3.5　原子吸收光譜分析的實驗技術

3.5.1　測量條件的選擇

原子吸收光譜法中，測量條件的選擇對測定的準確度、靈敏度等都會有較大的影響。因此必須選擇合適的測量條件，才能得到滿意的分析結果。

3.5.1.1　分析線

通常選擇元素最靈敏的共振吸收線作為分析線，測定高含量元素時，可以選用靈敏度較低的非共振吸收線為分析線。As、Se等共振吸收線位于200nm以下的遠紫外區，火焰組分對其有明顯吸收，故用火焰原子吸收法測定這些元素時，不宜選用共振吸收線為分析線。表3-3列出了常用的元素分析線。

3.5.1.2　狹縫寬度

狹縫寬度影響光譜通帶寬度及檢測器接收的能量。原子吸收光譜分析中，光譜重疊干擾的概率小，因此可以使用較寬的狹縫，以增加光強與降低檢出限。無鄰近干擾線（如測堿金屬及堿土金屬）時，通常選用較大的通帶；反之（如測過渡金屬及稀土金屬），宜選用較小的通帶。單色器的分辨能力大時，可選用較寬的狹縫；反之，選較窄的狹縫。狹縫寬度的選擇要能使吸收線與鄰近干擾線分開。可通過實驗進行選擇，調節不同的狹縫寬度，測定吸光度隨狹縫寬度的變化，當有干擾線或非吸收光進入光譜通帶內時，吸光度值將立即減小。不引起吸光度減小的最大狹縫寬度，即為應選取的合適的狹縫寬度。

3.5.1.3　空心陰極燈的工作電流

空心陰極燈的發射特征取決于工作電流。燈電流低時，一般不產生自蝕，譜線寬度小，但過低放電不穩定，故光譜輸出不穩定，且強度小；燈電流過高，發射譜線變寬，靈敏度下降，校正曲線彎曲，燈壽命縮短。燈電流的一般選用原則是，在保證有穩定和足夠的發射光通量的情況下，盡量選用較低的工作電流，通常控制在額定電流的40%～60%。實際工作中應通過實驗確定。空心陰極燈一般需要預熱10～30min。

3.5.1.4　原子化條件

（1）火焰原子化法　火焰類型和特征是影響原子化效率的主要因素。首先要根據試樣的性質來選擇火焰的類型，然后通過實驗確定合適的燃助比。低、中溫元素，使用空氣-乙炔火焰；高溫元素，采用氧化亞氮-乙炔高溫火焰；分析線位于短波區（200nm以下）的元素，空氣-乙炔火焰的背景吸收較大，使用空氣-氫氣火焰是合適的。火焰類型確定后，一般來說，稍富燃的火焰是有利的。氧化物不穩定的元素如Cu、Mg、Fe、Co、Ni等，用化學計量火焰或貧燃火焰。為了獲得所需的特性火焰，需要調節燃氣與助燃氣的比例。

在火焰區內，自由原子的空間分布不均勻，隨火焰條件變化。因此，應調節燃燒器的高度，以使來自空心陰極燈的光束從自由原子濃度最大的火焰區通過，以期獲得高的靈敏度。

（2）石墨爐原子化法　合理選擇干燥、灰化、原子化及除殘等階段的溫度與時間是十分重要的。干燥應在稍低于溶劑沸點的溫度下進行，以防止試液飛濺。灰化的目的是除去基體和局外組分，在保證被測元素沒有損失的前提下應盡可能使用較高的灰化溫度。原子化溫度的選擇原則是，選用達到最大吸收信號的最低溫度作為原子化溫度。原子化時間的選擇，應以保證完全原子化為準。在原子化階段停止通保護氣，以延長自由原子在石墨爐內的平均停留時間。除殘的目的是為了消除殘留產生的記憶效應，除殘溫度應高于原子化溫度。

3.5.1.5　進樣量

進樣量多少也會影響測量過程：進樣量過小，吸收信號弱，不便于測量；進樣量過大，在火焰原子化法中，對火焰產生冷卻效應，在石墨爐原子化法中，會增加除殘的困難。在實際工作中可通過實驗選擇合適的進樣量。

3.5.2　原子吸收分析中的萃取技術

為除去測定中的化學干擾，可向試液中加入適當的有機溶劑與被測元素形成配合物，萃取后將有機相直接噴霧，或將萃取的有機溶劑蒸發，配成水溶液后噴霧，或用有機溶劑萃取除去干擾元素，再將水相噴霧。

萃取劑不宜選用氯仿、苯、環己烷和異丙醚等，因為它們不但對光有吸收，產生比較嚴重的背景干擾，而且由于燃燒不完全產生的微粒使光發生散射，造成假吸收。最適宜的萃取劑有酯類、酮類，在測定波長范圍內，它們對光無吸收，燃燒完全，火焰穩定。

3.5.3　定量分析方法

3.5.3.1　標準曲線法

配制一組標準溶液，由低濃度到高濃度，依次噴入火焰，分別測定其吸光度A。以吸光度對待測元素的含量或濃度c作圖，繪制A-c標準曲線。在相同的實驗條件下，噴入待測試樣溶液，測定吸光度，由標準曲線求出試樣中待測元素的含量。

在實際分析中，有時出現標準曲線彎曲現象。即在待測元素濃度較高時，曲線向濃度坐標彎曲。這是壓力變寬的影響所致。實驗證明，當Δλ_e/Δλ_a<1/5時，吸光度和濃度呈線性關系；當1/5<Δλ_e/Δλ_a<1時，標準曲線在高濃度區向濃度坐標稍微彎曲；若Δλ_e/Δλ_a>1時，吸光度和濃度間就不呈線性關系了。另外，火焰中各種干擾效應如光譜干擾、化學干擾、物理干擾等也可能導致曲線彎曲。

考慮到上述因素，在使用本法時要注意以下幾點。

①配制的標準溶液濃度，應在吸光度與濃度呈直線關系的范圍內。

②標準溶液與試樣溶液都應用相同的試劑處理。

③應該扣除空白值。

④在整個分析過程中操作條件應保持不變。

⑤由于噴霧效率和火焰狀態經常變動，標準曲線的斜率也隨之變動，因此，每次測定前應用標準溶液對吸光度進行檢查和校正。

標準曲線法簡便、快速，但僅適用于組成簡單的試樣，對組成復雜的試樣，應采用標準加入法。

3.5.3.2　標準加入法

一般來說，待測試樣的確切組成是不完全知道的，這就為配制與待測試樣組成相似的標準溶液帶來困難。在這種情況下，若待測試樣的量足夠，與其他儀器分析方法（如電位測定法、紫外-可見分光光度法等）一樣，可采用標準加入法克服這一困難。

本法能消除基體效應帶來的影響，但不能消除背景吸收的影響，這是因為相同的信號，既加到試樣測定值上，也加到增量后的試樣測定值上，因此只有扣除了背景之后，才能得到待測元素的真實含量，否則將得到偏高結果。