原子吸收分光光度計(Atomic Absorption Spectrophotometer, AAS)是化學分析中用于定量測定元素濃度的核心儀器,尤其擅長檢測金屬及類金屬元素(如鉛、汞、銅、鋅、鐵等)。其核心原理基于原子對特定波長光的吸收特性,通過測量樣品中待測元素的原子蒸氣對特征光譜的吸收強度,實現高靈敏度、高選擇性的定量分析。
原子吸收分光光度計通過光源發射特征光譜→原子化器生成待測原子蒸氣→單色器分離目標波長→檢測器測量吸光度的完整流程,結合朗伯-比爾定律(Lambert-Beer Law)實現元素定量。其原理可分為光源系統、原子化系統、分光系統與檢測系統四大核心模塊。
原子吸收分光光度計通過技術創新與系統優化,在元素分析領域展現出優勢,具體體現在以下方面:
1.高靈敏度與低檢測限,滿足痕量分析需求
火焰法:檢測限通常為ppm級(如鉛的檢測限約0.1ppm),適用于環境水樣、食品中常規元素的檢測;
2.高選擇性,有效消除背景干擾
特征光譜吸收:待測元素僅吸收其特征波長的光(如銅僅吸收324.8nm光),其他元素或分子不吸收,從而避免共存元素的干擾;
氘燈背景校正:通過切換氘燈(發射連續光譜)與空心陰極燈,測量樣品在特征波長與背景波長(如200~300nm)的吸光度差值,消除分子吸收與散射干擾;
3.寬線性范圍與高精度,適應多樣化分析需求
線性范圍:
火焰法:通常為2~3個數量級(如0.1~100ppm);
石墨爐法:可達4~5個數量級(如0.01~1000ppb),無需頻繁稀釋樣品;
精密度:相對標準偏差(RSD)通常<2%(火焰法)或<5%(石墨爐法);
準確度:通過標準物質驗證,回收率可達95%~105%;
4.操作簡便與成本效益,適合常規實驗室應用
自動化程度高:配備自動進樣器、石墨爐溫度程序控制器與數據處理軟件,可實現樣品批量處理與結果自動計算;
5.多元素分析能力(需多道或順序注射系統)
多道AAS:通過多支空心陰極燈與多組檢測器,同時測定2~8種元素(如鉛、鎘、銅、鋅);
順序注射AAS:通過快速切換空心陰極燈與單檢測器,實現多元素順序測定(如每分鐘測定1種元素);
優勢:設備成本低于多道AAS,適用于元素種類較少但需高頻檢測的場景(如水質在線監測)。