原子吸收光譜儀 儀器工作條件的選擇

一、分析線

原子吸收強度直接正比于譜線振子強度和處于基態的原子數。從靈敏度的觀點出發，通常選擇由基態向第一激發態躍遷的共振吸收線做分析線，這是因為由基態向第一激發態躍遷的共振線具有最大的振子強度，而且，在3000℃以下，處于基態的原子數近似地等于總原子數，這也就是說，由基態向第一激發態躍遷的共振線一般說來也就是靈敏的吸收線。

在選擇分析線時，還要考慮其他譜線的干擾，在分析線附近不得有其他非吸收線存在。例如鎳共振線Ni232nm附近有幾條非吸收或吸收很差的原子線Ni231.98nm和Ni232.14nm及離子線Ni231.6nm，使用很窄的光譜通帶也難于將它們分辨開，因此，人們寧愿選用吸收系數稍低的Ni341.48nm做分析線。

分析線的選擇還受到背景吸收的限制。在200nm以下，大氣、火焰氣和光學元件相當明顯地吸收來自光源的共振輻射，對于As、Se、Hg等，其共振吸收線位于遠紫外區，背景吸收強烈，這時就不宜選擇這些元素的共振線做分析線，可以考慮選擇波長較長的次靈敏線。

即使靈敏線不受干擾，在實際工作中，也未必都要選用靈敏線，靈敏線往往用于測定痕量元素，在分析高濃度試樣時，有時選取靈敏度較低的次靈敏線，以便得到適度的吸光度值，改善校正曲線的線性范圍，減少不必要的稀釋操作。最適宜的分析線，應視具體情況由實驗來決定。實驗的方法是:首先掃描空心陰極燈光源的發射光譜，了解有哪幾條可供選用的譜線，然后噴入適當濃度的分析元素標準溶液，查看這些譜線的吸收情況，應當選用不受干擾而且吸光度值適當的譜線為分析線。吸收線是適宜于測定痕量元素的。

一個元素若有多條分析線，通常采用靈敏線，但也要根據樣品中被測元素的含量來選擇。例如測定鈷時，為了得到最高靈敏度應使用240.7nm譜線，但要得到較高精度，而且鈷的含量較高時，最好使用352.7nm譜線。有時還要考慮干擾問題，如測定銣時，為了消除鉀、鈉的電離干擾，可用798.4nm代替780.0nm測定鉛時，為了克服短波區域的背景吸收和噪聲，不使用217.0nm靈敏線而用283.3nm次靈敏線。

二、光譜通帶

它是指單色器出口狹縫包含波長的范圍。光譜通帶的寬度直接影響測定的靈敏度和標準曲線的線性范圍，作為一般原則來講應該這樣來決定狹縫的寬度，即在不減小吸光度值的條件下，在能將鄰近分析線的其他譜線分開的情況下，盡可能使用較寬的狹縫。這樣可以增加光強，使用小的增益以降低檢測器的噪聲，從而提高信噪比與改善檢出限，對測定有利。對于有復雜譜線的元素如鐵、鎳等來說要求選擇較窄的通帶，否則會帶來光譜干擾，使分析靈敏度下降和工作曲線彎曲。因為吸收線的數目比發射線的數目少得多，所以譜線重疊的幾率也會少得多，因此在原子吸收光譜分析時，允許使用較寬的狹縫。合適的狹縫寬度可用實驗方法確定，其方法為將分析元素的標準溶液噴入火焰中，調節狹縫寬度，測定不同狹縫寬度時的吸光度當狹縫增寬到一定程度，其他譜線或非吸收譜線出現在光譜通帶內，吸收度值就立即開始減小。不引起吸收值減小的最大狹縫寬度，就是應當選用的最合適的狹縫寬度。

三、燈電流

在保證穩定放電和合適的光強輸出的前提條件下，盡可能選用較低的工作電流。燈電流過高，可導致熱變寬和壓力變寬，并增加自吸收，反而使輻射的光強度降低，結果是靈敏度下降，校正曲線下彎（彎向濃度軸），燈壽命縮短。尋找最佳工作電流的方法是固定其他測量條件，吸噴某一固定濃度的溶液，改變燈電流和負高壓數值，測量吸光度值，然后繪制吸光度一燈電流關系曲線，從中選擇靈敏度高，負高壓在300～800V之間的燈電流值為工作電流。為了使空心陰極燈發射強度穩定，一般需預熱10～30min，對大多數元素而言，應采用額定電流的40％～60％。較小的燈電流可提高測定靈敏度和延長燈的使用壽命。

四、對光

在調節燃燒頭時，使其縫口正好在光束的中央，高或降低燃燒器，使光束正好在縫口上方。點燃火焰，吸入一個標準溶液，對燃燒器再進行調節，直到獲得最大吸光度值。

五、火焰的選擇

不同的元素可選擇不同種類的火焰，原則是使待測元素獲得最大原子化效率。易原子化的元素用低溫火焰，反之就需要高溫火焰。當火焰選定后，要選擇合適的燃助比，對于難原子化的元素，易選用富燃火焰，易原子化的元素選用貧燃火焰或化學計量焰，調節時，吸入一個標準溶液，固定助燃氣的流量，逐步改變燃氣的流量，得到最大的吸光度值和穩定的火焰。

六、燃燒器的高度和角度

調節火焰燃燒器高度的目的，是使來自空心陰極燈的輻射從自由原子濃度最大的火焰區域通過，以獲得最大靈敏度。首先從靈敏度和穩定性來考慮，選擇適宜的高度；遇到干擾時，再改變其高度以設法避免干擾若干擾仍然存在，應考慮采用其他消除干擾的方法。其調節方法是在其他測試條件不變的情況下，吸噴待測元素的標準溶液，改變燃燒器高度，測定其吸光度值，繪制吸光度對燃燒器高度的關系曲線，找出最佳燃燒器高度。通常情況下，燃燒器的角度為0°，即燃燒器縫口與光軸方向一致。在測定高濃度樣品時，可選擇一定的角度，當角度為90°時，靈敏度僅為0°的1/20。

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