一、工作原理
原子吸收分光光度計基于原子對特定波長光的吸收特性實現(xiàn)定量分析,其核心過程分為三步:
原子化:將待測樣品轉(zhuǎn)化為自由基態(tài)原子。液體樣品通過霧化器形成氣溶膠,進(jìn)入高溫火焰(如空氣-乙炔火焰可達(dá)2300℃)或石墨爐(可達(dá)3000℃)中,使金屬元素原子化。
光吸收:空心陰極燈發(fā)射與待測元素特征譜線匹配的單色光,穿過原子化器時,基態(tài)原子吸收特定波長光,導(dǎo)致透射光強度減弱。吸收強度遵循朗伯-比爾定律:
A=lg(I0/I)=k⋅c,其中A為吸光度,k為吸光系數(shù),c為元素濃度。
信號檢測:光電倍增管將透射光信號轉(zhuǎn)換為電信號,經(jīng)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)計算吸光度,通過標(biāo)準(zhǔn)曲線法或內(nèi)標(biāo)法得出樣品中元素含量。
二、應(yīng)用領(lǐng)域
環(huán)境監(jiān)測:檢測水體(如重金屬鉛、鎘、汞)、土壤(砷、鉻)及大氣顆粒物中的污染元素,評估生態(tài)風(fēng)險。例如,用石墨爐原子吸收法測定飲用水中痕量鉛(限值0.01mg/L)。
食品安全:分析食品添加劑(如銅、鐵)、農(nóng)藥殘留(如有機汞)及包裝材料遷移物,保障質(zhì)量安全。例如,檢測罐頭食品中錫含量以控制腐蝕風(fēng)險。
臨床醫(yī)學(xué):測定血液、尿液中的微量元素(如鋅、硒、鉛),輔助診斷營養(yǎng)缺乏或中毒疾病。例如,兒童血鉛篩查需靈敏度達(dá)μg/L級。
冶金與材料:分析金屬合金(如鋼中錳、硅)及半導(dǎo)體材料(如硅中硼、磷)的雜質(zhì)含量,控制生產(chǎn)工藝。
地質(zhì)勘探:測定礦石、土壤中的貴金屬(如金、銀)及稀土元素,指導(dǎo)資源開發(fā)。
技術(shù)優(yōu)勢:靈敏度高(可達(dá)ppb級)、選擇性好、抗干擾能力強,是痕量元素分析的標(biāo)準(zhǔn)方法之一。