一、流程generalprocess二、光源＊lightsources

三、原子化裝置＊deviceofatomization四、單色器＊Monochromators五、檢測器

detector第三節

原子吸收

光譜儀器atomicabsorptionspectrometer2022/11/22一、流程第三節

原子吸收

光譜儀器atomicabsor1原子吸收光譜儀（1）2022/11/22原子吸收光譜儀（1）2022/11/21原子吸收光譜儀（2）2022/11/22原子吸收光譜儀（2）2022/11/21原子吸收光譜儀（3）2022/11/22原子吸收光譜儀（3）2022/11/21原子吸收光譜儀（4）2022/11/22原子吸收光譜儀（4）2022/11/21原子吸收光譜儀2022/11/22原子吸收光譜儀2022/11/21一、流程1.特點(1)采用銳線光源(2)樣品(原子化系統)在單色器之前(3)原子化系統2022/11/22一、流程1.特點2022/11/212.原子吸收中的原子發射現象

在原子化過程中，基態原子對同頻率輻射產生吸收,但也有激發態原子發射譜線,對測量將產生一定干擾。消除干擾措施：將發射光調制成一定頻率；檢測器只接受該頻率的光信號；原子化過程發射的非調頻光信號不被檢測；2022/11/222.原子吸收中的原子發射現象在原子化過程中，基態原子二、光源作用：

提供待測元素的特征光譜。獲得較高的靈敏度和準確度。要求：（1）發射待測元素的共振線,且為銳線;（2）輻射光強度大;（3）穩定性好、壽命長。（動畫）1.空心陰極燈結構：2022/11/22二、光源作用：（動畫）1.空心陰極燈結構：2022/112.空心陰極燈的原理正離子具有很大的能量,當動能>晶格能,使陰極表面金屬原子濺射出來→No，濺射出來的金屬原子再與電子、惰性氣體原子及離子發生撞碰而被激發→

Nj；

施加適當電壓時，陰極放出電子,電子將從空心陰極內壁流向陽極；電子被兩極間所加電壓加速,與充入的惰性氣體碰撞而使之電離，產生正電荷，其在電場作用下，向陰極內壁猛烈轟擊；于是陰極內輝光中便出現了陰極物質和內充惰性氣體的光譜→特征光譜

。2022/11/222.空心陰極燈的原理正離子具有很大的能量,當動能>晶格缺點：<1>每測一種元素需更換相應的燈。<2>一般不做定性分析.影響譜線性質的因素:<1>

譜線波長:取決于

陰極材料，可制成相應空心陰極燈.<2>譜線寬度:取決于載氣壓力和燈電流<3>譜線強度:取決于載氣種類、燈電流、供電方式<4>背景:取決于內充氣體和雜質氣體<5>穩定性:預熱15―20min穩定<6>壽命:用久之后,燈內氣體壓強下降,陰極物質濺射減少,共振線強度下降,靈敏度降低.3.空心陰極燈的光譜特性和影響因素特性:輻射光強度大，譜線窄，光強穩定，背景小.2022/11/22缺點：影響譜線性質的因素:3.空心陰極燈的光譜特性和影響因素三、原子化系統1.作用

提供能量,使試液干燥、蒸發、原子化，將試樣中待測組分轉變成N0

。2022/11/22三、原子化系統1.作用提供能量,使試液干燥、蒸發、原子化，2.原子化方法火焰原子化器無火焰原子化器—電熱高溫石墨爐2022/11/222.原子化方法火焰原子化器無火焰原子化器—電熱高溫石墨爐203.火焰原子化裝置結構：

霧化器、霧化室、燃燒器、火焰

（動畫）（1）霧化器作用：引入試液并使之霧化2022/11/223.火焰原子化裝置結構：（動畫）（1）霧化器2022霧化室2022/11/22霧化室2022/11/21（2）霧化室作用:<1>使試樣進一步細小、均勻。<2>使燃氣、助燃氣和細小的霧滴充分均勻→氣溶膠<3>起“緩和”混合氣壓的作用，使火焰穩定。要求:<1>霧滴顆粒細小，粒徑均勻；<2>霧化量大，霧化效率高；2022/11/22（2）霧化室要求:2022/11/21（3）燃燒器作用：產生火焰并使試樣蒸發和原子化的裝置。類型：燃燒器由不銹鋼材料制成，耐腐蝕、耐高溫。單縫燃燒器應用最廣，燃燒器的高度可上下調節，以便選擇適宜的火焰原子化區。2022/11/22（3）燃燒器類型：燃燒器由不銹鋼材料制成，耐腐蝕、耐高溫。2（4）火焰（a）保證待測元素充分離解為基態原子的前提下，盡量采用低溫火焰；（b）火焰溫度越高，產生的Nj

越多；（c）火焰溫度取決于燃氣與助燃氣類型。試樣霧滴在火焰中，經蒸發，干燥，解離等過程產生基態原子→No火焰溫度如何選擇？2022/11/22（4）火焰（a）保證待測元素充分離解為基態原子的前提下，盡量

火焰類型：化學計量火焰：（正常焰、中性焰）溫度高、干擾少、穩定、背景低；富燃火焰：（還原性火焰）助燃氣少、燃氣增多，燃燒不完全，適合易形成難熔氧化物的元素Mo、Cr、稀土等。貧燃火焰（氧化性氣氛）助燃氣過量、燃燒完全，火焰溫度低適用于易解離元素。如：堿金屬測定2022/11/22火焰類型：化學計量火焰：（正常焰、中性焰）富燃火焰：（還原試液經過霧化、干燥、氣化、解離，成為基態原子蒸氣，即MX(1)脫溶

MX(s)氣化MX(g)原子化

Mo(g)

+Xo

(g)Mo

(g)可能進一步被激發和電離，即M＊(g)

Mo

(g)M﹢(g)+e在乙炔—空氣焰燃燒中，存在著OH、C、CO、CH等氣態分解產物，某些金屬元素的No易形成難解離的氧化物(MO)或氫氧化物(MOH)，使No減少，并且這些MO和MOH分子可能被激發，形成分子光譜干擾，即

Mo(g)十OMO(g)MO＊(g)Mo(g)+OHMOH(g)MOH＊(g)小結：試液在火焰原子化過程中，往往伴隨著一系列反應。No被激發、電離或者形成氧化物、氫氧化物等副反應，不僅使No減少，方法靈敏度降低，而且會產生各種干擾。火焰原子化過程2022/11/22試液經過霧化、干燥、氣化、解離，成為基態原子蒸氣，即在乙炔—常用空氣—乙炔最高溫度2600K能測35種元素。2022/11/22常用空氣—乙炔最高溫度2600K能測35種元素。2022火焰種類及對光的吸收：

選擇火焰時，還應考慮火焰本身對光的吸收。根據待測元素的共振線，選擇不同的火焰，可避開干擾：

例：Zn的共振線218.9nm由圖可見，采用空氣-乙炔火焰時，火焰產生吸收，而選氫-空氣火焰則較好；空氣-乙炔火焰：最常用；可測定30多種元素；N2O-乙炔火焰：火焰溫度高，

可測定的增加到70多種。2022/11/22火焰種類及對光的吸收：選擇火焰時，還應考慮火焰本身對光4.石墨爐原子化裝置（1）結構:（加熱電源、石墨管、爐體）外氣路中Ar氣沿石墨管外壁流動，冷卻保護石墨管；內氣路中Ar氣由管兩端流向管中心并流出，用來保護No不被氧化，同時排除干燥和灰化過程中產生的蒸汽及殘渣。（動畫）2022/11/224.石墨爐原子化裝置（1）結構:（加熱電源、石墨管、（2）原子化過程原子化過程干燥、灰化、原子化、除殘四個階段，待測元素在高溫下生成No

。2022/11/22（2）原子化過程原子化過程干燥、灰化、原子化、除殘四個階段，〈1〉干燥：通小電流升至100℃，進行干燥,除去溶劑和水分

〈2〉灰化:

100~800℃，除去基體和有機物，時間10~20s

〈3〉原子化:1800~3000℃，時間5~10s,試樣解離為

No

〈4〉除殘:2500~3200℃，5~10s，除基體殘留物,除記憶效應。優點：原子化程度高，試樣用量少（1-100μL），可測固體及粘稠試樣，靈敏度高，檢測限10-12g/L。

缺點：精密度差，速度慢，裝置復雜（動畫）2022/11/22〈1〉干燥：通小電流升至100℃，進行干燥,除去溶劑和水分5.其他原子化方法（1）低溫原子化方法

主要是氫化物原子化方法，原子化溫度700~900゜C

；主要應用于：As、Sb、Bi、Sn、Ge、Se、Pb、Ti等元素

原理：在酸性介質中，與強還原劑NaBH4生成氣態氫化物

AsCl3+4NaBH4+HCl+8H2O=AsH3+4NaCl+4HBO2+13H2送入原子化器中檢測。

特點：原子化溫度低；靈敏度高（對砷、硒可達10-9g/L

）；

基體干擾和化學干擾小；2022/11/225.其他原子化方法（1）低溫原子化方法2022/11/21（2）冷原子化法主要應用于：各種試樣中Hg元素的測量；

原理：將試樣中的汞離子用SnCl2或鹽酸羥胺完全還原為金屬汞后，用氣流將汞蒸氣帶入具有石英窗的氣體測量管中進行吸光度測量。

特點：常溫測量；靈敏度、準確度較高（可達10-8

g/L汞）；2022/11/22（2）冷原子化法主要應用于：各種試樣中Hg元素的測量；202四、分光系統（3）光譜通帶（W）：

指單色器出射光束波長區間的寬度。當倒色散率（D）一定時，可通過選擇狹縫寬度（S）來確定1.作用

將待測元素的共振線與鄰近線分開。2.組件

入射狹縫、色散元件（光柵）、凹面鏡、出射狹縫（1）倒線色散率（D）：（2）分辨率（R）：儀器分開相鄰兩條譜線的能力。3.單色器性能參數W=DS2022/11/22四、分光系統（3）光譜通帶（W）：指單色器出射光束波長區間五、檢測系統主要由檢測器、放大器、對數變換器、顯示記錄裝置組成。1.檢測器：將單色器分出的光信號轉變成電信號。如：光電池、光電倍增管、光敏晶體管等。2.放大器：將光電倍增管輸出的較弱信號，經電子線路進一步放大。3.對數變換器：光強度與吸光度之間的轉換。4.顯示、記錄：新儀器配置：原子吸收計算機工作站六、儀器類型1.按光束：單光束、雙光束2.按光束的調制方式：直流、交流3.按波道數：單波道、多波道2022/11/22五、檢測系統主要由檢測器、放大器、對數變換器、顯示記錄裝置組一、流程generalprocess二、光源＊lightsources

三、原子化裝置＊deviceofatomization四、單色器＊Monochromators五、檢測器

detector第三節

原子吸收

光譜儀器atomicabsorptionspectrometer2022/11/22一、流程第三節

原子吸收

光譜儀器atomicabsor30原子吸收光譜儀（1）2022/11/22原子吸收光譜儀（1）2022/11/21原子吸收光譜儀（2）2022/11/22原子吸收光譜儀（2）2022/11/21原子吸收光譜儀（3）2022/11/22原子吸收光譜儀（3）2022/11/21原子吸收光譜儀（4）2022/11/22原子吸收光譜儀（4）2022/11/21原子吸收光譜儀2022/11/22原子吸收光譜儀2022/11/21一、流程1.特點(1)采用銳線光源(2)樣品(原子化系統)在單色器之前(3)原子化系統2022/11/22一、流程1.特點2022/11/212.原子吸收中的原子發射現象

在原子化過程中，基態原子對同頻率輻射產生吸收,但也有激發態原子發射譜線,對測量將產生一定干擾。消除干擾措施：將發射光調制成一定頻率；檢測器只接受該頻率的光信號；原子化過程發射的非調頻光信號不被檢測；2022/11/222.原子吸收中的原子發射現象在原子化過程中，基態原子二、光源作用：

提供待測元素的特征光譜。獲得較高的靈敏度和準確度。要求：（1）發射待測元素的共振線,且為銳線;（2）輻射光強度大;（3）穩定性好、壽命長。（動畫）1.空心陰極燈結構：2022/11/22二、光源作用：（動畫）1.空心陰極燈結構：2022/112.空心陰極燈的原理正離子具有很大的能量,當動能>晶格能,使陰極表面金屬原子濺射出來→No，濺射出來的金屬原子再與電子、惰性氣體原子及離子發生撞碰而被激發→

Nj；

施加適當電壓時，陰極放出電子,電子將從空心陰極內壁流向陽極；電子被兩極間所加電壓加速,與充入的惰性氣體碰撞而使之電離，產生正電荷，其在電場作用下，向陰極內壁猛烈轟擊；于是陰極內輝光中便出現了陰極物質和內充惰性氣體的光譜→特征光譜

。2022/11/222.空心陰極燈的原理正離子具有很大的能量,當動能>晶格缺點：<1>每測一種元素需更換相應的燈。<2>一般不做定性分析.影響譜線性質的因素:<1>

譜線波長:取決于

陰極材料，可制成相應空心陰極燈.<2>譜線寬度:取決于載氣壓力和燈電流<3>譜線強度:取決于載氣種類、燈電流、供電方式<4>背景:取決于內充氣體和雜質氣體<5>穩定性:預熱15―20min穩定<6>壽命:用久之后,燈內氣體壓強下降,陰極物質濺射減少,共振線強度下降,靈敏度降低.3.空心陰極燈的光譜特性和影響因素特性:輻射光強度大，譜線窄，光強穩定，背景小.2022/11/22缺點：影響譜線性質的因素:3.空心陰極燈的光譜特性和影響因素三、原子化系統1.作用

提供能量,使試液干燥、蒸發、原子化，將試樣中待測組分轉變成N0

。2022/11/22三、原子化系統1.作用提供能量,使試液干燥、蒸發、原子化，2.原子化方法火焰原子化器無火焰原子化器—電熱高溫石墨爐2022/11/222.原子化方法火焰原子化器無火焰原子化器—電熱高溫石墨爐203.火焰原子化裝置結構：

霧化器、霧化室、燃燒器、火焰

（動畫）（1）霧化器作用：引入試液并使之霧化2022/11/223.火焰原子化裝置結構：（動畫）（1）霧化器2022霧化室2022/11/22霧化室2022/11/21（2）霧化室作用:<1>使試樣進一步細小、均勻。<2>使燃氣、助燃氣和細小的霧滴充分均勻→氣溶膠<3>起“緩和”混合氣壓的作用，使火焰穩定。要求:<1>霧滴顆粒細小，粒徑均勻；<2>霧化量大，霧化效率高；2022/11/22（2）霧化室要求:2022/11/21（3）燃燒器作用：產生火焰并使試樣蒸發和原子化的裝置。類型：燃燒器由不銹鋼材料制成，耐腐蝕、耐高溫。單縫燃燒器應用最廣，燃燒器的高度可上下調節，以便選擇適宜的火焰原子化區。2022/11/22（3）燃燒器類型：燃燒器由不銹鋼材料制成，耐腐蝕、耐高溫。2（4）火焰（a）保證待測元素充分離解為基態原子的前提下，盡量采用低溫火焰；（b）火焰溫度越高，產生的Nj

越多；（c）火焰溫度取決于燃氣與助燃氣類型。試樣霧滴在火焰中，經蒸發，干燥，解離等過程產生基態原子→No火焰溫度如何選擇？2022/11/22（4）火焰（a）保證待測元素充分離解為基態原子的前提下，盡量

火焰類型：化學計量火焰：（正常焰、中性焰）溫度高、干擾少、穩定、背景低；富燃火焰：（還原性火焰）助燃氣少、燃氣增多，燃燒不完全，適合易形成難熔氧化物的元素Mo、Cr、稀土等。貧燃火焰（氧化性氣氛）助燃氣過量、燃燒完全，火焰溫度低適用于易解離元素。如：堿金屬測定2022/11/22火焰類型：化學計量火焰：（正常焰、中性焰）富燃火焰：（還原試液經過霧化、干燥、氣化、解離，成為基態原子蒸氣，即MX(1)脫溶

MX(s)氣化MX(g)原子化

Mo(g)

+Xo

(g)Mo

(g)可能進一步被激發和電離，即M＊(g)

Mo

(g)M﹢(g)+e在乙炔—空氣焰燃燒中，存在著OH、C、CO、CH等氣態分解產物，某些金屬元素的No易形成難解離的氧化物(MO)或氫氧化物(MOH)，使No減少，并且這些MO和MOH分子可能被激發，形成分子光譜干擾，即

Mo(g)十OMO(g)MO＊(g)Mo(g)+OHMOH(g)MOH＊(g)小結：試液在火焰原子化過程中，往往伴隨著一系列反應。No被激發、電離或者形成氧化物、氫氧化物等副反應，不僅使No減少，方法靈敏度降低，而且會產生各種干擾。火焰原子化過程2022/11/22試液經過霧化、干燥、氣化、解離，成為基態原子蒸氣，即在乙炔—常用空氣—乙炔最高溫度2600K能測35種元素。2022/11/22常用空氣—乙炔最高溫度2600K能測35種元素。2022火焰種類及對光的吸收：

選擇火焰時，還應考慮火焰本身對光的吸收。根據待測元素的共振線，選擇不同的火焰，可避開干擾：

例：Zn的共振線218.9nm由圖可見，采用空氣-乙炔火焰時，火焰產生吸收，而選氫-空氣火焰則較好；空氣-乙炔火焰：最常用；可測定30多種元素；N2O-乙炔火焰：火焰溫度高，

可測定的增加到70多種。2022/11/22火焰種類及對光的吸收：選擇火焰時，還應考慮火焰本身對光4.石墨爐原子化裝置（1）結構:（加熱電源、石墨管、爐體）外氣路中Ar氣沿石墨管外壁流動，冷卻保護石墨管；內氣路中Ar氣由管兩端流向管中心并流出，用來保護No不被氧化，同時排除干燥和灰化過程中產生的蒸汽及殘渣。（動畫）2022/11/224.石墨爐原子化裝置（1）結構:（加熱電源、石墨管、（2）原子化過程原子化過程干燥、灰化、原子化、除殘四個階段，待測元素在高溫下生成No

。2022/11/22（2）原子化過程原子化過程干燥、灰化、原子化、除殘四個階段，〈1〉干燥：通小電流升至100℃，進行干燥,除去溶劑和水分

〈2〉灰化:

100~800℃，除去基體和有機物，時間10~20s

〈3〉原子化:1800~3000℃，時間5~10s,試樣解離為

No

〈4〉除殘:2500~3200℃，5~10s，除基體殘留物,除記憶效應。優點：原子化程度高，試樣用量少（1-100μL），可測固體及粘稠試樣，靈敏度高，檢測限10-12g/L。

缺點：精密度差，速度慢，裝置復雜（動畫）2022/11/22〈1〉干燥：通小電流升至100℃，進行干燥,除去溶劑和水分5.其他原子化方法（1）低溫原子化方法

主要是氫化物原子化方法，原子化溫度70