法测定这些元素时，不宜选用共振吸收线为分析线，或者改用
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第三节 原子吸收分光光度计
课堂活动 医药工业常用耐腐蚀性较好的 316 不锈钢，其 Ni 含 量为10%～14%，在用原子吸收分光光度法检测不锈 钢中的Ni含量时，应采用那种原子化装置？
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第三节 原子吸收分光光度计
分光系统：原子吸收分光光度计的分光系统又称单色器，
1.组成：光栅、凹面镜和狭缝。 其关键部件是起色 散作用的光栅。 2.作用：将待测元素的共振线和邻近谱线分开，从而使分析
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第二节 原子吸收分光光度法的原理
2. 实际工作中，火焰宽度是固定的，因此，在一定 的浓度范围内，吸光度与试样浓度成正比，即：
A K c
式中K′为与实验条件有关的常数。
吸光度与样品中被测组分的浓度成线性关系，它是 原子吸收分光光度法定量的依据。
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第三节 原子吸收分光光度计
类型：按光路可分为单光束和双光束。
选择性好
灵敏度高
准确度高
应用范围广
简便、快速
原子吸收谱线窄 , 谱线重叠几率小， 共存 元 素 不产 生 干扰。
火焰法相对灵 敏度为μg/ ml ng / ml ，非火 焰法绝对灵敏 度 在 10-10 10-14。
火焰法相对误 差＜1%，石墨 炉法相对误差 约 为 3% ～ 5% 。
～
可作、痕量分 析；可测定液 态、固态、气 态样品，可测 定的元素超过 70种。
无火焰原子化法进行测定。
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第二节 原子吸收分光光度法的原理
二、原子吸收值与原子浓度的关系 1.原子吸收光谱与分子吸收光谱一样符合朗伯 -比尔 定律，即：
Io A Ig Kc射光强度， 为透 过的光强度(未被吸收部分)，K为常数(可由实验测定 )，c为样品的浓度 (基态原子)， L = 原子蒸气光径。
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第一节 原子吸收分光光度法的概述
原子吸收光度法：是将待测元素在高温下进行原子化 成原子蒸气，由一束锐线辐射穿过一定厚度的原子蒸气， 光的一部分被原子蒸气中的基态原子吸收；一部分光经 单色器分光，测量减弱后的光强度；然后，利用吸光度 与火焰中原子浓度成正比的关系求得待测元素的浓度的 方法。
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第一节 原子吸收分光光度法的概述 原子吸收分光 光度法的特点
4. 与色谱分离功能联用，测定同种金属元素的不同有机化合物，如：汽 油中各种烷基铅，大气中的5种烷基铅、烷基硒、烷基胂、烷基锡等。
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第十章 原子吸收分光光度法与检测技术 【点滴积累】 1．基本原理 原子吸收分光光度法是基于从光源辐射出待测元素 的特征谱线，通过试样蒸气时被待测元素的基态原子吸收，由特 征谱线被减弱的程度来测定试样中待测元素含量的方法。 2．共振线与共振吸收 原子由基态到低激发态的跃迁而产生的能 量吸收现象称作共振吸收 ,由共振吸收产生的谱线是很强，称为 共振线。 3．原子吸收值与原子浓度的关系 原子吸收值与原子吸收值与原 子浓度的关系 原子吸收值与样品中被测元素的原子浓度成线性 关系。
线选择性地进入检测器。
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第三节 原子吸收分光光度计
检测系统： 1.组成：检测器、放大器、对数转换器和显示装置。
2. 作用：将单色器发射出的光讯号转换成电信号后进行测量。
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第三节 原子吸收分光光度法的应用
标准溶液的配制： 火焰原子吸收测定中常用工作标准溶液浓度单位为 μ g/ml，无火焰原子吸收测定中标准溶液浓度为μ g/L。 1. 标准储备液：一般选用高纯金属（ 99.99% ）或被测元素的
组成：光源、原子化系统、分光系统和检测系统。
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第三节 原子吸收分光光度计
光源： 1. 作用：发射被测元素的特征光谱。
2. 种类：空心阴极灯、高频无极放电灯、蒸气放电灯。
3.空心阴极灯结构：
阳极：钨或镍棒
阴极：待测元素金属
内充低压惰性气体
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第三节 原子吸收分光光度计
空心阴极灯使用注意事项： （1）不得超过最大电流。 （2）有些元素采用较高电流操作时，其标准线可出现严重 弯曲，该现象随灯电流增加而增长。
缺点：操作繁琐，不易进行大批量样品的分析。
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第三节 原子吸收分光光度法的应用
操作方法：
1.分别取4份（一般4～5份）体积相同的样品溶液置于4各同体积的容量
瓶中，从第二份起再依次精密加入同一体积不同浓度（各浓度间距应
一致）的待测元素工作标准溶液，然后用溶剂稀释定容。 2.在相同的实验条件下分别测量各个试液的吸光度（同一试液连续测三 次求平均值），以各试液吸光度A为纵坐标，相应浓度c为横坐标，绘 制A-c标准加入曲线 。 3.试样含被测元素，则曲线不通过原点，此时应延长曲线与横坐标交于 cx，cx即为所测样品中待测元素的浓度 。
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第三节 原子吸收分光光度法的应用
标准溶液的注意事项：
1. 使用去离子水，保证玻璃器皿纯净，防止玷污。
2. 所用硝酸纯酸、盐酸应为优级纯，避免使用磷酸或硫酸。
3. 保持一定酸度防止金属离子水解，存放在玻璃或聚乙烯试剂瓶中，有些元素(如金、 银) 的贮备液应存放在棕色试剂瓶中，应避免阳光照射，但是不要存储在寒冷的地 方。 4. 校准用的工作标准溶液使用0.1mol/L的标准储备液中酸或碱溶液稀释制备。
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第三节 原子吸收分光光度计
原子化系统
石墨炉原子化器
1.干燥：稍高于溶剂沸点的温度蒸发除掉溶剂。 2.灰化：保证被测元素不损失的前提下除去易挥发成分。 3.原子化：使待测元素成为基态原子。 4.净化：高温除去管内残渣。 优点： 检出限低、灵敏度高、选择性好、进样方式多、进样量小。 缺点： 设备昂贵、精密度差、北京干扰大、单样品分析时间长。
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第三节 原子吸收分光光度法的应用
注意事项： 1. 所配制的工作标准溶液的浓度和相应吸光度应在直线线性 范围内。
2.在整个分析过程中，各测定条件应保持恒定。
3.待测样品溶液和工作标准溶液所加试剂应一致。
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第三节 原子吸收分光光度法的应用
标准加入法： 适用范围：基体组成复杂，对测定有明显影响，或组成不明 确的待测试样。 优点：消除了基体影响。
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第三节 原子吸收分光光度法的应用
注意事项：
1. 待测元素的浓度与其对应的吸光度在测定浓度范围内成线性关系。
2.为了得到较准确的外推结果，最少应取4个点来作外推曲线，并且第一份加
入的标准溶液与试样溶液浓度之比应适当。 3.本法可以消除基体干扰，但不能消除背景吸收干扰。 4.对于斜率太低的曲线（灵敏度差），容易引进较大的误差。
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第三节 原子吸收分光光度法的应用 案例分析 欧洲药典规定雷米普利原料药中重金属钯的含量不大于 20ppm ，小王 用火焰原子化器，采用标准加入法耗时1个多月完成了40个批次雷米普利 原料药的检验，产品全部合格放行，准予销售；结果收到原料药买方的 律师函，因进厂复检发现重金属钯含量超标，要求赔偿相应损失。 药物分析方法应简单、有效；原料药纯度较高，基体干扰较小，应选 用操作简便、利于大批量样品分析的标准曲线法，小王选择用标准加入 法使检验时间大大延长；此外，原料药中钯含量要求不大于 20ppm ，要 求的检测限很低，应采用石墨炉原子化器，小王选择火焰原子化器直接 导致结果不准确，从而给公司带来了巨大的损失。