石河子大学：《仪器分析》课程PPT教学课件（食品专业）原子吸收光谱法

第六章 原子吸收光谱法 概述 原子吸收光谱法是本世纪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。它 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。 2

2 第六章 原子吸收光谱法 概述 ◼ 原子吸收光谱法是本世纪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。它 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

第六章原子吸收光谱法 概述 原子吸收光谱法的优点与不足 检出限低，灵敏度高。火焰原子吸收法的检 出限可达到ppb级，石墨炉原子吸收法的检出限可 达到1010.1014g。 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分析速度快。由于选择性好，化学处理和测 定操作简便，因此，分析速度快。近年来，微机 的广泛应用以及智能化仪器的出现，与

3 第六章 原子吸收光谱法 概述 ◼ 原子吸收光谱法的优点与不足 ◼ 检出限低，灵敏度高。火焰原子吸收法的检 出限可达到ppb级，石墨炉原子吸收法的检出限可 达到10-10 -10-14g。 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 分析速度快。由于选择性好，化学处理和测 定操作简便，因此，分析速度快。近年来，微机 的广泛应用以及智能化仪器的出现，与

第六章 原子吸收光谱法 概述 自动进样器、荧光显示屏和打印机等相配合，原 子吸收光谱仪在35分钟内，能连续测定50个试样 中的6种元素。 应用范围广。可测定的元素达70多个，不仅 可以测定金属元素，也可以用间接原子吸收法测定 非金属元素和有机化合物。 仪器比较简单，操作方便。 选择性好：基态原子的吸收谱线很窄，空心 阴极灯发射的又是特征谱线，因此共存元素在多 数情况下，不对其测定产生干扰

4 第六章 原子吸收光谱法 概述 自动进样器、荧光显示屏和打印机等相配合，原 子吸收光谱仪在35分钟内，能连续测定50个试样 中的6种元素。 应用范围广。可测定的元素达70多个，不仅 可以测定金属元素,也可以用间接原子吸收法测定 非金属元素和有机化合物。 仪器比较简单，操作方便。 选择性好：基态原子的吸收谱线很窄，空心 阴极灯发射的又是特征谱线，因此共存元素在多 数情况下，不对其测定产生干扰

第六章 原子吸收光谱法 概述 往往可不需经过分离，而在同一溶液中，直 接测定多种元素。 原子吸收光谱法的不足之处：由于各元 素的分析条件不同，特别是使用的光源灯 不同，不利于同时进行多元素的测定；有 相当一些元素（如某此稀土元素钍、锆、 铪、钽等)的测定灵敏度还不能令人满意； 对于成分复杂的样品，干扰仍然比较严重

5 第六章 原子吸收光谱法 概述 往往可不需经过分离，而在同一溶液中，直 接测定多种元素。 原子吸收光谱法的不足之处：由于各元 素的分析条件不同，特别是使用的光源灯 不同，不利于同时进行多元素的测定；有 相当一些元素（如某此稀土元素钍、锆、 铪、钽等）的测定灵敏度还不能令人满意； 对于成分复杂的样品，干扰仍然比较严重

第六章】 原子吸收光谱法 概述 光源 单色器 检钩器 读出器件 出样品 (a) 单色器 样品 检测器 光源 读出器件 (b) 单色器 检测器 读出器件 光颜 (c) 图1.2各类光谱仪部件 (a)发射光谱仪(b)吸收光谱仪(c)荧光和散射光谱仪

6 第六章 原子吸收光谱法 概述

第六章原子吸收光谱法 概述一原子吸收光谱的发展历史 第一阶段原子吸收现象的发现与科学解释 早在1802年，伍朗斯顿(W.H.Wollaston)在研究太阳 连续光谱时，就发现了太阳连续光谱中出现的暗线。1817 年，弗劳霍费(J.Fraunhofer)在研究太阳连续光谱时 再次发现了这些暗线，由于当时尚不了解产生这些暗线的 原因，于是就将这些暗线称为弗劳霍费线。1859年，克希 荷夫(G.Kirchhoff)与本生（R.Bunson)在研究碱金属 和碱土金属的火焰光谱时，发现钠蒸气发出的光通过温度 较低的钠蒸气时，会引起钠光的吸收，并且根据钠发射线 与暗线在光谱中位置相同这一事实，断定太阳连续光谱中 的暗线，正是太阳外围大气圈中的钠原子对太阳光谱中的 钠辐射吸收的结果

7 第六章 原子吸收光谱法 概述-原子吸收光谱的发展历史 ◼ 第一阶段 原子吸收现象的发现与科学解释 早在1802年，伍朗斯顿（W.H.Wollaston）在研究太阳 连续光谱时，就发现了太阳连续光谱中出现的暗线。1817 年，弗劳霍费（J.Fraunhofer）在研究太阳连续光谱时， 再次发现了这些暗线，由于当时尚不了解产生这些暗线的 原因，于是就将这些暗线称为弗劳霍费线。1859年，克希 荷夫（G.Kirchhoff）与本生（R.Bunson）在研究碱金属 和碱土金属的火焰光谱时，发现钠蒸气发出的光通过温度 较低的钠蒸气时，会引起钠光的吸收，并且根据钠发射线 与暗线在光谱中位置相同这一事实，断定太阳连续光谱中 的暗线，正是太阳外围大气圈中的钠原子对太阳光谱中的 钠辐射吸收的结果

第六章原子吸收光谱法 概述一原子吸收光谱的发展历史 ·第二阶段原子吸收光谱仪器的产生 原子吸收光谱作为一种实用的分析方法是从 1955年开始的。这一年澳大利亚的瓦尔什 (A.Walsh)发表了他的著名论文“原子吸收光谱在化 学分析中的应用”奠定了原子吸收光谱法的基础。 50年代未和60年代初，Hilger,Varian Techtron,及 Perkin-Elmer公司先后推出了原子吸收光谱商品仪 器，发展了瓦尔什的设计思想。到了60年代中期 原子吸收光谱开始进入迅速发展的时期

8 第六章 原子吸收光谱法 概述-原子吸收光谱的发展历史 ◼ 第二阶段 原子吸收光谱仪器的产生 原子吸收光谱作为一种实用的分析方法是从 1955年开始的。这一年澳大利亚的瓦尔什 (A.Walsh)发表了他的著名论文“原子吸收光谱在化 学分析中的应用”奠定了原子吸收光谱法的基础。 50年代末和60年代初，Hilger, Varian Techtron及 Perkin-Elmer公司先后推出了原子吸收光谱商品仪 器，发展了瓦尔什的设计思想。到了60年代中期， 原子吸收光谱开始进入迅速发展的时期

第六章原子吸收光谱法 概述一原子吸收光谱的发展历史 第三阶段电热原子吸收光谱仪器的产生 1959年，苏联里沃夫发表了电热原子化技术的 第一篇论文。电热原子吸收光谱法的绝对灵敏度 可达到10-12-1014g,使原子吸收光谱法向前发展了 一步。近年来，塞曼效应和自吸效应扣除背景技术 的发展，使在很高的的背景下亦可顺利地实现原子 吸收测定。基体改进技术的应用、平台及探针技 术的应用以及在此基础上发展起来的稳定温度平 台石墨炉技术(STPF)的应用，可以对许多复杂组成 的试样有效地实现原子吸收测定

9 第六章 原子吸收光谱法 概述-原子吸收光谱的发展历史 ◼ 第三阶段 电热原子吸收光谱仪器的产生 1959年,苏联里沃夫发表了电热原子化技术的 第一篇论文。电热原子吸收光谱法的绝对灵敏度 可达到10-12 -10-14g,使原子吸收光谱法向前发展了 一步。近年来,塞曼效应和自吸效应扣除背景技术 的发展,使在很高的的背景下亦可顺利地实现原子 吸收测定。基体改进技术的应用、平台及探针技 术的应用以及在此基础上发展起来的稳定温度平 台石墨炉技术(STPF)的应用,可以对许多复杂组成 的试样有效地实现原子吸收测定

第六章原子吸收光谱法 概述一原子吸收光谱的发展历史 ■第四阶段原子吸收分析仪器的发展： 随着原子吸收技术的发展，推动了原子吸收仪器的不断更 新和发展，而其它科学技术进步，为原子吸收仪器的不断更新 和发展提供了技术和物质基础。近年来，使用连续光源和中阶 梯光栅，结合使用光导摄象管、二极管阵列多元素分析检测器 设计出了微机控制的原子吸收分光光度计，为解决多元素同时 测定开辟了新的前景。微机控制的原子吸收光谱系统简化了仪 器结构，提高了仪器的自动化程度，改善了测定准确度，使原 子吸收光谱法的面貌发生了重大的变化。联用技术（色谱原子 吸收联用、流动注射原子吸收联用)日益受到人们的重视。色 谱原子吸收联用，不仅在解决元素的化学形态分析方面，而且 在测定有机化合物的复杂混合物方面，都有着重要的用途，是 一个很有前途的发展方向。 10

10 第六章 原子吸收光谱法 概述-原子吸收光谱的发展历史 ◼ 第四阶段 原子吸收分析仪器的发展： 随着原子吸收技术的发展，推动了原子吸收仪器的不断更 新和发展，而其它科学技术进步，为原子吸收仪器的不断更新 和发展提供了技术和物质基础。近年来，使用连续光源和中阶 梯光栅，结合使用光导摄象管、二极管阵列多元素分析检测器， 设计出了微机控制的原子吸收分光光度计，为解决多元素同时 测定开辟了新的前景。微机控制的原子吸收光谱系统简化了仪 器结构，提高了仪器的自动化程度，改善了测定准确度，使原 子吸收光谱法的面貌发生了重大的变化。联用技术(色谱-原子 吸收联用、流动注射-原子吸收联用)日益受到人们的重视。色 谱-原子吸收联用，不仅在解决元素的化学形态分析方面，而且 在测定有机化合物的复杂混合物方面，都有着重要的用途，是 一个很有前途的发展方向

第六章原子吸收光谱法 第一节基本原理 原子吸收光谱法是基于从光源辐射出具有待测 元素特征谱线的光，通过试液蒸气时，被试液蒸气 中待测元素基态原子所吸收，通过测室这种特征谱 线光的减弱程度，来确定试液中待测元素含量的方 法。即基于被测元素基态原子在蒸气状态对其原子 共振辐射的吸收进行元素定量分析的方法。 基态原子吸收其共振辐射，外层电子由基态跃 迁至激发态而产生原子吸收光谱。原子吸收光谱位 于光谱的紫外区和可见区

11 第六章 原子吸收光谱法 第一节 基本原理 原子吸收光谱法是基于从光源辐射出具有待测 元素特征谱线的光，通过试液蒸气时，被试液蒸气 中待测元素基态原子所吸收，通过测室这种特征谱 线光的减弱程度，来确定试液中待测元素含量的方 法。即基于被测元素基态原子在蒸气状态对其原子 共振辐射的吸收 进行元素定量分析的方法。 基态原子吸收其共振辐射，外层电子由基态跃 迁至激发态而产生原子吸收光谱。原子吸收光谱位 于光谱的紫外区和可见区