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      原子吸收光譜儀的詳細介紹與應用

      更新時間:2025-07-07      點擊次數:42

      原子吸收光譜儀(Atomic Absorption Spectrometer, AAS)是一種用于測定樣品中特定元素含量的分析儀器,基于原子對特定波長光的吸收原理。以下是其詳細介紹與應用:

      一、工作原理

      1. 原子化:樣品通過高溫(火焰、石墨爐或等離子體)轉化為基態原子蒸氣。

      2. 光吸收:空心陰極燈或無極放電燈發射待測元素的特征譜線,通過原子蒸氣時被基態原子選擇性吸收。

      3. 信號檢測:分光系統分離目標波長,檢測器測量光強度變化,吸光度與元素濃度成正比(朗伯-比爾定律)。

      二、儀器主要組件

      1. 光源:空心陰極燈(HCL)或無極放電燈(EDL),發射待測元素的特征光譜。

      2. 原子化系統

        • 火焰原子化器:空氣-乙炔或笑氣-乙炔火焰,適合常量元素(如Ca、Mg)。

        • 石墨爐原子化器:電加熱石墨管,靈敏度高(ppb級),適合痕量元素(如Pb、Cd)。

        • 氫化物發生器:用于易揮發元素(As、Hg、Se)。

        • 冷蒸氣法:專用于汞分析。

      3. 分光系統:單色器(光柵或棱鏡)分離目標波長。

      4. 檢測器:光電倍增管(PMT)或CCD,將光信號轉為電信號。

      5. 數據處理系統:校準曲線法或標準加入法計算濃度。

      三、特點與優勢

      四、應用領域

      1. 環境監測

        • 水質分析(重金屬:Pb、Cd、Hg、As)。

        • 土壤/大氣顆粒物中的有毒元素檢測。

      2. 食品安全

        • 食品中的微量元素(Fe、Zn)或污染物(Pb、As)。

      3. 醫藥與生物

        • 血/尿中的必需或毒性元素(Ca、Cu、Hg)。

      4. 工業材料

        • 金屬合金成分分析(如鋼鐵中的Ni、Cr)。

        • 石油化工中的催化劑金屬含量。

      5. 地質與礦業

        • 礦石中貴金屬(Au、Ag)或稀土元素測定。

      五、局限性

      六、與其他技術對比

      七、發展趨勢

      原子吸收光譜儀因其成熟性、可靠性和成本效益,在元素定量分析中仍占據重要地位,尤其適合常規實驗室的痕量檢測需求。


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