基態(tài):自由原子、離子或分子內(nèi)能最低的能級(jí)狀態(tài)。通常將此能級(jí)的能量定位零。
激發(fā)態(tài):在外界能量的作用下,原子外層的一個(gè)或幾個(gè)電子可轉(zhuǎn)移到離核較遠(yuǎn)的軌道上,這種新的原子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)叫激發(fā)態(tài)(一般指最低激發(fā)態(tài))。
能級(jí):具有特定內(nèi)能的自由原子、離子或分子的量子狀態(tài)。該能量常用電子伏特表示。
電子躍遷:一個(gè)原子、離子或分子中的一個(gè)電子從能級(jí)E1到另一個(gè)能級(jí)E2的過程。
共振能:原子通過吸收一個(gè)光子從基態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣舱衲芗?jí)時(shí)所需的能量。
電離能:從一個(gè)基態(tài)原子中移去一個(gè)電子所需的最小能量。
激發(fā)能:原子由基態(tài)轉(zhuǎn)變到高于基態(tài)的給定能級(jí)所需的能量。
共振線(分析線):對(duì)應(yīng)與共振能級(jí)和基態(tài)間躍遷的譜線。
當(dāng)電子從基態(tài)躍遷到一激發(fā)態(tài)時(shí),于所吸收能量對(duì)應(yīng)的光譜線叫做共振吸收線。而由一激發(fā)態(tài)躍遷回基態(tài)時(shí),于所釋放能量對(duì)應(yīng)的光譜線叫做共振發(fā)射線。
特征譜線:用原子發(fā)射、原子吸收或原子熒光光譜法測定氣相中的待測元素濃度時(shí)所用的譜線。包括共振線和其他譜線。
原子吸收光譜:處于基態(tài)或者能量較低的激發(fā)態(tài)的原子,受到光輻射時(shí)僅吸收其特征波長的輻射而躍遷至較高能級(jí)。把原子所吸收的特征譜線按波長和頻率的次序進(jìn)行排列的譜線組。
原子吸收光譜法:基于測量蒸汽中原子對(duì)特征電磁輻射的吸收測定化學(xué)元素的方法。
原子化作用:將含有待測元素的化合物轉(zhuǎn)變成原子蒸汽。
原子蒸汽:含有待測元素自由原子的蒸汽
火焰:是一種狀態(tài)穩(wěn)定、連續(xù)流動(dòng)的熱氣體混合物。其熱量來自燃料和氧化劑之間強(qiáng)烈的、放熱的、不可逆的化學(xué)反應(yīng)。通常由一燃燒區(qū)、第二燃燒區(qū)和椎間區(qū)組成。
燃料:為原子化作用和激發(fā)作用提供所需能量而采用的一種能與氧化劑反應(yīng)的還原劑。
放電燈:此種燈充有能被高電壓下通過的電流激發(fā)的蒸汽或氣體,并產(chǎn)生所含元素的特征線。
空心陰極燈:屬于放電燈的一種,其陰極是含有一種或多種元素的空心體。操作時(shí)能使陰極濺射,產(chǎn)生的元素蒸汽發(fā)射出特別窄的特征線。
譜線:經(jīng)歷一次電磁躍遷的原子所發(fā)射或吸收的電磁輻射,其頻帶非常狹窄,此輻射形成一個(gè)峰,用峰值波長來表征譜線,并對(duì)應(yīng)于發(fā)射或吸收的最大值。
譜線變寬:由于發(fā)射原子的熱運(yùn)動(dòng)(多普勒效應(yīng))、電場(斯塔克效應(yīng))、自吸和壓力(洛侖茲效應(yīng))而引起的譜線較理論寬度的增加。此現(xiàn)象導(dǎo)致測量靈敏度的降低。
光譜變寬:一般用帶通曲線上高度(光譜強(qiáng)度)的1/2處1的寬度表示。
?。ㄔ游罩校┨卣鳚舛龋簩?duì)應(yīng)于0.044吸光度的待測元素的濃度。
多普勒變寬:由原子在空間做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)引起的譜線變寬。又稱熱變寬。
洛侖茲變寬:由吸收輻射的原子與外界其他粒子碰撞所產(chǎn)生的譜線變寬。又稱壓力變寬。
斯塔克變寬:是由外部電場或帶電粒子和離子形成的電場所引起的譜線變寬。又稱電場變寬。
塞曼變寬:是由外界磁場影響引起的譜線變寬。又稱磁場變寬。
干擾:由于分析物料中的一種或數(shù)種組分與待測元素共存,引起給定濃度的吸光度和強(qiáng)度的改變。
光譜干擾:由于待測元素發(fā)射或吸收的輻射光譜與干擾物或受其影響的其他輻射光譜不能完全分離所引起的干擾。
電化學(xué)干擾:待測元素自由原子的電離平衡改變所引起的干擾。
物理干擾:分析物的一種或多種物理性質(zhì)的改變所引起的干擾。
霧化干擾:來源于霧化過程的干擾。
色散率:指色散元件將波長相差很小的兩條譜線分開所成的角度(角色散率),或兩條譜線投射到聚焦面上的距離(紅色散率)的大小。
分辨率:指色散元件將波長相近的兩條譜線分開的能力。
集光本領(lǐng):指單色器傳遞光的本領(lǐng)。它影響出射光譜線的強(qiáng)度。
銳線光源:能發(fā)射出譜線半寬度很窄的輻射線的光源。
吸收譜線的半寬:指最大吸收系數(shù)K0高度之半所對(duì)應(yīng)的頻率范圍。
最大吸收系數(shù)K0:即中心波長λ0或頻率ν0所對(duì)應(yīng)的吸收系數(shù)。
冷原子吸收法:某些金屬元素(如汞),在常溫下很容易氣化,并有較高的蒸汽壓和不容易被氧化的特點(diǎn),而無需用火焰進(jìn)行熱解離。在載氣的帶動(dòng)下,元素蒸汽被導(dǎo)入石英吸收管中,于吸收線下吸收元素?zé)舻墓舱褫椛?,故將這種方法叫做“無焰法”,由于他不采用熱解離手段,為了同熱解離非火焰技術(shù)相區(qū)別,又稱冷原子吸收法。
靈敏度:在火焰原子吸收光譜分析中,把能產(chǎn)生1%吸收(或0.0044吸光度)時(shí),被測元素在水溶液中的濃度(ug/ml)稱為特征(相對(duì))靈敏度或稱特征濃度,可用ug/ml×100表示。
在無火焰原子吸收光譜分析中,把能產(chǎn)生1%吸收(或0.0044吸光度)時(shí),被測元素在水溶液中的質(zhì)量(ug)稱為絕對(duì)靈敏度。可用ug/%表示。
噪聲:元素?zé)舻奶卣靼l(fā)射強(qiáng)度信號(hào)出現(xiàn)的波動(dòng)稱為噪聲。來源于燈的穩(wěn)定性和背景發(fā)射的干擾。
漂移,基線漂移:元素?zé)籼卣靼l(fā)射強(qiáng)度的變化稱為漂移。漂移穩(wěn)定后趨于最小時(shí),從記錄器上表示的即為基線漂移。
背景發(fā)射信號(hào):指元素?zé)絷帢O材料的雜質(zhì),充入氣體以及殘留的氣體雜質(zhì),特別是氫氣的連續(xù)發(fā)射信號(hào)。
信噪比:特征發(fā)射信號(hào)與背景發(fā)射信號(hào)之比。對(duì)原子吸收光譜分析就是測量信號(hào)和噪聲之比。
檢出限:能以適當(dāng)?shù)闹眯哦葯z出的待測元素的最小濃度或最小量。它是用其強(qiáng)度或吸光度接近于空白并顯然是可檢測的溶液,經(jīng)若干次重復(fù)測定所得強(qiáng)度或吸光度標(biāo)準(zhǔn)偏差的K倍求出的量(K一般取2或3)。檢出極限也可以用元素的絕對(duì)量來表示。
特征質(zhì)量:產(chǎn)生0.0044峰高度信號(hào)或0.0044積分峰面積信號(hào)所需的分析物質(zhì)量(以皮克為單位)
原子吸收分光光度計(jì)主要由光源、原子化器、分光系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)4部分組成。原子化器主要有兩大類,即火焰原子化器和電熱原子化器?;鹧嬗卸喾N火焰,目前普遍應(yīng)用的是空氣—乙炔火焰。電熱原子化器普遍應(yīng)用的是石墨爐原子化器,因而原子吸收分光光度計(jì),就有火焰原子吸收分光光度計(jì)和帶石墨爐的原子吸收分光光度計(jì)?! ?、光源的作用是供給原子吸收所需要的足夠尖銳的共振線?! ?、原子化器的作用是提供一定的能量,使試樣游離出能在原子吸收中起作用的基態(tài)原子,并使其進(jìn)入原子吸收光譜燈的吸收光程?! ?、分光系統(tǒng)的作用是將欲測的吸收線和其他譜線分開,從而得到原子吸收所需的尖銳的共振線。 4、檢測系統(tǒng)包括光電元件、放大器及讀數(shù)系統(tǒng)。
原子吸收分光光度計(jì)一般由四大部分組成,即光源(單色銳線輻射源)、試樣原子化器、單色儀和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(包括光電轉(zhuǎn)換器及相應(yīng)的檢測裝置)。
選購原子吸收分光光度計(jì)前,首先要明白需要檢測的元素種類是什么,原子吸收主要用來檢測的元素種類是微量/痕量金屬元素及很少種類的非金屬元素,明白了需要檢測的元素種類之后就可以根據(jù)以下的原則來選擇型號(hào)了。
其次要明白需要檢測的元素大約含量是多少,原子吸收主要用來檢測的元素種類是微量/痕量金屬元素及很少種類的非金屬元素,如果含量很高(接近樹脂達(dá)到常量)則建議選擇其他儀器。
A、如果需要檢測的樣品的含量在PPM級(jí)別上,且不含高熔點(diǎn)元素,則選配標(biāo)準(zhǔn)配置/單火焰型即可;
B、如果需要檢測的樣品的含量在PPB級(jí)別上,則需要選配帶石墨爐的型號(hào);強(qiáng)調(diào)一點(diǎn),除了砷(shēn) 硒(xī) 汞(gǒng)等個(gè)別的低熔點(diǎn)元素以外,其他的元素(也包含普通火焰法檢測的元素)也都可以用石墨爐來檢測;在實(shí)踐中石墨爐用來檢測高熔點(diǎn)元素,和其他的含量在PPB級(jí)別上的元素。
如果選擇了普通火焰法的型號(hào)之后,還要注意一個(gè)問題即以后檢測元素?cái)U(kuò)展的種類問題,如果以后可能增加的元素種類都是普通火焰法可以檢測的,那么以后只需買只需要檢測元素的空心陰極燈即可;
如果以后可能增加的元素種類都是需要用石墨爐法才可以檢測的,那么在選擇型號(hào)的時(shí)候就需要考慮采購有石墨爐接口的設(shè)備。
最后一個(gè)問題是關(guān)于在使用原子吸收分光光度計(jì)過程中充分利用樣品的濃縮和高倍稀釋問題,當(dāng)你的樣品稍微低于原子吸收檢出線的時(shí)候,可以選擇用蒸發(fā)試樣里面水分的方法來提提高濃度,以達(dá)到儀器的檢測要求;相反則可以選擇用高倍稀釋試樣的方法來提降低濃度,以達(dá)到儀器的檢測要求;無論是濃縮還是高倍稀釋對(duì)對(duì)于試驗(yàn)人員提成了較高的要求,不要作為常法使用,只作為一種變更的備選方法。