原子吸收光谱法 原子吸收光谱法与分光光度法有何异同点
\u539f\u5b50\u5438\u6536\u5149\u8c31\u6cd5一、内容概述
原子吸收光谱法（AAS）又称为原子吸收分光光度法，基本原理是每种元素都有其特征的光谱线，当光源发射的某一特征波长的光通过待测样品的原子蒸气时，原子中的外层电子将选择性地吸收其同种元素所发射的特征谱线，使光源发出的入射光减弱，可以将特征谱线因吸收而减弱的程度用吸光度表示，吸光度与被测样品中的待测元素含量成正比；即基态原子的浓度越大，吸收的光量越多，通过测定吸收的光量就可以求出样品中待测的金属及类金属物质的含量，对于大多数金属元素而言，共振线是该元素所有谱线中最灵敏的谱线，这就是该法之所以有较好的选择性，可以测定微量元素的根本原因。
原子吸收光谱仪可测定多种元素，火焰原子吸收光谱法可测到10 -9 g/mL数量级，石墨炉原子吸收法可测到10 -13 g/mL数量级。其氢化物发生器可对8种挥发性元素汞、砷、铅、硒、锡、碲、锑、锗等进行微痕量测定。在地质、冶金、机械、化工、农业、食品、轻工、生物医药、环境保护、材料科学等各个领域有广泛的应用。
二、应用范围及应用实例
（一）石墨炉原子吸收法检测化探样品中Au的不确定度
2013年最新推出的Z-3000系列原子吸收光谱仪，它应用两个完全匹配的光电倍增管做检测器，分别接受光源中偏振面平行于磁场和垂直于磁场的偏振方向的辐射，测量原子吸收线的π成分及σ±成分，实现背景校正。这是一个理想的方案，可以保证在同一波长、同一测量空间、同一时间（实时）进行背景校正。
Z-3000 AAS的稳定性极好，因为普通原子吸收石墨炉上石墨管的电阻极小，需要使用低压大电流，通常要使石墨管升至3000℃需要400～600 A的电流。Z-3000 AAS 石墨炉使用的是高阻值石墨管，石墨的阻值在30～33 mΩ。使用高阻值石墨管就可以在小的加热电流下工作，要将石墨炉加热到3000℃温度时，在市电电源上所用的电流仅为15 A。由于加热电流值低，内置变压器与石墨炉连接使用了实心电缆，各接触点和电缆中的损耗极小。石墨炉体最大功率升温时，升温速率达到2600℃/s，提高灵敏度的同时给出极佳的检测稳定性和重现性，降低了基体干扰，极大地提高了石墨管的使用寿命，从80～400次/只增加到2000～4800次/只。
它具有语音自动导航、全信息分析软件、多媒体操作教程、视频维护保养程序，几乎无须任何使用说明书即可操作仪器。在地矿系统实验室有着广泛的用户基础和地球化探样品的测试方法。
（二）电热原子吸收光谱法（ET-AAS）同时测定沉积物中的 As、Cd、Cu、Cr、Ni、Pb和Ti
María A（2012）使用ET AAS同时测定了沉积物中重金属As、Cd、Cu、Cr、Ni、Pb和Ti的总量及其分布情况。该方法使用3×3的Box-Behnken 设计矩阵。对修改后的BCR连续萃取方案和总分布分析矩阵的条件进行了优化，以确定适当的雾化温度和群众钯（NO3）2和Mg（NO3）2。考虑对所有矩阵中的元素进行同时测定，在不使用的化学改性剂的情况下，在1700℃下对Cd和Ti进行雾化，2100℃下雾化砷、铜、铬、镍和铅，使用一个标准的校准曲线校准。得到的砷、镉、铬、铜、镍、铅和铊的检测限分别为36.5pg、1.8pg、6.5pg、28pg、34pg、46.5pg、48pg和0.11μg/g、0.001μg/g、0.022μg/g、0.04μg/g、0.2μg/g、0.03μg/g、0.003μg/g。通过分析3个泥沙质标准参考物质（CRM直流73315和LKSD的NCS-4的总含量和BCR 701可用的分数），对该方法进行了验证，得到良好的精度（P＝0.05，并显示出每个矩阵中的每个元素的高回收率），除了总砷的分布矩阵，其中被分析物的损失可以归因于样品处理过程中用的HNO3。该方法的精度在0.6%和6%之间。
（三）冷原子吸收测定废水中的As、Se和Hg
Aaron等使用PinAAcle 900T光谱仪和FIAS 400流动注射系统，应用Winlab 32TM数据平台分析测试了废水中的As、Se和Hg的含量，结果如表1所示。
表1 系统灵敏度指标
分析结果表明，该方法的检出限可以满足美国EPA生活饮用水卫生规范的要求，As和Se的检出限还可以满足加拿大环境委员会（CCME）的标准，该方法对Hg的检出能力可以达到加拿大土壤分析的检出限标准。但如果要达到CCME针对海洋保护提出的汞标准，该方法还需要配备流动注射系统（FIMS）或者更大的进样回路。
（四）contrAA® 700 火焰原子吸收光谱法测定长石中Fe、Ca、K、Na 和Mg的含量
2006年，德国耶拿公司推出了高分辨火焰/石墨炉一体连续光源原子吸收光谱仪contrAA® 700，该仪器使用高聚焦短弧氙灯、中阶梯光栅光谱仪（光学分辨率0.002nm，波长范围189～900nm）、CCD线阵检测器，可测量元素周期表中67个金属元素，同时还可能获得更多的光谱信息。
Song等（2010）使用contrAA®700测定了长石中的Fe、Ca、K、Na和Mg的含量（图1～图10）。
图1 铁的特征吸收峰图
图2 铁三维测试峰图
图3 钙的特征吸收峰图
图4 钙的特征吸收峰图
图5 钾的特征吸收峰图
图6 钾三维测试峰图
图7 钠的特征吸收峰图
图8 钠三维测试峰图
图9 镁的特征吸收峰图
图10 镁三维测试峰图
结果表明，采用连续光源原子吸收法可以快速、准确地测定长石中痕量金属元素Fe、Ca、K、Na、Mg的含量，即使样品消解液中待测元素含量超低，可以增加像素点数来提高灵敏度，这是连续光源原子吸收优于传统原子吸收的独一无二的特点之一；另外，某些元素含量超高（百分含量），如果选择次灵敏线，传统原子吸收往往由于分辨率和光源强度有限，存在光谱干扰以及灯能量不足的问题，无法避免稀释带来的误差。由于连续光源具有极高的分辨率（2pm）和足够高的发光强度，可以任意选择不同灵敏度的谱线，并且有效避免光谱干扰，与此同时，完全消除了稀释误差。
（五）火焰原子吸收光谱法测定铁矿石原料中K、Na、As、Sn、Pb、Zn的含量
Song等（2010）使用连续光源ContrAA® 700准确快速地测定了铁矿石原料中多种金属元素的含量，与传统原子吸收相比分辨率有了两个数量级的提升。高浓度金属钠的测定可以选择次灵敏线准确实现分析测定，从而有效地避免了稀释带来的误差。
样品经过酸前处理后，按一定比例稀释，用ContrAA® 700 火焰原子吸收光谱法进行测量。测量条件分别为：
国外地质矿产科技成果
其中Sn的标准曲线为：
国外地质矿产科技成果
三、资料来源
张华，王开奇.2008.石墨炉原子吸收光谱法测定化探样品中进的不确定度评定.矿床地质，27：91～95
www.analytik-jena.com.cn/ 宋春明等.德国耶拿分析仪器股份公司，2010
Aaron Hineman.Determination of As，Se and Hg in Waters by Hydride Generation/Cold Vapor Atomic Absorption Spectroscopy
María A.Álvarez，Génesis Carrillo.2012.Simultaneous determination of arsenic，cadmium，copper，chromium，nickel，lead and thallium in total digested sediment samples and available fractions by electrothermal atomization atomic absorption spectroscopy（ET AAS）.Talanta，97（15）：505～512
绛旓細鍘熷瓙鍚告敹鍏夎氨娉锛圓AS锛夌殑瀹氶噺鍒嗘瀽渚濇嵁鏄師瀛愬惛鏀跺厜璋辩殑娉㈤暱鍜屽己搴︺傚綋鍘熷瓙鍙楀埌鐗瑰畾娉㈤暱鐨勫厜杈愬皠鏃讹紝濡傛灉璇ユ尝闀跨殑杈愬皠鑳介噺涓庡師瀛愬熀鎬佸拰婵鍙戞佷箣闂寸殑鑳介噺宸浉绛夛紝鍘熷瓙灏变細鍚告敹璇ユ尝闀跨殑鍏夎緪灏勶紝浠庤屼粠鍩烘佽穬杩佸埌婵鍙戞併傝繖绉嶅惛鏀剁幇璞＄殑寮哄害涓庡師瀛愮殑娴撳害鎴愭姣旓紝鍥犳鍙互閫氳繃娴嬮噺鍚告敹鍏夎氨鐨勫己搴︽潵纭畾鍘熷瓙鐨勬祿搴︺...
绛旓細鍘熷瓙鍚告敹鍏夎氨鍒嗘瀽娉曟槸鍩轰簬寰呮祴鍏冪礌鐨勫熀鎬佸師瀛愯捀姹藉鍏剁壒寰佽氨绾跨殑鍚告敹锛岀敱鐗瑰緛璋辩嚎鐨勭壒寰佹у拰璋辩嚎琚噺寮辩殑绋嬪害瀵瑰緟娴嬪厓绱犺繘琛屽畾鎬у畾閲忓垎鏋愮殑涓绉嶄华鍣ㄥ垎鏋愮殑鏂规硶銆備竴銆佺浉鍚屼箣澶勶細1銆佸畠浠潎鏄緷鎹牱鍝佸鍏ュ皠鍏夌殑鍚告敹鏉ヨ繘琛屾祴閲忕殑銆傚嵆缁忓鐞嗗悗鐨勬牱鍝侊紝鍚告敹鏉ヨ嚜鍏夋簮鍙戝皠鐨勬煇涓鐗瑰緛璋辩嚎锛岀粡杩囧垎绂诲悗锛屽皢鍓╀綑鐨勭壒寰...
绛旓細1銆佸師鐞嗕笉鍚 鍘熷瓙鍙戝皠鍏夎氨娉曪細鍙戝皠鍘熷瓙绾垮拰绂诲瓙绾匡紱鍘熷瓙鍚告敹鍏夎氨娉锛氬熀鎬佸師瀛愮殑鍚告敹銆2銆佷华鍣ㄥ熀鏈粨鏋勪笉鍚 鍘熷瓙鍙戝皠鍏夎氨娉曪細鍘熷瓙鍙戝皠浣跨敤鐏劙鍙戝皠澶达紱鍘熷瓙鍚告敹鍏夎氨娉曪細鍘熷瓙鍚告敹浣跨敤鐏劙鐕冪儳澶淬3銆佽兘閲忎紶閫掔殑鏂瑰紡涓嶅悓 鍘熷瓙鍙戝皠鍏夎氨娉曪細閫氳繃娴嬭瘯鍏冪礌鍙戝皠鐨勭壒寰佽氨绾垮強璋辩嚎寮哄害鏉ュ畾鎬у畾閲忕殑锛涘師瀛愬惛鏀跺厜璋辨硶锛...
绛旓細鎵璋鍘熷瓙鍚告敹鍏夎氨娉(Atomic Absorption Spectroscopy ) 鍙堢О涓哄師瀛愬惛鏀跺垎鍏夊厜搴︽硶锛岄氬父绠绉板師瀛愬惛鏀舵硶锛 AAS 锛夛紝鍘熷瓙鍚告敹鍒嗘瀽鏂规硶鍙婁华鍣ㄧ殑濂犲熀鑰呮槸婢冲ぇ鍒╀簹绉戝瀹 Walsh 锛屼粬鍦 1955 骞存彁鍑轰簡鍒╃敤鍘熷瓙鍚告敹鐜拌薄浣滃厓绱犵殑鍖栧鍒嗘瀽鐨勭墿鐞嗗熀纭涓庡寲瀛﹀疄璺靛苟鍒涢犳у湴浣跨敤绌哄績闃存瀬鐏綔涓哄疄鐢ㄧ殑閿愮嚎鍏夋簮锛屽厠鏈嶄簡鎶鏈...
绛旓細1銆佹爣鍑鏇茬嚎娉 锛氬厛閰嶅埗鐩稿悓鍩轰綋鐨勫惈鏈変笉鍚屾祿搴﹀緟娴嬪厓绱犵殑绯诲垪鏍囧噯婧舵恫锛屽湪閫夊畾鐨勫疄楠屾潯浠朵笅鍒嗗埆娴嬪叾鍚稿厜搴︼紝浠ユ墸闄ょ┖鐧藉间箣鍚庣殑鍚稿厜搴︿负绾靛潗鏍囷紝鏍囧噯婧舵恫娴撳害涓烘í鍧愭爣缁樺埗鏍囧噯鏇茬嚎銆傚湪鍚屾牱鎿嶄綔鏉′欢涓嬫祴瀹氳瘯鏍锋憾娑茬殑鍚稿厜搴︼紝浠庢爣鍑嗘洸绾挎煡寰楄瘯鏍锋憾娑茬殑娴撳害銆2銆佹爣鍑嗗姞鍏ユ硶 锛氶傜敤浜庤瘯鏍风殑鍩轰綋缁勬垚澶嶆潅涓斿...
绛旓細杩欐槸鎴戝啓鐨勨鍘熷瓙鍚告敹鍏夎氨鍒嗘瀽鐨勫畾閲忓垎鏋愭柟娉曗濆笘鍑烘潵涓庡ぇ瀹跺叡浜,甯屾湜鍚勪綅鎵硅瘎鎸囨,鍦ㄨ繖鍏堣阿璋簡~~ 2.3 鍘熷瓙鍚告敹鍏夎氨鍒嗘瀽鐨勫畾閲忔柟娉 鍘熷瓙鍚告敹鍏夎氨鍒嗘瀽鏄竴绉嶅姩鎬佸垎鏋愭柟娉,鐢ㄦ牎姝ｆ洸绾胯繘琛屽畾閲.甯哥敤鐨勫畾閲忔柟娉曟湁鏍囧噯鏇茬嚎娉銆佹爣鍑嗗姞鍏ユ硶鍜屾祿搴︾洿璇绘硶,濡備负澶氶氶亾浠櫒,鍙敤鍐呮爣娉曞畾閲.鍦ㄨ繖浜涙柟娉曚腑,鏍囧噯鏇茬嚎娉曟槸鏈鍩烘湰鐨...
绛旓細绠杩鍘熷瓙鍚告敹鍏夎氨娉鐨勬祴瀹氳寖鍥寸瓟妗堝涓嬶細鍘熷瓙鍚告敹鍏夎氨浠槸涓绉嶇敤浜庡垎鏋愬拰閴村畾鐗╄川涓厓绱犵殑浠櫒銆傚畠鍩轰簬鍘熷瓙鍦ㄧ壒瀹氭尝闀跨殑鍏夌嚎涓嬪惛鏀跺拰鍙戝皠鐨勫師鐞嗭紝閫氳繃娴嬮噺鍏跺惛鏀跺厜璋辨潵鎺ㄦ柇鏍峰搧涓厓绱犵殑瀛樺湪鍜屾祿搴︺傚師瀛愬惛鏀跺厜璋变华鐨勬娴嬭寖鍥村寘鎷簡鍙鍏夈佺传澶栫嚎鍜岀孩澶栫嚎绛夊ぇ閮ㄥ垎鍏夎氨鍖哄煙銆備笉鍚屾尝闀跨殑鍏夎氨鍖哄煙鍙互琚敤鏉ユ娴嬩笉...
绛旓細鍥犲拰鍏跺畠绮掑瓙(濡傚緟娴嬪厓绱犵殑鍘熷瓙涓庣伀鐒版皵浣撶矑瀛)纰版挒鑰屼骇鐢熺殑鍙樺锛嶅姵浼﹀吂鍙樺锛屼互螖vL琛ㄧず锛涘洜鍜屽悓绉嶅師瀛愮鎾炶屼骇鐢熺殑鍙樺鈥斿叡鎸彉瀹芥垨璧瞾鍏归┈鍏嬪彉瀹姐傚叡鎸彉瀹藉彧鏈夊湪琚祴鍏冪礌娴撳害杈冮珮鏃舵墠鏈夊奖鍝嶃傛嫇灞曠煡璇 鍘熷瓙鍚告敹鍏夎氨娉鐨勫師鐞嗭細钂告苯涓緟娴嬪厓绱犵殑姘旀佸熀鎬佸師瀛愪細鍚告敹浠庡厜婧愬彂鍑虹殑琚祴鍏冪礌鐨勭壒寰佽緪灏...
绛旓細鍘熷瓙鍚告敹鍏夎氨鏄熀浜庣墿璐ㄦ墍浜х敓鐨勫師瀛愯捀姘斿鐗瑰畾璋辩嚎鐨勫惛鏀朵綔鐢ㄦ潵杩涜瀹氶噺鍒嗘瀽鐨勬柟娉曪紟鍘熷瓙鍙戝皠鍏夎氨鏄熀浜庡師瀛愮殑鍙戝皠鐜拌薄,鑰屽師瀛愬惛鏀跺厜璋卞垯鏄熀浜庡師瀛愮殑鍚告敹鐜拌薄锛庝簩鑰呭悓灞炰簬鍏夊鍒嗘瀽鏂规硶锛庡師瀛愬惛鏀舵硶鐨勯夋嫨鎬ч珮,骞叉壈杈冨皯涓旀槗浜庡厠鏈.鐢变簬鍘熶簬鐨勫惛鏀剁嚎姣斿彂灏勭嚎鐨勬暟鐩皯寰楀,杩欐牱璋辩嚎閲嶅彔 鐨勫嚑鐜囧皬寰楀.鑰屼笖绌哄績...
绛旓細鈶.AAS娉曚腑,娑夊強鐨勬槸鍩烘佸師瀛,鏁呭彈鐏劙娓╁害鐨勫奖鍝嶅皬.浣嗗湪瀹為檯宸ヤ綔涓,骞叉壈浠嶄笉鑳藉拷瑙,瑕佷簡瑙ｅ叾浜х敓鐨勫師鍥犲強娑堥櫎鍔炴硶.鍦鍘熷瓙鍚告敹鍏夎氨娉涓,骞叉壈涓昏鏈夌墿鐞嗗共鎵般佸寲瀛﹀共鎵般佸厜璋卞共鎵板拰鑳屾櫙骞叉壈绛夊洓绫.娴嬪畾鏉′欢鐨勯夋嫨:涓銆佸垎鏋愮嚎鐨勯夋嫨 閫氬父閫夋嫨鍏冪礌鐨勫叡鎸嚎浣滃垎鏋愮嚎,鍙娇娴嬪畾鍏锋湁杈冮珮鐨勭伒鏁忓害.浣嗗苟闈炲湪...
