原子吸收光譜分析法是實驗室元素分析最常用的方法之一，今天實驗與分析平臺直播了一場藥物元素分析檢測技術(shù)，其中部分內(nèi)容包括了原子吸收光譜法的使用，接下來，鑠思百檢測將就原子光譜儀的檢測原理、分類，以及火焰等內(nèi)容進行進行分享，希望能對你的工作、學(xué)習(xí)有所幫助。

原子吸收光譜分析（又稱原于吸收分光光度分析）是基于從光源輻射出待測元素的特征光波，通過樣品的蒸汽時，被蒸汽中待測元素的基志原子所吸收，由輻射光波強度減弱的程度，可以求出樣品中待測元素的含量。

原子吸收光譜的理論基礎(chǔ)

1、原子吸收光譜的產(chǎn)生

在原子中，電子按一定的軌道繞原子核旋轉(zhuǎn)，各個電子的運動狀態(tài)是由4個量子數(shù)來描述。不同量子數(shù)的電子，具有不同的能量，原于的能量為其所含電子能量的總和。原子處于完全游離狀態(tài)時，具有最低的能量，稱為基態(tài)。在熱能、電能或光能的作用下，基態(tài)原于吸收了能量，最外層的電子產(chǎn)生躍遷，從低能態(tài)躍遷到較高能態(tài)，它就成為激發(fā)態(tài)原子。激發(fā)態(tài)原于很不穩(wěn)定，當它回到基態(tài)時，這些能量以熱或光的形式輻射出來，成為發(fā)射光譜。

由于不同元素的原子結(jié)構(gòu)不同，所以一種元素的原子只能發(fā)射由其已與Eq決定的特定頻率的光。這樣，每一種元素都有其特征的光譜線。即使同一種元素的原子，它們的Eq也可以不同，也能產(chǎn)生不同的譜線。原子吸收光譜是原于發(fā)射光譜的逆過程?；鶓B(tài)原子只能吸收頻率為υ=（Eq-E0）/h的光，躍遷到高能態(tài)Eq。因此，原子吸收光譜的譜線也取決于元素的原子結(jié)構(gòu)，每一種元素有其特征的吸收光譜線。

原子的電子從基態(tài)激發(fā)到最接近于基態(tài)的激發(fā)態(tài)，稱為共振激發(fā)。當電子從共振激發(fā)態(tài)躍遷回基態(tài)時，稱為共振躍遷。這種振躍遷所發(fā)射的譜線稱為共振發(fā)射線，與此過程相反的譜線稱為共振吸收線。元素的共振吸收線一般有好多條，其測定靈敏度也不同。在測定時，一般選用靈敏線，但當被測元素含量較高時，也可采用次靈敏線。

吸收強度與分析物質(zhì)濃度的關(guān)系

由于原子吸收光的頻率范圍很窄（0.01nrn以下），只有銳線光源才能滿足要求。在原子吸收光譜分析中，出于存在多種譜線變寬的因素，例如自然變寬、多普勒（熱）變寬、同位素效應(yīng)、羅蘭茲（壓力）變寬、場變寬、自吸和自蝕變寬等，引起了發(fā)射線扣吸收線變寬，尤以發(fā)射線變寬影響最大。譜線變寬能引起校正曲線彎曲，靈敏度下降。減小校正曲線彎曲的幾點措施：

原子吸收光譜儀分類

目前，市場上常見的原子吸收光譜儀有火焰式、石墨爐式、氫化式、冷蒸汽式等四類。

1、火焰式原子吸收光譜法( FLAA）

直接將樣品導(dǎo)入儀器進行偵測。其不同于感應(yīng)耦合電漿原子發(fā)射光譜法者，為只能進行單一元素的檢測，及較不會受到元素間光譜線的干擾。笑氣/乙炔或空氣/乙炔火焰系作為將吸入的樣品解離的能源，使樣品變成自由的原子態(tài)，而可吸收待測原子的特定光線，分析某些元素時，所使用的溫度或火焰的形式極重要，若未使用適當?shù)幕鹧婕胺治鰲l件，則化學(xué)和離子化的干擾就會產(chǎn)生。

2、石墨爐式原子吸收光譜法( GFAA）

此法系以電熱式石墨爐取代火焰作為熱源，石墨爐可分數(shù)個加熱程序?qū)悠愤M行漸進式的加熱，因此，針對樣品溶液中的有機、無機分子和鹽類的溶劑之蒸發(fā)、干燥、分解及最后形成原子的過程，在火焰式原子吸收光譜法或感應(yīng)耦合電漿原子發(fā)射光譜法中，于數(shù)個毫秒內(nèi)即完成，但在石墨爐中則可于所設(shè)定的溫度及時間區(qū)間中，用足夠的時間進行之，且可利用升溫程序或基質(zhì)修飾劑，去除待測物樣品中不需要的基質(zhì)成份，以減少干擾。

本方法的優(yōu)點是可提供極低的偵測極限，若樣品相當干凈，則極易使用本方法執(zhí)行樣品檢測。由于本方法極靈敏，因此，干擾問題較嚴重，針對基質(zhì)復(fù)雜的樣品，如何找到最佳的消化方法，加熱溫度和加熱時間及基質(zhì)修飾劑是一大挑戰(zhàn)。

4、冷蒸氣原子吸收光譜法( CVAA ）

是利用選擇性的化學(xué)還原反應(yīng)，只將樣品消化液中的汞還原。本方法對汞的分析極靈敏，但會受樣品中揮發(fā)性有機物、氯、和硫化物的干擾。

原子化過程

原子吸收光譜法采用的原子化方法主要有火焰法、石墨爐法和氫化物發(fā)生法。

1、火指原子化

這過程中，大致分為兩個主要階段：

（1）從溶液霧化至蒸發(fā)為分子蒸氣的過程。主要依賴于霧化器的性能、霧滴大小、溶液性質(zhì)、火焰溫度和溶液的濃度等。

（2）從分子蒸氣至解離成基態(tài)原子的過程。主要依賴于被測物形成分子們鍵能，同時還與火焰的溫度及氣份相關(guān)。分子的離解能越低，對離解越有利，就原子吸收光譜分析而言，解高能小于3．5eV的分子，容易被解離，當大于5eV時，解離就比較困難。

3、氫化物發(fā)生法

在酸性介質(zhì)中，以硼氫化鉀（KBH4）作為還原劑，使鍺、錫、鉛、砷、銻、秘、硒和儲還原生成共價分于型氫化物的氣體，然后將這種氣體引人火焰或加熱的石英管中，進行原子化。AsCl3+4KBH4+HCl+8H2O=AsH3+4KCl+4HBO2+13H2

火焰

1、火焰的種類

原子吸收光譜分析中常用的火焰有：空氣一乙炔、空氣一煤氣（丙烷）和一氧化二氮一乙炔等火焰。

（1）空氣一乙炔。這是最常用的火焰。此焰溫度高（2300℃），乙炔在燃燒過程中產(chǎn)生的半分解物C*、CO*、CH*等活性基因，構(gòu)成強還原氣氛，特別是富燃火焰，具有較好的原子化能力。

（2）空氣一煤氣（丙烷）。此焰燃燒速度慢、安全、溫度較低（1840～1925℃），火焰穩(wěn)定透明?；鹧姹尘暗?，適用于易離解和干擾較少的元素，但化學(xué)干擾多。

（3）一氧化二氮一乙炔。由于在一氧化二氮中，含氧量比空氣高，所以這種火焰有更高的溫度（約3000℃）。
在富燃火焰中，除了產(chǎn)生半分解物C*、CO*、CH*外，還有更強還原性的成分CN*及NH*等，這些成分能更有效地搶奪金屬氧化物中氧，從而達到原子化的目的。這就是為什么空氣乙炔火焰不能測定的硅、鋁、鈦、錸等特別難離解的元素，在一氧化二氮一乙炔火焰中就能測定的原因。本文除特指外均屬空氣一乙炔火焰。

2、火焰的類型

(1) 化學(xué)計量火焰。又稱中性火焰，這種火焰的燃氣及助燃氣，基本上是按照它們之間的化學(xué)反應(yīng)式提供的。對空氣一乙炔火焰，空氣與乙炔之比約為4：1?；鹧媸撬{色透明的，具有溫度高，干擾少，背景發(fā)射低的特點?；鹧嬷邪敕纸猱a(chǎn)物比貧燃火焰高，但還原氣氛不突出，對火焰中不特別易形成單氧化物的元素，除堿金屬外，采用化學(xué)計量火焰進行分析為好。

(2) 貧焰火焰。當燃氣與助燃氣之比小于化學(xué)反應(yīng)所需量時，就產(chǎn)生貧燃火焰。其空氣與乙炔之比為4：1至6：1?；鹧媲逦实{色。由于大量冷的助燃氣帶走火焰中的熱量，所以溫度較低。由于燃燒充分，火焰中半分解產(chǎn)物少，還原性氣氛低，不利于較難離解元素的原子化，不能用于易生成單氧化物元素的分析。但溫度低對易離解元素的測定有利。