1.原子吸收分光光度法（atomic absorption spectrophotometry,AAS）：是基于蒸汽中的基态原子对特征电磁辐射的吸收来测定试样中该元素含量的方法。

2.原子吸收分光光度法的特点：【11，15，17】

• 优点：

灵敏度高，一般可测得10^-6-10^-13，g/mL

选择性好，谱线及基体干扰少，且易消除，

精密度高，在一般低含量测定的RSD%好为1%-3%，

分析速度快，仪器较简单，操作方便，测定元素范围广

简记：准确度高，灵敏度高，选择性好，应用范围广

• 局限性：

工作曲线的线性范围窄，一般为一个数量级范围

使用不方便，大多数仪器测定不同元素需要更换不同的光源，

某些元素检出能力差，一些易形成稳定化合物的元素以及非金属元素的原子化效率低，化学干扰较严重。

简史：近20年来，使用连续光源和中阶梯光谱，结合用光导摄像管，二极管阵列的多元素分析检测器，设计出微机控制的原子吸收分光光度计，解决了多元素的同时测定，还有与现代分离技术联机等，使原子吸收分光光度法的应用前景更为广阔。

3.原子吸收分光光度法的基本原理【12，18】

• 原子的量子能级和能级图

能级图：横坐标是原子实际存在的光谱支项，水平线表示能级的高低，纵坐标表示原子能量。

共振线：原子在基态与第一激发态之间跃迁产生的谱线，通常是最强的谱线。

• 原子在各能级的分布：在一定温度下的热力学平衡体系中，激发态原子数与基态原子数之比，可用波尔曼方程表示。

温度越高，Ng/No越大，即激发态原子数目随温度升高而增加。

温度相同时，E1激发能越小，即吸收波长越长，Ng/No越大。

• 原子吸收线的轮廓和变宽

将吸收系数Kυ对频率υ作图，曲线形状称为原子吸收线的轮廓。

谱线变宽的因素：自然宽度，多普勒变宽，压力变宽，赫鲁比马克变宽（公正变宽），劳伦茨变宽，电场变宽，磁场变宽，自吸变宽。

• 原子吸收值与原子浓度的关系

积分吸收(integrated absorption)：基态原子浓度与吸收线轮廓所包括的面积（称积分吸收）成正比，积分吸收与被测元素原子的总数N成简单的线性关系。

峰值吸收(peak absorption)：直接测量吸收线轮廓的中心频率或中心波长所对应的峰值吸收系数Ko，来确定蒸汽中的原子浓度。

测定条件一定时，A=K'c。即在一定条件下，峰值吸收处测得的吸光度与试样中被测元素的浓度成线性关系（定量基础）

4.原子吸收线变宽的因素：

• 自然宽度(naturale width,ΔυN)：是在无外界条件的影响下，谱线固有的宽度，激发态原子的寿命短，吸收线的自然宽度宽，
• 多普勒变宽变宽(Doppler broadening，ΔυD)：由无规则的热运动产生的变化。测定的温度越高，被测元素的原子质量越小，原子的相对热运动越剧烈，热变宽越大，
• 压力变宽(pressure broadening)：是由于吸光原子与蒸汽中其它粒子间相互碰撞而引起能级的微小变化，使发射或吸收的光量子频率改变而导致的变宽。
• 赫鲁比马克变宽(Holtsmark broadening)：又称共振变宽。是被测元素激发态原子与基态原子之间碰撞引起的谱线变宽，他随试样原子蒸气浓度增加而增加，
• 劳伦茨变宽(Lorentz broadening)：是被测原子与其他外来粒子相互碰撞而引起的谱线变宽，其大小随原子区内气体压力的增加和温度的升高而增大。
• 其他：电场变宽，磁场变宽，自吸变宽等。

5.峰值代替积分吸收进行定量的必要条件：

• 锐线光源的发射线与原子吸收线的中心频率完全一致。
• 锐线光源发射线的半宽度比吸收线的半宽度更窄。

6.在原子吸收光谱中为什么选择共振线作为分析线？原子的吸收线一般位于光谱的何处？​【08，13，19】

共振线是原子在基态与第一激发态直接跃迁产生的谱线，因此共振线的跃迁概率大，强度高，对大多数因素来说，共振线是各元素的特征谱线也是所有谱系中最灵敏的谱线，所以在原子吸收光谱中选择共振线作分析线，以提高分析的灵敏度。

吸收线一般位于紫外区和可见区

7.简述发射线和吸收线的轮廓对原子吸收分光光度分析的影响？

• 当发射线宽度小于吸收线宽度时，吸收完全，灵敏度高，校正曲线的线性好，准确度高，
• 当发射线宽度大于吸收线宽度时，吸收不完全，灵敏度低，校正曲线的线性差，准确度低，
• 当吸收发射线与吸收线的轮廓有显著位移时，吸收最不完全，灵敏度最低，校正曲线的线性最差。

8.原子吸收的过程：

试样经适当的预处理为试液，试液在原子化器中物化成变成细雾，与燃气混合后送至燃烧器，试液中被测元素在高温中转化为基态原子并吸收层光源发射出的与被测元素对应的特征波长辐射，透过光再经单色器分光后，由光电倍增管接收，并经放大，从读数装置中显示出吸光度值或光谱图。

9.原子吸收分光光度计的组成：​【13】

锐线光源，原子化器，单色器，检测系统，背景校正系统和自动进样系统。

• 光源：常用的是空心阴极灯。

作用：是发射被测元素基态原子所吸收的特征共振线(故称锐线光源(narrow-line source))

要求：发射辐射波长的半宽度明显小于吸收线的到半宽度，辐射强度大，稳定且背景信号小。

• 原子化器：

作用：是提供能量，使试样干燥蒸发，并使被测元素转化为气态的基态原子。

火焰原子化器主要包括雾化器，雾化室，燃烧器：

①雾化器的作用：是将试液变成高度分散的雾状形式，

②雾化室的作用：一是使较大雾粒沉降凝聚，从废液口排出，二是是雾粒与燃气，助燃气均匀混合形成气溶胶，再进入火焰原子化区，三是起缓冲稳定混合气气压的作用，以便使燃烧器产生稳定的火焰，

③燃烧器的作用是产生火焰，将被测物分解为基态原子。

Δ特点：

优点：结构简单，操作方便，应用较广，火焰稳定，重现性及精密度较好，

缺点：雾化效率低，原子化效率低；其他原子在火焰吸收区中停留的时间很短，通常只可以液体进样，由于使用大量载气起稀释作用，使原子蒸气浓度较低，因而限制了其灵敏度和检测限。

石墨炉原子化法主要有炉体，石墨管和电，水，气供给系统组成。

过程：①干燥：蒸发除去试样中的溶剂，以避免溶剂的存在导致灰化和原子化过程飞溅，②灰化：在不损失待测元素的前提下，尽可能除去试样中的溶剂和其它有机物，起到减少干扰物质，富集待测物质的作用，③原子化：使待测元素的化合物蒸发汽化，然后解离为基态原子④净化：用比原子化阶段稍高的温度加热，以除去残样品残渣，净化石墨炉，减少因样品残留所产生的记忆效应。

特点：

优点：①原子化效率和测定灵敏度都比火焰法高的多，②原子化温度高，可用于分析较难挥发和原子化的元素③试样用量少，液体和固体试样均可直接进样，操作安全。

缺点：①基体效应和化学干扰较大，背景较强，②测定的精密度比火焰原子化法的低③仪器装置较复杂，价格昂贵，需要水冷却。

氢化物发生原子化器。

冷蒸气发生器原子化器。

• 单色器：作用是将所需的共振吸收线与邻近干扰线分离。
• 检测器：作用是将单色器分出的光信号进行光电转换。

10.在原子吸收分光光度计中，为什么不采用连续光源如钨丝灯或氙灯，而在紫外可见分光光度计中则需要采用连续光源？​【13】

原子吸收光谱中，积分吸收与样品浓度呈线性关系，但由于原子吸收线的半宽度很小，如果采用连续光源，要测定半宽度很小的吸收线的积分吸收值就需要分辨率非常高的单色器，目前的技术条件上达不到，因此只能借助锐线光源，利用峰值吸收来代替。而紫外可见分光光度计测定的是分子光谱，分子光谱属于带状光谱，具有较大的半宽度，使用普通的棱镜或光栅就可以达到要求，而且使用连续光源还可以进行光谱扫描，可以用同一个光源对多种化合物进行测定。

11.紫外可见吸收光谱法和原子吸收光谱法的异同点：

• 相同点：

都是依据样品对入射光的吸收进行测量的

都遵循朗伯比尔定律

就设备而言均由四大部分组成：光源单色器，吸收池（原子化器），检测器。

• 不同点：

吸收物质的状态不同：

紫外可见光谱溶液中分子，离子，宽带分子光谱，可以使用连续光源；

原子吸收光谱，基态原子或离子，窄带原子光谱，必须使用锐线光源，

单色器和吸收池的位置不同。

12.可见分光光度计和原子吸收分光光度计：​【13，18】二者均由光源，单色器，吸收池或原子化器，检测器和记录仪组成，但在设计位置上是不同的。原子吸收分光光度计中的单色器放在原子原子化器后面，是为了避免火焰中非吸收光的干扰，即防止原子化时产生的辐射不加以选择的都进入检测器，避免光电倍增管的疲劳。

13.原子吸收分光光度计的类型：

• 单光束原子吸收分光光度计：这种仪器只有一个空心阴极灯外光路只有一束光，一个单色器和检测器。

优点：仪器结构简单，共振线在传播过程中辐射能损失较少，单色器能获得较大亮度，故有较高的灵敏度，价格低廉便于维护，

缺点：是由于光源辐射不稳定所引起的基线漂移。

• 双光束原子吸收分光光度计：由光源发射的共振线被切光器分解成两束光，一束测量光S通过原子化器，另一束光R作为参比不通过原子化器，两束光交替进入单色器，然后进行检测。

优点：光源的任何漂移及检测器灵敏度的变动，都将由于参比光束的作用得到补偿。

缺点：仍不能消除原子化系统的不稳定和背景吸收的影响，而且仪器结构复杂，价格较贵。

14.AAS测定条件的选择：

• 试样取量及处理：在火焰原子化法中，应该在保持燃气和助燃器一定比例与一定的总气体流量的条件下，测定吸光度随喷雾试样量的变化，达到最大吸光度的试样喷雾量，就是应当选取的试样喷雾量，进量过小，信号太弱，过大，在火焰原子化法中，对火焰会产生冷却效应，吸光度下降。【简记：适量，无污染】
• 分析线：通常选择共振吸收线作为分析线。
• 狭缝宽度：允许使用较宽的狭缝，有利于增加灵敏度，提高信噪比。合适的狭缝宽度可由实验方法确定，即将试液喷入火焰中，调节狭缝宽度，并观察相应的吸光度变化，吸光度大且平稳时的最大峡缝宽度即为最宜狭缝宽度。
• 空心阴极灯的工作电流：灯电流过低，放电不稳定，光谱输出强度低，灯电流过大，谱线变宽，灵敏度下降，灯的寿命也要缩短。通常选用最大电流的1/2~2/3为工作电流。【简记：小电流】
• 原子化条件的选择：

火焰原子化法：

短波区元素—氢火焰；

易电离元素—高温火焰。

石墨炉原子化法：

①干燥：稍低于溶剂沸点的温度热解

②灰化：保证被测元素没有明显损失，将试样加热到尽可能的高温

③原子化温度：选择吸收信号最大时的最低温度。原子化阶段：停止载气通过

15.AAS中的干扰及其抑制：

• 电离干扰(ionization interference)：是由于被测元素在原子化过程中发生电离，使参与吸收的基态原子数减少，而造成吸光度下降的现象。消除方法：通过加入消电离剂，抑制和消除电离干扰效应。
• 基体干扰(matrix interference,物理干扰)：是指试样在处理，转移，蒸发和原子化过程中，由于是用物理特性的变化引起吸光度下降的现象。消除方法：通过配置与被测试样组成相近的对照品或采用标准加入法，是消除物理干扰最常用的方法
• 光学干扰(optical interference)：是指原子光谱对分析线的干扰。消除方法：通过另选波长或化学分析法分离干扰元素
• 化学干扰(chemical interference)：是指在溶液或气相中，由于被测元素与其他共存组份之间发生化学反应，而影响被测元素化合物的离解和原子化。消除方法：通过加入稀释剂，加保护剂，适当提高火焰温度来消除
• 背景干扰：可以自己查课本了解一下，简单来说，就是原子化过程中所产生的光谱干扰。

16.灵敏度和检测限

• 灵敏度s：在一定浓度时，测量值的增量(dA)与相应的被测元素浓度的增量(dc)之比。

特征浓度(characteristic concentration): 在火焰原子吸收法中，采用特征浓度表示。其定义为能产生0.0044吸光度时所对应的被测元素的浓度(μg/mL)。

特征质量(characteristic mass)：在石墨炉原子吸收法中，采用特征质量表示。其定义为0.0044吸光度所对应的被测元素的质量(g或μg)。

• 检出限(limit of detection,D)：是在给定的分析条件和某一置信度下可被检出的最小浓度或最小量。

17.AAS定量分析方法：

• 工作曲线法：在仪器推荐的浓度范围内，制备含待测元素的对照品至少三份，浓度依次增加，并分别加入相应试剂，同时以相应试剂制备空白对照溶液，依次测定空白对照液和各浓度对照品溶液的吸光度A,绘制A-C标准曲线。适用于组成简单的试样。
• 标准加入法。

• 内标法。

18.连续光源原子吸收光谱(continous source-atomic absorption spectrometer,CS-AAS)：在光源单色器和检测器等方面进行了开创性的改进，采用特制的高聚焦短弧氙灯作为连续光源，取代了传统的空心阴极灯。