原子吸收光谱法(AAS)是一种用于测定样品中金属元素浓度的分析技术。其原理是基态自由原子能够吸收每种元素特征波长的光。
AAS 原理
样品被原子化,将分析物转化为气相中的自由中性原子。空心阴极灯(HCL)发出待测元素特定波长的光,自由原子吸收该光,检测器测量光强度的减弱。吸光度与元素浓度成正比,遵循比尔-朗伯定律。
仪器组成
AAS 仪器由以下部分组成:空心阴极灯,含有与目标分析物相同的金属,发射其特征线光谱;原子化器,如火焰(空气-乙炔或氧化亚氮-乙炔)用于液体样品,或石墨炉用于痕量分析;单色器,从其他发射线中分离出感兴趣的特定波长;以及光电倍增管检测器,测量透射光的强度。
原子化技术
常用的有三种原子化技术。火焰 AAS(FAAS)将样品溶液吸入火焰中,经脱溶剂、原子化后进行分析,检测限范围为 ppm 至 ppb。石墨炉 AAS(GFAAS)将小体积样品置于石墨管中,逐步升温至原子化,检测限达 ppb 至 ppt。氢化物发生 AAS 用于 As、Se 和 Hg 等元素,形成挥发性氢化物后输送至原子化器。
干扰因素
几种类型的干扰会影响 AAS 测量。光谱干扰源于其他元素的吸收线重叠,可通过使用替代波长或背景校正(塞曼效应或氘灯)进行修正。化学干扰涉及形成难熔化合物阻碍原子化,可通过加入释放剂(如测钙时加镧)来最小化。基质效应源于标准和样品之间粘度及表面张力的差异,影响雾化效率。
应用
AAS 用于水、土壤和空气中重金属(Pb、Cd、Hg、As)的环境分析;血液和尿液中微量元素(Fe、Cu、Zn、Mg)的临床检测;农产品和海产品中有毒金属的食品安全监测;以及合金、矿石和药品原料中金属的质量控制。