定义：
原子吸收光谱仪是一种利用基态原子蒸气对特定波长的光辐射产生选择性吸收这一现象，来定量测定样品中特定元素含量的分析仪器。它是元素分析领域**常用、**成熟的技术之一，以其灵敏度高、选择性好、准确度高、操作相对简便以及应用范围广而著称。
核心原理：
原子化： 将样品溶液（或固体）中的待测元素转化为基态自由原子蒸气。这是ＡＡＳ分析的关键步骤。
光源发射： 仪器使用待测元素的空心阴极灯作为光源。这种灯能发射出待测元素的特征谱线（共振线），其波长非常精确。
吸收过程： 当特征谱线通过含有基态待测原子蒸气的原子化器时，基态原子会吸收与其外层电子跃迁能级相对应的特定波长的光。
定量测定： 测量被吸收前后的光强度变化（吸光度）。根据朗伯－比尔定律，吸光度与原子化器中基态原子的浓度成正比。通过测量未知样品的吸光度，并与已知浓度的标准溶液（工作曲线法）进行比较，即可计算出样品中待测元素的含量。
仪器主要组成部分：
光源：
核心部件： 空心阴极灯。每个待测元素通常需要专用的灯。灯内充有低压惰性气体（氖或氩），阴极由待测元素或其合金制成。通电后产生辉光放电，溅射出的阴极元素原子被激发，发射出该元素的特征锐线光谱（主要是共振线）。
其他光源： 连续光源（如氘灯，主要用于背景校正）、无极放电灯（ＥＤＬ，对某些元素如Ａｓ， Ｓｅ， Ｈｇ等灵敏度更高）。
原子化系统： 将样品中的待测元素转化为自由基态原子的装置。是ＡＡＳ的核心，直接影响分析性能。
核心部件： 由高纯度石墨管（或平台）构成。
过程： 样品被定量注入石墨管中，通过程序升温经历几个阶段：干燥（去除溶剂）→ 灰化（去除基体有机物／易挥发干扰物）→ 原子化（高温下使待测元素瞬间原子化）→ 净化（高温**残留物）。
特点： 原子化效率高（接近１００％），**灵敏度极高（可达１０＾｛－１２｝ － １０＾｛－１５｝ ｇ），样品用量少（μＬ级）；但分析速度较慢，操作相对复杂，干扰有时比火焰法多，设备昂贵。
雾化器： 将样品溶液转化为细小气溶胶。
雾化室： 使气溶胶与燃气、助燃气混合均匀，并去除大液滴。
燃烧器： 气溶胶在燃烧器缝口处与燃气（乙炔、丙烷、氢气等）和助燃气（空气、笑气Ｎ₂Ｏ）混合燃烧，形成高温火焰（１７００°Ｃ － ３０００°Ｃ），使样品原子化。
特点： 操作简便、快速、重现性好、成本低；但原子化效率相对较低（～１０％），灵敏度低于石墨炉，样品消耗量较大。
火焰原子化器：
石墨炉原子化器（电热原子化器）：
其他原子化器： 氢化物发生原子化器（适用于Ａｓ， Ｓｅ， Ｓｂ， Ｂｉ， Ｓｎ， Ｐｂ， Ｇｅ， Ｔｅ， Ｈｇ等易形成挥发性氢化物的元素）、冷蒸气原子化器（专用于汞）。
光学系统（分光系统）：
作用： 将从光源发出的复合光（包含待测元素共振线及其他谱线）进行色散分光，分离出待测元素的特征谱线，并聚焦到检测器上。
核心部件： 单色器（通常采用光栅）。选择所需的特定波长（共振线），排除其他波长的干扰光。
其他部件： 透镜、反射镜、狭缝等。
检测系统：
作用： 将经过原子蒸气吸收后的光信号转换为电信号，并进行放大和测量。
核心部件： 光电倍增管或固态检测器（如ＣＣＤ， ＣＭＯＳ）。
功能： 测量透射光强度（Ｉ）或吸光度（Ａ ＝ ｌｏｇ（Ｉ₀／Ｉ），其中Ｉ₀为入射光强度）。
数据处理与控制系统：
作用： 控制仪器各部件的运行（如灯电流、波长选择、原子化器程序升温、气体流量等），采集和处理检测器信号，计算吸光度，绘制工作曲线，计算样品浓度并输出结果。
核心： 计算机和专用软件。
背景校正技术：
样品基体（共存物质）在原子化过程中可能产生分子吸收或光散射（非特征性宽带吸收或散射），导致虚假的吸光度信号。为**干扰，提高准确性，现代ＡＡＳ通常配备背景校正装置：
氘灯背景校正： 利用氘灯发出的连续光谱测量背景吸收，从空心阴极灯的锐线吸收信号中扣除。
塞曼效应背景校正： 在原子化器处施加强磁场，使原子吸收线分裂（塞曼效应），利用磁场开／关状态测量信号和背景信号。校正能力强，尤其适用于复杂基体和高背景情况。
自吸收背景校正： 通过改变空心阴极灯电流，利用高电流下的自吸效应来测量背景。主要用于某些特定仪器或元素。
分析方法：
标准曲线法： **常用。配制一系列已知浓度的标准溶液，测定其吸光度，绘制吸光度－浓度标准曲线。在相同条件下测定样品溶液的吸光度，从曲线上查得浓度。
标准加入法： 适用于基体复杂、难以配制匹配基体标准溶液的情况。向几份等量样品溶液中加入不同量的标准溶液，测定吸光度，外推求得样品浓度。
主要特点：
优点：
灵敏度高： 火焰法可达ｐｐｍ级（１０＾｛－６｝ ｇ／ｇ），石墨炉法可达ｐｐｂ级（１０＾｛－９｝ ｇ／ｇ）甚**ｐｐｔ级（１０＾｛－１２｝ ｇ／ｇ）。
选择性好： 元素空心阴极灯发射谱线窄，干扰相对较少。
准确度和精密度高： 相对标准偏差通常可达１－２％。
操作相对简便： 尤其火焰法。
应用范围广： 可测定７０多种金属元素和部分非金属元素（如Ａｓ， Ｓｅ）。
样品消耗量少： 石墨炉法尤为突出。
局限性：
通常一次只能测定一种元素： 多元素分析效率较低（虽有顺序扫描或同时多通道仪器，但不如ＩＣＰ－ＯＥＳ／ＭＳ**）。
对难熔元素（如Ｗ， Ｔａ， Ｎｂ， Ｚｒ， Ｈｆ， Ｂ， Ｕ等）和稀土元素灵敏度较低或测定困难。
非金属元素测定能力有限。
基体干扰有时较复杂： 需要背景校正或化学改进剂。
线性范围相对较窄： 通常１－２个数量级。
石墨炉法分析速度较慢。
应用领域：
原子吸收光谱仪广泛应用于需要对元素进行痕量或常量定量分析的领域：
环境监测： 水体（地表水、地下水、废水）、土壤、沉积物、大气颗粒物中的重金属（Ｐｂ， Ｃｄ， Ｈｇ， Ａｓ， Ｃｒ， Ｃｕ， Ｚｎ， Ｎｉ等）分析。
食品**： 食品、饮料、农产品中的营养元素（Ｃａ， Ｍｇ， Ｆｅ， Ｚｎ， Ｃｕ等）和有毒有害元素（Ｐｂ， Ｃｄ， Ｈｇ， Ａｓ， Ｓｎ等）检测。
地质矿产： 矿石、矿物、地质样品中金属元素分析。
石油化工： 油品、催化剂、添加剂中的金属含量分析（如汽油中的Ｐｂ）。
生物医学与**： 血液、尿液、组织、头发等生物样品中微量元素（如Ｚｎ， Ｃｕ， Ｆｅ， Ｃａ， Ｍｇ， Ｓｅ， Ｃｒ， Ｐｂ， Ｃｄ）分析。
冶金工业： 金属材料、合金的成分分析及质量控制。
制药工业： 原料药、辅料、成品药中金属杂质（如催化剂残留）的限度检查。
材料科学： 新型材料中痕量元素分析。
法医学： 物证中微量元素分析。
发展趋势：
自动化与智能化： 自动进样器、自动稀释、方法自动优化、智能诊断等。
联用技术： 与流动注射、**液相色谱联用，实现形态分析（如Ａｓ（ＩＩＩ）／Ａｓ（Ｖ）， Ｃｒ（ＩＩＩ）／Ｃｒ（ＶＩ））。
固体直接进样技术： 简化样品前处理，减少污染和损失。
高性能检测器与光源： 提高信噪比、灵敏度和稳定性。
软件功能增强： 更强大的数据处理、报告生成和质量控制功能。
小型化与便携式： 用于现场快速筛查。
总结：
原子吸收光谱仪是元素定量分析领域的基石技术。它基于原子对特征光的吸收原理，通过**原子化（火焰、石墨炉等）和精密光学检测系统，实现对多种元素的高灵敏、高选择性测定。尽管面临来自ＩＣＰ－ＭＳ等技术的竞争，其成熟度、可靠性、相对较低的成本和广泛的适用性，使其在环境、食品、医药、工业等众多领域的常规分析和质量控制中仍然发挥着不可替代的作用。技术的持续发展（如自动化、联用）进一步拓展了其应用深度和广度。
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