原子吸收光譜儀分析多種痕量金屬元素

建立在分散成蒸氣狀態(tài)的基態(tài)原子具有吸收同種原子所輻射的特征光的性質(zhì)基礎(chǔ)上的定量分析方法。

原子吸收光譜儀簡史　1860年G.R.基爾霍夫證實(shí)了發(fā)自鈉蒸氣的光通過比該蒸氣溫度低的鈉蒸氣時(shí)，會引起鈉發(fā)射譜線的被吸收現(xiàn)象。進(jìn)一步的研究還發(fā)現(xiàn)，太陽輻射中暗線的波長恰與某些元素發(fā)射的特征譜線相同，從而說明J.夫瑯和費(fèi)觀察到的太陽光譜中的暗線，為太陽輻射被其周圍存在的低溫同種原子吸收的結(jié)果。這是zui早的原子吸收光譜的概念。1902年R.伍德森首先利用汞弧燈發(fā)射的2537埃譜線可以被汞蒸氣所吸收的現(xiàn)象，測定了空氣中的汞。后來原子吸收現(xiàn)象逐步被用于大氣中化學(xué)組分的研究。直到1955年，澳大利亞物理學(xué)家A.沃爾什設(shè)計(jì)制造了簡單的儀器，利用原子吸收原理進(jìn)行多種痕量金屬元素的分析獲得成功，他被*為原子吸收光譜法的創(chuàng)建人。

20世紀(jì)50年代初，高質(zhì)量封閉式空心陰極燈光源研制成功后，對原子吸收光譜法的建立起了極大的促進(jìn)作用。直到今天，空心陰極燈仍然是zui廣泛應(yīng)用的光源。這是一種利用異常輝光放電的特殊氣體放電管，常以吸氣性金屬鈦、鉭為陽極，用含有待測元素的金屬材料制成空心圓柱形陰極，兩極間施加調(diào)制的電壓，使輝光放電保持在陰極腔內(nèi)，陰極物質(zhì)濺射出來的原子與其他粒子（充入的惰性氣體原子或離子）碰撞而受激發(fā)光。此種條件可輻射足夠強(qiáng)的、純凈、銳利和穩(wěn)定的特征譜線。雖然近年來還發(fā)展了微波激發(fā)無極放電燈光源，但只局限用于鹵化物蒸氣壓較高的少數(shù)元素。

為使分析試樣轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的原子蒸氣，必須有專門的原子化裝置。目前常采用火焰原子化和電熱原子化兩種方式。前者將試樣溶液隨載氣噴入高溫化學(xué)火焰燃燒器，利用火焰的高溫使試樣原子化；后者是利用電加熱由不同的材料(如石墨、鎢、鉭、石英等)制作的爐、管、絲或片狀原子化器，將試樣置于原子化器內(nèi)加熱蒸發(fā)和原子化。火焰原子化具有操作簡單、迅速、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn),缺點(diǎn)是試樣為載氣和燃?xì)庀♂專虼诵实?火焰化學(xué)干擾和試樣消耗較大。1959年蘇聯(lián)物理學(xué)家..利沃夫首先將原子發(fā)射光譜法中石墨爐蒸發(fā)法的原理用于原子吸收光譜法中,開創(chuàng)了非火焰原子化方式,隨后十年里各種類型的電熱原子化裝置相繼出現(xiàn)，其中石墨爐是zui早發(fā)展的一種。

原子吸收光譜法基于在實(shí)驗(yàn)條件下較穩(wěn)定存在的、占多數(shù)的基態(tài)原子對光源特征輻射的吸收，外界條件變化對其影響較小。此法較之原子發(fā)射光譜法具有較高的準(zhǔn)確度、較好的選擇性，并對部分元素具有較高的靈敏度。此法不僅適用于各類試樣中痕量元素