是一種高靈敏度的測(cè)汞用的原子吸收光譜的儀器。在一些金屬礦床上方空氣中的汞異常往往低到幾至幾十納克/立方米。原有各種測(cè)汞的方法無(wú)法發(fā)現(xiàn)此種微弱異常。近年來(lái)研究成功的測(cè)汞儀，其靈敏度可以達(dá)到l納克/立方米。它是利用汞蒸氣能強(qiáng)烈吸收253.7納米譜線的特性而設(shè)計(jì)的。儀器主要包括發(fā)射253.7納米譜線的汞燈，氣體吸收室及光電放大和測(cè)量等裝置。進(jìn)入吸收室的氣體樣品，如含有微跡的汞，則通過(guò)吸收室的光線會(huì)因部分被汞吸收而減弱。根據(jù)光線減弱的程度可以測(cè)出氣體中的汞含量。二氧化硫及許多稀有氣體253.7納米譜線鄰近。對(duì)譜線都顯著的吸收。因而產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾。

由于消除干擾方法的不同而設(shè)計(jì)制成了多種類型的測(cè)汞儀。例如：①利用貴金屬捕集器使汞被截留，使干擾氣體逸去；②使樣品氣流分成兩股，將一股中的汞事先移除，然后比較同一光源通過(guò)兩個(gè)吸收室時(shí)的輸出；③利用壓致展寬效應(yīng)，將通過(guò)吸收室后的光線分成兩股，一股再通過(guò)飽和汞蒸氣室，然后測(cè)量?jī)晒赏赋龉饩€強(qiáng)度的比值；④利用“塞曼效應(yīng)”，比較在光源上施加磁場(chǎng)與不加磁場(chǎng)時(shí)，通過(guò)吸收室的光線強(qiáng)度的比值。根據(jù)實(shí)用上的要求，已制成了裝在汽車及飛機(jī)上進(jìn)行連續(xù)測(cè)定汞的儀器，以及能就地進(jìn)行測(cè)定的輕便背包式的測(cè)汞儀器等。

適用范圍

適用于環(huán)境監(jiān)測(cè)，衛(wèi)生防疫，自來(lái)水，化工等行業(yè)用于測(cè)量水，空氣，士壤，食品，化妝品，化工原料，中的汞的含量。

原理

在一些金屬礦床上方空氣中的汞異常往往低到幾至幾十納克/立方米。原有各種測(cè)汞的方法無(wú)法發(fā)現(xiàn)此種微弱異常。近年來(lái)研究成功的測(cè)汞儀，其靈敏度可以達(dá)到l納克/立方米。它是利用汞蒸氣能強(qiáng)烈吸收253.7納米譜線的特性而設(shè)計(jì)的。儀器主要包括發(fā)射253.7納米譜線的汞燈，氣體吸收室及光電放大和測(cè)量等裝置。進(jìn)入吸收室的氣體樣品，如含有微跡的汞，則通過(guò)吸收室的光線會(huì)因部分被汞吸收而減弱。根據(jù)光線減弱的程度可以測(cè)出氣體中的汞含量。二氧化硫及許多稀有氣體253.7納米譜線鄰近。對(duì)譜線都顯著的吸收。因而產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾。

分類

由于消除干擾方法的不同而設(shè)計(jì)制成了多種類型的測(cè)汞儀。例如：①利用貴金屬捕集器使汞被截留，使干擾氣體逸去；②使樣品氣流分成兩股，將一股中的汞事先移除，然后比較同一光源通過(guò)兩個(gè)吸收室時(shí)的輸出；③利用壓致展寬效應(yīng)，將通過(guò)吸收室后的光線分成兩股，一股再通過(guò)飽和汞蒸氣室，然后測(cè)量?jī)晒赏赋龉饩€強(qiáng)度的比值；④利用“塞曼效應(yīng)”，比較在光源上施加磁場(chǎng)與不加磁場(chǎng)時(shí)，通過(guò)吸收室的光線強(qiáng)度的比值。根據(jù)實(shí)用上的要求，已制成了裝在汽車及飛機(jī)上進(jìn)行連續(xù)測(cè)定汞的儀器，以及能就地進(jìn)行測(cè)定的輕便背包式的測(cè)汞儀器等。

知識(shí)延伸——原子吸收光譜

原子吸收光譜（AtomicAbsorptionSpectroscopy，AAS，即原子吸收光譜法，是基于氣態(tài)的基態(tài)原子外層電子對(duì)紫外光和可見(jiàn)光范圍的相對(duì)應(yīng)原子共振輻射線的吸收強(qiáng)度來(lái)定量被測(cè)元素含量為基礎(chǔ)的分析方法，是一種測(cè)量特定氣態(tài)原子對(duì)光輻射的吸收的方法。此法是本世紀(jì)50年代中期出現(xiàn)并在以后逐漸發(fā)展起來(lái)的一種新型的儀器分析方法，它在地質(zhì)、冶金、機(jī)械、化工、農(nóng)業(yè)、食品、輕工、生物醫(yī)藥、環(huán)境保護(hù)、材料科學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。該法主要適用樣品中微量及痕量組分分析。

簡(jiǎn)介

原子吸收光譜法 - AAS是利用氣態(tài)原子可以吸收一定波長(zhǎng)的光輻射，使原子中外層的電子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)的現(xiàn)象而建立的。由于各種原子中電子的能級(jí)不同，將有選擇性地共振吸收一定波長(zhǎng)的輻射光，這個(gè)共振吸收波長(zhǎng)恰好等于該原子受激發(fā)后發(fā)射光譜的波長(zhǎng)，由此可作為元素定性的依據(jù)，而吸收輻射的強(qiáng)度可作為定量的依據(jù)。AAS現(xiàn)已成為無(wú)機(jī)元素定量分析應(yīng)用最廣泛的一種分析方法。

原子吸收光譜法該法具有檢出限低（火熖法可達(dá)μg/cm–3級(jí)）準(zhǔn)確度高（火熖法相對(duì)誤差小于1%），選擇性好（即干擾少）分析速度快等優(yōu)點(diǎn)。

在溫度吸收光程，進(jìn)樣方式等實(shí)驗(yàn)條件固定時(shí)，樣品產(chǎn)生的待測(cè)元素相基態(tài)原子對(duì)作為銳線光源的該元素的空心陰極燈所輻射的單色光產(chǎn)生吸收，其吸光度（A）與樣品中該元素的濃度（C）成正比。即A=KC式中，K為常數(shù)。據(jù)此，通過(guò)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)溶液及未知溶液的吸光度，又巳知標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，可作標(biāo)準(zhǔn)曲線，求得未知液中待測(cè)元素濃度。

該法主要適用樣品中微量及痕量組分分析。

基本原理

每一種元素的原子不僅可以發(fā)射一系列特征譜線，也可以吸收與發(fā)射線波長(zhǎng)相同的特征譜線。當(dāng)光源發(fā)射的某一特征波長(zhǎng)的光通過(guò)原子蒸氣時(shí)，即入射輻射的頻率等于原子中的電子由基態(tài)躍遷到較高能態(tài)（一般情況下都是第一激發(fā)態(tài)）所需要的能量頻率時(shí)，原子中的外層電子將選擇性地吸收其同種元素所發(fā)射的特征譜線，使入射光減弱。特征譜線因吸收而減弱的程度稱吸光度A，與被測(cè)元素的含量成正比：

式中K為常數(shù)；C為試樣濃度；I0v為原始光源強(qiáng)度;Iv為吸收后特征譜線的強(qiáng)度。按上式可從所測(cè)未知試樣的吸光度，對(duì)照著已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)系列曲線進(jìn)行定量分析。

由于原子能級(jí)是量子化的，因此，在所有的情況下，原子對(duì)輻射的吸收都是有選擇性的。由于各元素的原子結(jié)構(gòu)和外層電子的排布不同，元素從基態(tài)躍遷至第一激發(fā)態(tài)時(shí)吸收的能量不同，因而各元素的共振吸收線具有不同的特征。原子吸收光譜位于光譜的紫外區(qū)和可見(jiàn)區(qū)。

譜線輪廓

原子吸收光譜線并不是嚴(yán)格幾何意義上的線，而是占據(jù)著有限的相當(dāng)窄的頻率或波長(zhǎng)范圍，即有一定的寬度。原子吸收光譜的輪廓以原子吸收譜線的中心波長(zhǎng)和半寬度來(lái)表征。中心波長(zhǎng)由原子能級(jí)決定。半寬度是指在中心波長(zhǎng)的地方，極大吸收系數(shù)一半處，吸收光譜線輪廓上兩點(diǎn)之間的頻率差或波長(zhǎng)差。半寬度受到很多實(shí)驗(yàn)因素的影響。影響原子吸收譜線輪廓的兩個(gè)主要因素：

1、多普勒變寬。多普勒寬度是由于原子熱運(yùn)動(dòng)引起的。從物理學(xué)中已知，從一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的原子發(fā)出的光，如果運(yùn)動(dòng)方向離開(kāi)觀測(cè)者，則在觀測(cè)者看來(lái)，其頻率較靜止原子所發(fā)的光的頻率低；反之，如原子向著觀測(cè)者運(yùn)動(dòng)，則其頻率較靜止原子發(fā)出的光的頻率為高，這就是多普勒效應(yīng)。原子吸收分析中，對(duì)于火焰和石墨爐原子吸收池，氣態(tài)原子處于無(wú)序熱運(yùn)動(dòng)中，相對(duì)于檢測(cè)器而言，各發(fā)光原子有著不同的運(yùn)動(dòng)分量，即使每個(gè)原子發(fā)出的光是頻率相同的單色光，但檢測(cè)器所接受的光則是頻率略有不同的光，于是引起譜線的變寬。

2、碰撞變寬。當(dāng)原子吸收區(qū)的原子濃度足夠高時(shí)，碰撞變寬是不可忽略的。因?yàn)榛鶓B(tài)原子是穩(wěn)定的，其壽命可視為無(wú)限長(zhǎng)，因此對(duì)原子吸收測(cè)定所常用的共振吸收線而言，譜線寬度僅與激發(fā)態(tài)原子的平均壽命有關(guān)，平均壽命越長(zhǎng)，則譜線寬度越窄。原子之間相互碰撞導(dǎo)致激發(fā)態(tài)原子平均壽命縮短，引起譜線變寬。碰撞變寬分為兩種，即赫魯茲馬克變寬和洛倫茨變寬。

赫魯茲馬克變寬是指被測(cè)元素激發(fā)態(tài)原子與基態(tài)原子相互碰撞引起的變寬，稱為共振變寬，又稱赫魯茲馬克變寬或壓力變寬。在通常的原子吸收測(cè)定條件下，被測(cè)元素的原子蒸氣壓力很少超過(guò)10-3mmHg，共振變寬效應(yīng)可以不予考慮，而當(dāng)蒸氣壓力達(dá)到0.1mmHg時(shí)，共振變寬效應(yīng)則明顯地表現(xiàn)出來(lái)。洛倫茨變寬是指被測(cè)元素原子與其它元素的原子相互碰撞引起的變寬，稱為洛倫茨變寬。洛倫茨變寬隨原子區(qū)內(nèi)原子蒸氣壓力增大和溫度升高而增大。

除上述因素外,影響譜線變寬的還有其它一些因素,例如場(chǎng)致變寬、自吸效應(yīng)等。但在通常的原子吸收分析實(shí)驗(yàn)條件下，吸收線的輪廓主要受多普勒和洛倫茨變寬的影響。在2000-3000K的溫度范圍內(nèi)，原子吸收線的寬度約為10-3-10-2nm。

儀器結(jié)構(gòu)

原子吸收光譜儀由光源、原子化器、分光器、檢測(cè)系統(tǒng)等幾部分組成?；緲?gòu)造右圖1、光源。光源的功能是發(fā)射被測(cè)元素的特征共振輻射。對(duì)光源的基本要求是：發(fā)射的共振輻射的半寬度要明顯小于吸收線的半寬度；輻射強(qiáng)度大、背景低，低于特征共振輻射強(qiáng)度的1%；穩(wěn)定性好，30分鐘之內(nèi)漂移不超過(guò)1%；噪聲小于0.1%；使用壽命長(zhǎng)于5安培小時(shí)?？招年帢O放電燈是能滿足上述各項(xiàng)要求的理想的銳線光源，應(yīng)用最廣。

2、原子化器。其功能是提供能量，使試樣干燥，蒸發(fā)和原子化。在原子吸收光譜分析中，試樣中被測(cè)元素的原子化是整個(gè)分析過(guò)程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。實(shí)現(xiàn)原子化的方法，最常用的有兩種：

火焰原子化法：是原子光譜分析中最早使用的原子化方法，至今仍在廣泛地被應(yīng)用；

非火焰原子化法，其中應(yīng)用最廣的是石墨爐電熱原子化法。

3、分光器。它由入射和出射狹縫、反射鏡和色散元件組成，其作用是將所需要的共振吸收線分離出來(lái)。分光器的關(guān)鍵部件是色散元件，現(xiàn)在商品儀器都是使用光柵。原子吸收光譜儀對(duì)分光器的分辨率要求不高，曾以能分辨開(kāi)鎳三線Ni230.003、Ni231.603、Ni231.096nm為標(biāo)準(zhǔn)，后采用Mn279.5和279.8nm代替Ni三線來(lái)檢定分辨率。光柵放置在原子化器之后，以阻止來(lái)自原子化器內(nèi)的所有不需要的輻射進(jìn)入檢測(cè)器。

4、檢測(cè)系統(tǒng)。原子吸收光譜儀中廣泛使用的檢測(cè)器是光電倍增管，最近一些儀器也采用CCD作為檢測(cè)器。

干擾效應(yīng)及其抑制

原子吸收光譜分析法與原子發(fā)射光譜分析法相比，盡管干擾較少并易于克服，但在實(shí)際工作中干擾效應(yīng)仍然經(jīng)常發(fā)生，而且有時(shí)表現(xiàn)得很嚴(yán)重，因此了解干擾效應(yīng)的類型、本質(zhì)及其抑制方法很重要。原子吸收光譜中的干擾效應(yīng)一般可分為四類：物理干擾、化學(xué)干擾、電離干擾和光譜干擾。

1.物理干擾及其抑制

物理干擾是由于試液和標(biāo)準(zhǔn)溶液的物理性質(zhì)的差異，引起進(jìn)樣速度、進(jìn)樣量、霧化效率、原子化效率的變化所產(chǎn)生的干擾。削除和抑制物理干擾常采用如下方法：

- 1配制與待測(cè)試樣溶液相似組成的標(biāo)準(zhǔn)溶液，并在相同條件下進(jìn)行測(cè)定。如果試樣組成不詳，采用標(biāo)準(zhǔn)加入法可以削除物理干擾。

- 2盡可能避免使用粘度大的硫酸、磷酸來(lái)處理試樣；當(dāng)試液濃度較高時(shí)，適當(dāng)稀釋試液也可以抑制物理干擾。

2.化學(xué)干擾及其抑制

化學(xué)干擾是由于待測(cè)元素與共存組分發(fā)生了化學(xué)反反應(yīng)，生成了難揮發(fā)或難解離的化合物，使基態(tài)原子數(shù)目減少所產(chǎn)生的干擾?；瘜W(xué)干擾是原子吸收光譜分析中的主要干擾。這種干擾具有選擇性，它對(duì)試樣中各種元素的影響各不相同。影響化學(xué)干擾的因素很多，但主要是由被測(cè)定元素和共存元素的性質(zhì)起決定性作用，另外，還與火焰的類型、火焰的性質(zhì)等有關(guān)系。

在火焰及石墨爐原子化過(guò)程中，化學(xué)干擾的機(jī)理很復(fù)雜，消除或抑制其化學(xué)干擾應(yīng)該根據(jù)具體情況采取以下具體措置措施：

- 1提高火焰溫度適當(dāng)提高火焰溫度使難揮發(fā)、難解離是化合物較完全基態(tài)原子化。

- 2加入稀釋劑加入釋放劑與干擾元素生成更穩(wěn)定或更難揮發(fā)的化合物，從而使被測(cè)定元素從含有干擾元素的化合物中釋放出來(lái)。

- 3加入保護(hù)劑保護(hù)劑多數(shù)是有機(jī)絡(luò)合物。它與被測(cè)定元素或干擾元素形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，避免待測(cè)定元素與干擾元素生成難揮發(fā)化合物。

- 4加入基本改進(jìn)劑石墨爐原子吸收光譜分析中，加入某些化學(xué)試劑于試液或石墨管中改變機(jī)體或被測(cè)定元素化合物的熱穩(wěn)定性，避免了化學(xué)干擾，這些化學(xué)試劑稱為基體改進(jìn)劑。

- 5化學(xué)分離法應(yīng)用化學(xué)方法將待測(cè)定元素與干擾元素分離，不僅可以消除基體元素的干擾，還可以富集待測(cè)定元素。

3.電離干擾及其抑制

某些易電離元素在火焰中產(chǎn)生電離，使基態(tài)原子數(shù)減少，降低了元素測(cè)定的靈敏度，這種干擾稱為電離干擾。

采用低溫火焰或在試液中加入過(guò)量的更易電離的元素化合物 - 消電離劑，能夠有效的抑制待測(cè)元素的電離。常用的消電離劑有CsCL、KCL、NaCL等。

4.光譜干擾及其抑制

原子吸收光譜分析中的光譜干擾主要有譜線干擾和背景干擾兩種。

- 1譜線干擾及其抑制

譜線干擾是指單色器光譜通帶內(nèi)除了元素吸收線外，還進(jìn)入了發(fā)射線的鄰近線或其它吸收線，使分析方法的靈敏度和準(zhǔn)確度下降。發(fā)射線的鄰近線的干擾主要是指空心陰極燈的元素、雜質(zhì)或載氣元素的發(fā)射線與待測(cè)元素共振吸收線的重疊干擾；其它吸收線的干擾主要是指試樣中共存元素吸收線與待測(cè)定元素共振線的重疊干擾。

譜線干擾的抑制通常是減小單色器的光譜通帶寬度即減小狹縫寬度，提高儀器的分辯率，使元素的共振吸收線與干擾曲線完全分開(kāi)。根據(jù)具體情況還可采用以下方法抑制光譜干擾，如降低燈電流，選擇無(wú)干擾的其它吸收線，選用高純度單元素的空心陰極燈，分離共存的干擾元素等方法。

- 2背景干擾和抑制

1.背景干擾和抑制原子吸收光譜分析中的背景干擾主要是指原子化過(guò)程中產(chǎn)生的分子吸收和固體微粒產(chǎn)生的光散射產(chǎn)生的干擾效應(yīng)。背景干擾往往使吸光度增大，產(chǎn)生正誤差。

2.光譜背景干擾的抑制和校正

a.光譜背景干擾的抑制在實(shí)際工作中，多采用改變火焰類型、燃助比和調(diào)節(jié)火焰觀測(cè)區(qū)高度來(lái)抑制分子吸收干擾；在石墨爐原子吸收光譜分析中，常選用適當(dāng)基體改進(jìn)劑，采用選擇性揮發(fā)來(lái)抑制分子吸收的干擾.

b.光譜背景的校正在原子光譜分析中，校正背景的方法有儀器調(diào)零吸收法、鄰近線校正背景法、氘燈校正背景法和塞曼效應(yīng)校正背景法。

主要特點(diǎn)

主要有以下優(yōu)點(diǎn)：

1選擇性強(qiáng)。這是因?yàn)樵游諑捄苷木壒?。因此，測(cè)定比較快速簡(jiǎn)便，并有條件實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。在發(fā)射光譜分析中，當(dāng)共存元素的輻射線或分子輻射線不能和待測(cè)元素的輻射線相分離時(shí)，會(huì)引起表觀強(qiáng)度的變化。

而對(duì)原子吸收光譜分析來(lái)說(shuō)：譜線干擾的幾率小，由于譜線僅發(fā)生在主線系，而且譜線很窄，線重疊幾率較發(fā)射光譜要小得多，所以光譜干擾較小。即便是和鄰近線分離得不完全，由于空心陰極燈不發(fā)射那種波長(zhǎng)的輻射線，所以輻射線干擾少，容易克服。在大多數(shù)情況下，共存元素不對(duì)原子吸收光譜分析產(chǎn)生干擾。在石墨爐原子吸收法中，有時(shí)甚至可以用純標(biāo)準(zhǔn)溶液制作的校正曲線來(lái)分析不同試樣。

2、靈敏度高。原子吸收光譜分析法是目前最靈敏的方法之一?；鹧嬖游辗ǖ撵`敏度是ppm到ppb級(jí)，石墨爐原子吸收法絕對(duì)靈敏度可達(dá)到10-10～10-14克。常規(guī)分析中大多數(shù)元素均能達(dá)到ppm數(shù)量級(jí)。如果采用特殊手段，例如預(yù)富集，還可進(jìn)行ppb數(shù)量級(jí)濃度范圍測(cè)定。由于該方法的靈敏度高，使分析手續(xù)簡(jiǎn)化可直接測(cè)定，縮短分析周期加快測(cè)量進(jìn)程；由于靈敏度高，需要進(jìn)樣量少。無(wú)火焰原子吸收分析的試樣用量?jī)H需試液5～100?l。固體直接進(jìn)樣石墨爐原子吸收法僅需0.05～30mg，這對(duì)于試樣來(lái)源困難的分析是極為有利的。譬如，測(cè)定小兒血清中的鉛，取樣只需10?l即可。

3分析范圍廣。發(fā)射光譜分析和元素的激發(fā)能有關(guān)，故對(duì)發(fā)射譜線處在短波區(qū)域的元素難以進(jìn)行測(cè)定。另外，火焰發(fā)射光度分析僅能對(duì)元素的一部分加以測(cè)定。例如，鈉只有1%左右的原子被激發(fā)，其余的原子則以非激發(fā)態(tài)存在。

在原子吸收光譜分析中，只要使化合物離解成原子就行了，不必激發(fā)，所以測(cè)定的是大部分原子。目前應(yīng)用原子吸收光譜法可測(cè)定的元素達(dá)73種。就含量而言，既可測(cè)定低含量和主量元素，又可測(cè)定微量、痕量甚至超痕量元素；就元素的性質(zhì)而言，既可測(cè)定金屬元素、類金屬元素，又可間接測(cè)定某些非金屬元素，也可間接測(cè)定有機(jī)物；就樣品的狀態(tài)而言，既可測(cè)定液態(tài)樣品，也可測(cè)定氣態(tài)樣品，甚至可以直接測(cè)定某些固態(tài)樣品，這是其他分析技術(shù)所不能及的。

4、抗干擾能力強(qiáng)。第三組分的存在，等離子體溫度的變動(dòng)，對(duì)原子發(fā)射譜線強(qiáng)度影響比較嚴(yán)重。而原子吸收譜線的強(qiáng)度受溫度影響相對(duì)說(shuō)來(lái)要小得多。和發(fā)射光譜法不同，不是測(cè)定相對(duì)于背景的信號(hào)強(qiáng)度，所以背景影響小。在原子吸收光譜分析中，待測(cè)元素只需從它的化合物中離解出來(lái)，而不必激發(fā)，故化學(xué)干擾也比發(fā)射光譜法少得多。

5、精密度高。火焰原子吸收法的精密度較好。在日常的一般低含量測(cè)定中，精密度為1～3%。如果儀器性能好，采用高精度測(cè)量方法，精密度為<1%。無(wú)火焰原子吸收法較火焰法的精密度低，目前一般可控制在15%之內(nèi)。若采用自動(dòng)進(jìn)樣技術(shù)，則可改善測(cè)定的精密度?；鹧娣ǎ篟SD<1%，石墨爐3～5%。

原子吸收光譜有以下一些不足：

原則上講，不能多元素同時(shí)分析。測(cè)定元素不同，必須更換光源燈，這是它的不便之處。原子吸收光譜法測(cè)定難熔元素的靈敏度還不怎么令人滿意。在可以進(jìn)行測(cè)定的七十多個(gè)元素中，比較常用的僅三十多個(gè)。當(dāng)采用將試樣溶液噴霧到火焰的方法實(shí)現(xiàn)原子化時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一些變化因素，因此精密度比分光光度法差?，F(xiàn)在還不能測(cè)定共振線處于真空紫外區(qū)域的元素，如磷、硫等。

標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的線性范圍窄 - 一般在一個(gè)數(shù)量級(jí)范圍，這給實(shí)際分析工作帶來(lái)不便。對(duì)于某些基體復(fù)雜的樣品分析，尚存某些干擾問(wèn)題需要解決。在高背景低含量樣品測(cè)定任務(wù)中，精密度下降。如何進(jìn)一步提高靈敏度和降低干擾，仍是當(dāng)前和今后原子吸收光譜分析工作者研究的重要課題。

發(fā)展歷史

1、第一階段——原子吸收現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)與科學(xué)解釋

早在1802年，伍朗斯頓（W.H.Wollaston）在研究太陽(yáng)連續(xù)光譜時(shí)，就發(fā)現(xiàn)了太陽(yáng)連續(xù)光譜中出現(xiàn)的暗線。1817年，弗勞霍費(fèi)（J.Fraunhofer）在研究太陽(yáng)連續(xù)光譜時(shí)，再次發(fā)現(xiàn)了這些暗線，由于當(dāng)時(shí)尚不了解產(chǎn)生這些暗線的原因，于是就將這些暗線稱為弗勞霍費(fèi)線。1859年，克希荷夫（G.Kirchhoff）與本生（R.Bunson）在研究堿金屬和堿土金屬的火焰光譜時(shí)，發(fā)現(xiàn)鈉蒸氣發(fā)出的光通過(guò)溫度較低的鈉蒸氣時(shí)，會(huì)引起鈉光的吸收，并且根據(jù)鈉發(fā)射線與暗線在光譜中位置相同這一事實(shí)，斷定太陽(yáng)連續(xù)光譜中的暗線，正是太陽(yáng)外圍大氣圈中的鈉原子對(duì)太陽(yáng)光譜中的鈉輻射吸收的結(jié)果。

2、第二階段——原子吸收光譜儀器的產(chǎn)生

原子吸收光譜作為一種實(shí)用的分析方法是從1955年開(kāi)始的。這一年澳大利亞的瓦爾西 - A.Walsh發(fā)表了他的著名論文“原子吸收光譜在化學(xué)分析中的應(yīng)用”奠定了原子吸收光譜法的基礎(chǔ)。50年代末和60年代初，Hilger,VarianTechtron及Perkin-Elmer公司先后推出了原子吸收光譜商品儀器，發(fā)展了瓦爾西的設(shè)計(jì)思想。到了60年代中期，原子吸收光譜開(kāi)始進(jìn)入迅速發(fā)展的時(shí)期。

3、第三階段——電熱原子吸收光譜儀器的產(chǎn)生

1959年,蘇聯(lián)里沃夫發(fā)表了電熱原子化技術(shù)的第一篇論文。電熱原子吸收光譜法的絕對(duì)靈敏度可達(dá)到10-12-10-14g,使原子吸收光譜法向前發(fā)展了一步。近年來(lái),塞曼效應(yīng)和自吸效應(yīng)扣除背景技術(shù)的發(fā)展,使在很高的的背景下亦可順利地實(shí)現(xiàn)原子吸收測(cè)定?；w改進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用、平臺(tái)及探針技術(shù)的應(yīng)用以及在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的穩(wěn)定溫度平臺(tái)石墨爐技術(shù) - STPF的應(yīng)用,可以對(duì)許多復(fù)雜組成的試樣有效地實(shí)現(xiàn)原子吸收測(cè)定。

4、第四階段——原子吸收分析儀器的發(fā)展

隨著原子吸收技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)了原子吸收儀器的不斷更新和發(fā)展，而其它科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，為原子吸收儀器的不斷更新和發(fā)展提供了技術(shù)和物質(zhì)基礎(chǔ)。近年來(lái)，使用連續(xù)光源和中階梯光柵，結(jié)合使用光導(dǎo)攝象管、二極管陣列多元素分析檢測(cè)器，設(shè)計(jì)出了微機(jī)控制的原子吸收分光光度計(jì)，為解決多元素同時(shí)測(cè)定開(kāi)辟了新的前景。微機(jī)控制的原子吸收光譜系統(tǒng)簡(jiǎn)化了儀器結(jié)構(gòu)，提高了儀器的自動(dòng)化程度，改善了測(cè)定準(zhǔn)確度，使原子吸收光譜法的面貌發(fā)生了重大的變化。聯(lián)用技術(shù) - 色譜-原子吸收聯(lián)用、流動(dòng)注射-原子吸收聯(lián)用日益受到人們的重視。色譜-原子吸收聯(lián)用，不僅在解決元素的化學(xué)形態(tài)分析方面，而且在測(cè)定有機(jī)化合物的復(fù)雜混合物方面，都有著重要的用途，是一個(gè)很有前途的發(fā)展方向。

近年研究展望

近年來(lái)國(guó)內(nèi)外都有人致力于研究激光在原子吸收分析方面的應(yīng)用：

（1）用可調(diào)諧激光代替空心陰極燈光源。（2）用激光使樣品原子化。它將為微區(qū)和薄膜分析提供新手段、為難熔元素的原子化提供了新方法。塞曼效應(yīng)的應(yīng)用，使得能在很高的背景下也能順利地實(shí)現(xiàn)測(cè)定。連續(xù)光源、中階梯光柵單色器、波長(zhǎng)調(diào)制原子吸收法（簡(jiǎn)稱CEWM－AA法）是70年代后期發(fā)展起來(lái)的一種背景校正新技術(shù)。它的主要優(yōu)點(diǎn)是僅用一個(gè)連續(xù)光源能在紫外區(qū)到可見(jiàn)區(qū)全波段工作，具有二維空間色散能力的高分辨本領(lǐng)的中階梯光柵單色器將光譜線在二維空間色散，不僅能扣除散射光和分子吸收光譜帶背景，而且還能校正與分折線直接重疊的其他原子吸收線的干擾。

使用電視型光電器件做多元素分析鑒定器，結(jié)合中階梯光柵單色器和可調(diào)諧激光器代替元素空心陰極燈光源，設(shè)計(jì)出用電子計(jì)算機(jī)控制的測(cè)定多元素的原子吸收分光光度計(jì)，將為解決同時(shí)測(cè)定多元素問(wèn)題開(kāi)辟新的途徑。高效分離技術(shù)氣相色譜、液相色譜的引入，實(shí)現(xiàn)分離儀器和測(cè)定儀器聯(lián)用，將會(huì)使原子吸收分光光度法的面貌發(fā)生重大變化，微量進(jìn)樣技術(shù)和固體直接原子吸收分析受到了人們的注意。

固體直接原子吸收分析的顯著優(yōu)點(diǎn)是：省去了分解試樣步驟，不加試劑，不經(jīng)任何分離、富集手續(xù)，減少了污染和損失的可能性，這對(duì)生物、醫(yī)藥、環(huán)境、化學(xué)等這類只有少量樣品供分析的領(lǐng)域?qū)⑹翘貏e有意義的。所有這些新的發(fā)展動(dòng)向，都很值得引起我們的重視。近年來(lái)，微型電子計(jì)算機(jī)應(yīng)用到原子吸收分光光度計(jì)后，使儀器的整機(jī)性能和自動(dòng)化程度達(dá)到一個(gè)新的階段。

目前原子吸收法已廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，對(duì)工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生、教學(xué)科研等發(fā)展起著積極的作用。

優(yōu)點(diǎn)

測(cè)量快速，操作簡(jiǎn)單，數(shù)字顯示，直讀，是化驗(yàn)室中測(cè)量汞的理想工具

使用說(shuō)明

準(zhǔn)備工怍

- 1在于嗓管內(nèi)裝入干燥劑 - 裝變色硅膠，顆粒大于3mm

- 2接圖4連接好氣路，進(jìn)氣管道應(yīng)盡量短，若要回收排出廢氣中的汞，可在儀器的排氣口接一只回收管，內(nèi)裝碘化活性碳 - 混合物最終的排氣口應(yīng)通至室外。

- 3準(zhǔn)備0.1ug/mL汞標(biāo)準(zhǔn)液，10%氯化亞錫溶液 - 見(jiàn)附錄A和蒸餾水。

- 4在樣品溶液中加入適量的硫酸和高錳酸鉀溶液進(jìn)行消解，使樣品中各種形態(tài)的汞轉(zhuǎn)變?yōu)殡x子態(tài)汞，以備測(cè)定 - 該項(xiàng)工作視分析操作規(guī)程而定。

- 5其它工具：吸球、O.5mL移液管 - 校準(zhǔn)過(guò)、10mL注射針筒、燒杯等。

通電預(yù)熱

- 1打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，數(shù)字表點(diǎn)亮，汞燈指示燈也同時(shí)點(diǎn)亮，5秒后自動(dòng)熄滅。

- 2接上抽氣泵，調(diào)節(jié)流量閥使流量穩(wěn)定在1.2L/min。

- 3儀器預(yù)熱一段時(shí)間后 - 約20—30分鐘，調(diào)節(jié)調(diào)零電位器使數(shù)字顯示OO0。

- 4按下保持常規(guī)鈕，使儀器處于保持狀態(tài)，保持指示燈點(diǎn)亮.最大顯示數(shù)值被保持，此時(shí)復(fù)零鈕起作用，按一下復(fù)零鈕，保持?jǐn)?shù)值被復(fù)原位，松開(kāi)保持常規(guī)鈕恢復(fù)到常規(guī)狀態(tài)。

校正

- 1說(shuō)明：在下列情況下必須校正：

a、改變流量

b、干燥劑種類改變

c、環(huán)境溫度距上次線性校正有較大變化。

d、測(cè)量中發(fā)現(xiàn)線性不良。

e、測(cè)量濃度不在上次線性校正范圍內(nèi)。

- 2操作：校正lng/ml—5ng/ml的標(biāo)準(zhǔn)曲線，方法如下：

調(diào)節(jié)調(diào)零電位器使數(shù)字顯示000，按下保持常規(guī)鈕，打開(kāi)翻泡瓶蓋，用移液管在瓶?jī)?nèi)加入0.3ml濃度為0.1ug/m1的汞標(biāo)液，再加入8ml蒸餾水，2ml10%氯化亞錫溶液，隨即蓋好翻泡瓶，載氣將瓶?jī)?nèi)的汞蒸汽帶入吸收池，電路記錄吸收峰值，通過(guò)顯示器顯示，并被保持，調(diào)節(jié)顯示調(diào)節(jié)鈕，使顯示的數(shù)值為060，然后按一下復(fù)零鈕，使顯示數(shù)值恢復(fù)到000，再用同樣的方法加0.5ml濃度為0.1ug/ml的汞標(biāo)液，調(diào)節(jié)線性電位器.使顯示的數(shù)值為l0O，上述校正最好重復(fù)進(jìn)行2—3次，直至調(diào)準(zhǔn)為止。旋下線性電位器保護(hù)套。

其它濃度的線性校正參照上述方法同樣進(jìn)行。

測(cè)量

將經(jīng)過(guò)消解處理的樣品液取8ml加入翻泡瓶?jī)?nèi)，再加入2ml10%氯化亞錫溶液進(jìn)行測(cè)定，查校正曲線得到濃度結(jié)果。此濃度值除以0.8便為樣品液的實(shí)際濃度值， - 因?yàn)榉萜績(jī)?nèi)的溶液總體利為10ml，再根據(jù)樣品液中加入消解液的比例推算原始樣品的濃度。

注意事項(xiàng)

l、流量的選擇：一般調(diào)定在1.2L/min，但用戶可在1—2.5L/min內(nèi)改變。對(duì)本儀器來(lái)說(shuō)，流量減小，能提高響應(yīng)峰值，提高靈敏度，否則相反。

2、在測(cè)量過(guò)程中，保持常規(guī)鈕在保持狀態(tài)時(shí)，測(cè)完一個(gè)樣品，均要按復(fù)零鈕使表頭顯示恢復(fù)到初始狀態(tài)后，再進(jìn)行下一個(gè)樣品的測(cè)量。

3、校正次數(shù)：原則上每做一次校正一次，但若環(huán)境溫度變化不大 - 5℃以內(nèi)可省略直接參照上一次的校正曲線便可。

4、汞標(biāo)準(zhǔn)液的加入：儀器校正時(shí)，只配制一種汞標(biāo)準(zhǔn)液 - 0.1ug/ml以下簡(jiǎn)稱標(biāo)樣。其它濃度的汞標(biāo)準(zhǔn)液是通過(guò)改變標(biāo)樣在翻泡瓶?jī)?nèi)的加入量來(lái)實(shí)現(xiàn)，如要得到3ng/ml的汞標(biāo)準(zhǔn)液，只要在翻泡瓶?jī)?nèi)加入0.3ml的標(biāo)樣 - 含30ng汞，瓶?jī)?nèi)再加8ml蒸餾水，2ml氯化亞錫，則最終瓶?jī)?nèi)汞濃度約為30ng8ml+2ml=3ng/ml。

5、干燥劑：

操作過(guò)程中，應(yīng)盡量不用干燥劑，使用干燥劑會(huì)使測(cè)量產(chǎn)生誤差，在做空白液出現(xiàn)干擾水峰時(shí)，再加入少量干燥劑。

6、高濃度樣品：對(duì)超過(guò)10ng/ml濃度的樣品應(yīng)作稀釋，盡量使所測(cè)濃度在0—5ng/ml的范圍內(nèi)。

7、做低濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線。如0.1ng/ml—O.5ng/ml時(shí)，顯示數(shù)值通過(guò)顯示調(diào)節(jié)鈕，同樣調(diào)節(jié)在020—100數(shù)值范圍內(nèi)。

8、樣品的預(yù)處理：參照有關(guān)的分析操作規(guī)程。

9、玻璃器皿的處理、參照有關(guān)的分析操作規(guī)程。

故障處理

l、開(kāi)機(jī)后無(wú)顯示：沒(méi)有裝保險(xiǎn)絲。

2、汞燈指示燈不亮，可重新開(kāi)機(jī)。

3、靈敏度偏低：①流量不對(duì)或汞標(biāo)樣失效。

②管道漏氣。

③顯示調(diào)節(jié)逆時(shí)針旋到底。

4、靈敏度偏高：①流量不對(duì)。

②管道污染。

③顯示調(diào)節(jié)順時(shí)針旋到底。

5、重現(xiàn)性差：操作不當(dāng)，管道污染，干燥劑問(wèn)題，管道漏氣。

6、儀器所接電源的地線應(yīng)接地良好。

7、儀器測(cè)試場(chǎng)所不應(yīng)有強(qiáng)電磁干擾或煙霧存在。

8、儀器存放環(huán)境應(yīng)干燥，并定期通電。

測(cè)汞儀的測(cè)量方法

汞及其化合物屬于劇毒物質(zhì)，特別是有機(jī)汞化合物。天然水中含汞極少，一般不超過(guò)0.1ug/L。我國(guó)引用水標(biāo)準(zhǔn)限值為0.001mg/L.測(cè)量汞的含量，大多院校以及科研單位都選用測(cè)汞儀來(lái)測(cè)量，來(lái)幫助做實(shí)驗(yàn)，以下就有幾種測(cè)汞儀的測(cè)量方法：（1）冷原子吸收法該方法適用于各種水體中的汞的測(cè)定，其最低檢測(cè)濃度為0.1-0.5ug/L汞（因儀器靈敏度和采氣體積不同而異）。原理：汞原子蒸氣對(duì)253.7nm的紫外光有選擇性吸收。

在一定濃度范圍內(nèi)，吸收光與汞濃度成正比。水樣經(jīng)消解后，講各種形態(tài)汞轉(zhuǎn)變成二價(jià)汞，再用氯化亞錫講二價(jià)汞還原為元素汞，用載氣將產(chǎn)生的汞蒸氣帶入測(cè)汞儀的吸收池測(cè)定吸光度，與汞標(biāo)準(zhǔn)溶液吸光度進(jìn)行比較定量。測(cè)定要點(diǎn)：a、水樣預(yù)處理b、繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線c、水樣的測(cè)定（2）冷原子熒光法該方法是將水樣中的汞離子還原基態(tài)汞原子蒸氣，吸收253.7nm的紫外光后，被激發(fā)而產(chǎn)生特征共振熒光，在一定的測(cè)量條件下和較低的濃度范圍內(nèi)，熒光強(qiáng)度與汞濃度成正比。方法最低檢出濃度為0.05ug/L，測(cè)定上限可達(dá)1ug/L，且干擾因素少，適用于地面水、生活污水和工業(yè)廢水的測(cè)定。