原子吸收光谱仪 仪器工作条件的选择

一、分析线

原子吸收强度直接正比于谱线振子强度和处于基态的原子数。从灵敏度的观点出发，通常选择由基态向第一激发态跃迁的共振吸收线做分析线，这是因为由基态向第一激发态跃迁的共振线具有最大的振子强度，而且，在3000℃以下，处于基态的原子数近似地等于总原子数，这也就是说，由基态向第一激发态跃迁的共振线一般说来也就是灵敏的吸收线。

在选择分析线时，还要考虑其他谱线的干扰，在分析线附近不得有其他非吸收线存在。例如镍共振线Ni232nm附近有几条非吸收或吸收很差的原子线Ni231.98nm和Ni232.14nm及离子线Ni231.6nm，使用很窄的光谱通带也难于将它们分辨开，因此，人们宁愿选用吸收系数稍低的Ni341.48nm做分析线。

分析线的选择还受到背景吸收的限制。在200nm以下，大气、火焰气和光学元件相当明显地吸收来自光源的共振辐射，对于As、Se、Hg等，其共振吸收线位于远紫外区，背景吸收强烈，这时就不宜选择这些元素的共振线做分析线，可以考虑选择波长较长的次灵敏线。

即使灵敏线不受干扰，在实际工作中，也未必都要选用灵敏线，灵敏线往往用于测定痕量元素，在分析高浓度试样时，有时选取灵敏度较低的次灵敏线，以便得到适度的吸光度值，改善校正曲线的线性范围，减少不必要的稀释操作。最适宜的分析线，应视具体情况由实验来决定。实验的方法是:首先扫描空心阴极灯光源的发射光谱，了解有哪几条可供选用的谱线，然后喷入适当浓度的分析元素标准溶液，查看这些谱线的吸收情况，应当选用不受干扰而且吸光度值适当的谱线为分析线。吸收线是适宜于测定痕量元素的。

一个元素若有多条分析线，通常采用灵敏线，但也要根据样品中被测元素的含量来选择。例如测定钴时，为了得到最高灵敏度应使用240.7nm谱线，但要得到较高精度，而且钴的含量较高时，最好使用352.7nm谱线。有时还要考虑干扰问题，如测定铷时，为了消除钾、钠的电离干扰，可用798.4nm代替780.0nm测定铅时，为了克服短波区域的背景吸收和噪声，不使用217.0nm灵敏线而用283.3nm次灵敏线。

二、光谱通带

它是指单色器出口狭缝包含波长的范围。光谱通带的宽度直接影响测定的灵敏度和标准曲线的线性范围，作为一般原则来讲应该这样来决定狭缝的宽度，即在不减小吸光度值的条件下，在能将邻近分析线的其他谱线分开的情况下，尽可能使用较宽的狭缝。这样可以增加光强，使用小的增益以降低检测器的噪声，从而提高信噪比与改善检出限，对测定有利。对于有复杂谱线的元素如铁、镍等来说要求选择较窄的通带，否则会带来光谱干扰，使分析灵敏度下降和工作曲线弯曲。因为吸收线的数目比发射线的数目少得多，所以谱线重叠的几率也会少得多，因此在原子吸收光谱分析时，允许使用较宽的狭缝。合适的狭缝宽度可用实验方法确定，其方法为将分析元素的标准溶液喷入火焰中，调节狭缝宽度，测定不同狭缝宽度时的吸光度当狭缝增宽到一定程度，其他谱线或非吸收谱线出现在光谱通带内，吸收度值就立即开始减小。不引起吸收值减小的最大狭缝宽度，就是应当选用的最合适的狭缝宽度。

三、灯电流

在保证稳定放电和合适的光强输出的前提条件下，尽可能选用较低的工作电流。灯电流过高，可导致热变宽和压力变宽，并增加自吸收，反而使辐射的光强度降低，结果是灵敏度下降，校正曲线下弯（弯向浓度轴），灯寿命缩短。寻找最佳工作电流的方法是固定其他测量条件，吸喷某一固定浓度的溶液，改变灯电流和负高压数值，测量吸光度值，然后绘制吸光度一灯电流关系曲线，从中选择灵敏度高，负高压在300～800V之间的灯电流值为工作电流。为了使空心阴极灯发射强度稳定，一般需预热10～30min，对大多数元素而言，应采用额定电流的40％～60％。较小的灯电流可提高测定灵敏度和延长灯的使用寿命。

四、对光

在调节燃烧头时，使其缝口正好在光束的中央，高或降低燃烧器，使光束正好在缝口上方。点燃火焰，吸入一个标准溶液，对燃烧器再进行调节，直到获得最大吸光度值。

五、火焰的选择

不同的元素可选择不同种类的火焰，原则是使待测元素获得最大原子化效率。易原子化的元素用低温火焰，反之就需要高温火焰。当火焰选定后，要选择合适的燃助比，对于难原子化的元素，易选用富燃火焰，易原子化的元素选用贫燃火焰或化学计量焰，调节时，吸入一个标准溶液，固定助燃气的流量，逐步改变燃气的流量，得到最大的吸光度值和稳定的火焰。

六、燃烧器的高度和角度

调节火焰燃烧器高度的目的，是使来自空心阴极灯的辐射从自由原子浓度最大的火焰区域通过，以获得最大灵敏度。首先从灵敏度和稳定性来考虑，选择适宜的高度；遇到干扰时，再改变其高度以设法避免干扰若干扰仍然存在，应考虑采用其他消除干扰的方法。其调节方法是在其他测试条件不变的情况下，吸喷待测元素的标准溶液，改变燃烧器高度，测定其吸光度值，绘制吸光度对燃烧器高度的关系曲线，找出最佳燃烧器高度。通常情况下，燃烧器的角度为0°，即燃烧器缝口与光轴方向一致。在测定高浓度样品时，可选择一定的角度，当角度为90°时，灵敏度仅为0°的1/20。

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