原子吸收分光光度计

工作原理

原子吸收现象：当有辐射通过自由原子蒸气，且入射辐射的频率等于原子中的电子由基态跃迁到较高能态（一般情况下都是第一激发态）所需要的能量频率时，原子就会从辐射场中吸收能量，产生共振吸收，电子由基态跃迁到激发态，同时使辐射减弱。

定量依据：在一定浓度范围和一定的火焰宽度条件下，当采用锐线光源时，溶液的吸光度与待测元素浓度成正比，符合朗伯 - 比尔定律，其中为吸光度，为常数，为待测元素的浓度，通过测量吸光度，就可以计算出样品中待测元素的含量。

仪器结构

光源：主要作用是发射待测元素的特征谱线，必须具备足够的强度、稳定性和锐线光谱。常用的光源是空心阴极灯，它由一个空心圆柱形阴极和一个阳极组成，灯内充有低压惰性气体。

原子化器：将样品中的待测元素转化为气态的基态原子。主要有火焰原子化器和石墨炉原子化器两种类型。火焰原子化器利用火焰的热能使样品原子化，具有操作简单、分析速度快等优点，但原子化效率较低；石墨炉原子化器则是利用电流通过石墨管产生的高温来使样品原子化，原子化效率高，灵敏度比火焰原子化器高 10 - 200 倍，但分析速度较慢，操作相对复杂。

分光系统：将待测元素的特征谱线与其他谱线分开，只让待测元素的特征谱线通过，到达检测器。主要由入射狭缝、准直镜、光栅或棱镜等色散元件以及出射狭缝等组成。

检测系统：主要由光电倍增管等组成，其作用是将光信号转换为电信号，并进行放大和测量，然后将信号传输到数据处理系统。光电倍增管可以将微弱的光信号放大到能够被仪器检测和处理的程度。

数据处理系统：对检测系统传输来的信号进行处理、分析和计算，包括扣除背景、绘制标准曲线、计算样品中待测元素的含量等，并以数字、图表等形式显示和输出分析结果。

仪器特点

选择性好：由于原子吸收线的数目比发射线少得多，谱线重叠的几率小，所以该仪器具有较高的选择性，能够有效地避免其他元素的干扰，准确测定特定元素的含量。

灵敏度高：对于大多数金属元素，原子吸收分光光度计都具有较高的灵敏度，能检测到 ppm（百万分之一）甚至 ppb（十亿分之一）级别的元素含量。

精密度高：在合适的条件下，其测量的相对标准偏差一般可控制在 1% - 5% 以内，能够提供较为准确和可靠的分析结果。

分析范围广：可测定的元素多达 70 多种，几乎涵盖了所有的金属元素和部分半金属元素，包括常见的金属元素如铁、铜、锌等，以及一些稀有金属和贵金属元素。

应用领域

环境分析：用于监测土壤、水体、大气等环境样品中的重金属污染情况，如测定土壤中的铅、镉、汞含量，评估土壤污染程度；检测水中的铜、锌、镍等元素含量，判断水质是否符合标准。

食品检测：在食品行业中，可检测食品中的微量元素和有害金属元素，如检测奶粉中的钙、铁、锌等营养元素含量，以及大米中的镉、茶叶中的铅等有害元素含量，保障食品安全。

冶金工业：在矿石开采和金属冶炼过程中，用于分析矿石中的金属元素含量，指导选矿和冶炼工艺；对金属材料中的杂质元素进行检测，控制产品质量。

医药领域：在药品生产和质量控制中，测定药品中的金属杂质含量，确保药品的安全性和质量；在临床诊断中，检测人体血液、尿液等生物样品中的微量元素，辅助疾病的诊断和治疗。