原子吸收分光光度法(二)
發布時間：2017-09-01
在火焰原子化法中，所使用火焰溫度較低，則待測元素不能充分離解為游離的基態原子；如果超過所需溫度，則激發態原子增加，電離度增加，基態原子減少，這對于吸收不利。因此，合適的火焰溫度在原子化過程中尤為重要。控制基態原子具有較高濃度的方法主要是選擇合適的火焰的種類和火焰類型。
火焰的種類很多，最常用的是乙炔一空氣火焰，它的火焰溫度較高、燃燒穩定、噪聲小、重現性好，能應用于30多種元素的測定。另一種是乙炔一氧化亞氮火焰，它的火焰溫度高，可達近30000C，其干擾少，而且還具有很強的還原性，是目前惟一能廣泛應用的高溫火焰，表10-1列出了幾種常用火焰的溫度和燃燒速度。
火焰類型一般分為三種，即化學計量火焰、富燃火焰和貧燃火焰。
①化學計量火焰
由于燃氣與燃氣之比與化學反應計量關系相近，又稱其為中性火焰。這類火焰溫度高、穩定、干擾小、背景低，適合于許多元素的測定。
②富燃火焰
指助燃氣大于化學計量的火焰。其特點是燃燒不完全，溫度略低于化學計量火焰，具有還原性，適合于易形成難解離氧化物的元素的測定。此外，它的干擾較多，背景高。
③貧燃火焰
指助燃氣大于化學計量的火焰。它的溫度較低，有較強的氧化性，有利于測定易解離、易電離的元素，如堿金屬等。
(2)石墨爐原子化法
由圖10―10可見，這種原子化器是將一個石墨管固定在兩個電極之間，管的兩端開口，安裝時使其長軸與原子吸收分析光束的通路重合。石墨管的中心有一個試樣口，試樣由此流入。石墨管內外都有保護性氣體氫氣或氮氣通過，以保護石墨管不被氧化燒蝕的作用。管內保護氣由兩端流向管中心，由中心小孔流出，它可除去測定過程中產生的基體蒸氣，同時保護已經原子化了的原子不再被氧化。在原子化過程中，管內保護氣應停止通入，以延長原子在石墨爐中的停留時間，為使石墨爐在每次分析之間能迅速降至室溫，從上面冷卻水入口通入20℃的水以冷卻石墨爐原子化器。
石墨爐原子化法一般分為四個階段，即干燥、灰化、原子化和凈化。干燥溫度一般稍高于溶劑沸點，其主要目的是去除溶劑。灰化是為了盡可能除掉易揮發的基體和有機物。干燥與灰化時間20～30s。原子化溫度隨元素而異，時間3～10s，原子化過程應通過實驗選擇出最佳溫度與時間，溫度在2500～3000℃之間。在原子化過程中，應停止保護氣通過，以延長原子在石墨爐中的停留時間。去殘是一個樣品測定結束后，用比原子化階段稍高的溫度加熱，以除去樣品殘渣、凈化石墨爐。
石墨爐原子化法的主要優點是絕對靈敏度高，試樣原子化是在惰性氣體中和強還原性介質內進行的，有利于難熔氧化物的原子化；自由原子在石墨爐吸收區內停留時間長，約可達火焰法的1×103倍；與火焰原子化器必須提升霧化率不同，其不需要與大量的燃氣和助燃氣混合，稀釋效應小，原子化效率高，其絕對檢出限可達到1×10-14～1×10-12g。取樣量少，液體試樣量僅需1～50μL，固體試樣為0.1～10 mg，液體、固體均可直接進樣。該法的缺點是基體效應、化學干擾較大，有較強的背景，測量的重現性比火焰法差。
3、單色器
單色器的作用是將待測元素的共振線與鄰近譜線分開，并且避免空心陰極燈材料的雜質發出的譜線和惰性氣體發出的譜線進入檢測器。單色器通常放在原子化器后的光路中。單色器的色散元件可用棱鏡或衍射光柵，現代原子吸收光譜儀中多用衍射光柵作色散元件。
4、檢測器
檢測器的作用是將單色器分出的光信號進行光電轉換。在原子吸收光譜法中，常用光電倍增管作檢測器。需要注意的是，光電倍增管的工作電壓過高，照射的光強過強或光照射時間過長，都會引起疲勞效應。
參考資料：分析化學
