原子吸收光譜法
正文
建立在分散成蒸氣狀態的基態原子具有吸收同種原子所輻射的特徵光的性質基礎上的定量分析方法。簡史 1860年G.R.基爾霍夫證實了發自鈉蒸氣的光通過比該蒸氣溫度低的鈉蒸氣時，會引起鈉發射譜線的被吸收現象。進一步的研究還發現，太陽輻射中暗線的波長恰與某些元素髮射的特徵譜線相同，從而說明J.夫琅和費觀察到的太陽光譜中的暗線，為太陽輻射被其周圍存在的低溫同種原子吸收的結果。這是最早的原子吸收光譜的概念。1902年R.伍德森首先利用汞弧燈發射的2537埃譜線可以被汞蒸氣所吸收的現象，測定了空氣中的汞。後來原子吸收現象逐步被用於大氣中化學組分的研究。直到1955年，澳大利亞物理學家A.沃爾什設計製造了簡單的儀器，利用原子吸收原理進行多種痕量金屬元素的分析獲得成功，他被公認為原子吸收光譜法的創建人。
原理 每一種元素的原子不僅可以發射一系列特徵譜線，也可以吸收與發射線波長相同的特徵譜線。當光源發射的某一特徵波長的光通過原子蒸氣時，原子中的外層電子將選擇性地吸收其同種元素所發射的特徵譜線，使入射光減弱。特徵譜線因吸收而減弱的程度稱吸光度A，與被測元素的含量成正比：
儀器 原子吸收光譜儀中光源（通常是空心陰極燈，其陰極由分析元素製成，例如分析銅時，用銅製成陰極的空心陰極燈，電激發時，可輻射相應構成陰極材料元素特徵波長的光）發出的光通過切光器，使特徵光譜周期地通過試樣原子蒸氣區，為分析元素的基態原子選擇性地吸收(如銅的特徵輻射，只被銅的原子蒸氣所吸收)，而使光源輻射減弱。透射光經單色器分解出待測波長的譜線，由光電倍增管進行光電轉換，放大，然後檢測。
原子吸收光譜法為使分析試樣轉化為相應的原子蒸氣，必須有專門的原子化裝置。目前常採用火焰原子化和電熱原子化兩種方式。前者將試樣溶液隨載氣噴入高溫化學火焰燃燒器，利用火焰的高溫使試樣原子化；後者是利用電加熱由不同的材料(如石墨、鎢、鉭、石英等)製作的爐、管、絲或片狀原子化器，將試樣置於原子化器內加熱蒸發和原子化。火焰原子化具有操作簡單、迅速、適用範圍廣等優點,缺點是試樣為載氣和燃氣稀釋，因此效率低,火焰化學干擾和試樣消耗較大。1959年蘇聯物理學家Б.Β.利沃夫首先將原子發射光譜法中石墨爐蒸發法的原理用於原子吸收光譜法中,開創了非火焰原子化方式,隨後十年里各種類型的電熱原子化裝置相繼出現，其中石墨爐是最早發展的一種。它具有絕對靈敏度高（10-12～10-14克）、試樣量少（微升級），固、液均可直接測定等優點。缺點是速度較低、費用較高等。
套用 原子吸收光譜法基於在實驗條件下較穩定存在的、占多數的基態原子對光源特徵輻射的吸收，外界條件變化對其影響較小。此法較之原子發射光譜法具有較高的準確度、較好的選擇性，並對部分元素具有較高的靈敏度。此法不僅適用於各類試樣中痕量元素的分析，而且對於較高含量的鹼金屬元素也可獲得滿意的分析結果，現已廣泛套用於冶金、地質、環境、醫藥、化工等部門。
展望 70年代以來，為解決高溫原子化過程中生成難離解的碳化物和氮化物，某些元素直接原子化效率較低,以及發生各類化學干擾等困難,引入了化學或物理的預處理技術,改善了上述條件,提高了原子化效率。其中值得注意的有氫化物形成原子吸收法，此法將一些難以直接原子化的元素，經強還原劑作用預先轉化為不穩定的共價氫化物，在較低溫度下即可有效地形成分析元素的基態原子，可大大提高砷、銻、鉍、鍺、錫、鉛、硒、碲、銦、鉈等元素的分析靈敏度和選擇性。此外，在塞曼效應和前方共振散射技術的套用，以及分析中的干擾機理及其抑制和消除的研究等方面，都取得了進展。
參考書目
李超隆編：《原子吸收光譜分析原理及套用》，高等教育出版社，北京，1986。
