原子吸收原理
當有輻射通過自由原子蒸氣，且入射輻射的頻率等于原子中的電子由基態躍遷到較高能態（一般情況下都是第一激發態）所需要的能量頻率時，原子就要從輻射場中吸收能量，產生共振吸收，電子由基態躍遷到激發態，同時伴隨著原子吸收光譜的產生。
基于樣品中的基態原子對該元素的特征譜線的吸收程度來測定待測元素的含量。
一般情況下原子都是處于基態的。當特征輻射通過原子蒸氣時，基態原子從輻射中吸收能量，最外層電子由基態躍遷到激發態。
原子對光的吸收程度取決于光程內基態原子的濃度。在一般情況下，可以近似的認為所有的原子都是處于基態。
因此，根據光線被吸收后的減弱程度就可以判斷樣品中待測元素的含量。
這就是原子吸收光譜法定量分析的理論基礎。
吸收特點
原子吸收光譜法是依椐處于氣態的被測元素基態原子對該元素的原子共振輻射有強烈的吸收作用而建立的。該法具有檢出限低準確度高，選擇性好,分析速度快等優點。
在溫度吸收光程，進樣方式等實驗條件固定時，樣品產生的待測元素相基態原子對作為銳線光源的該元素的空心陰極燈所輻射的單色光產生吸收，其吸光度（A）與樣品中該元素的濃度（C）成正比。即 A=KC 式中，K為常數。據此，通過測量標準溶液及未知溶液的吸光度，又巳知標準溶液濃度，可作標準曲線，求得未知液中待測元素濃度。
該法主要適用樣品中微量及痕量組分分析。
原子吸收光譜儀在結構上可以分為單光束型光譜儀和雙光束型光譜儀
原子吸收的原理和組成部分
原理簡單的說就是,在原子化狀態下的金屬元素極易被純能量“光”碰撞,并被原子吸收,同時金屬元素自身的電子發生躍遷,發出自己的光（檢測的是被吸收掉的光,不是金屬元素發出的光）
A=lg(1/T)=Kbc
A為吸光度,T為透射比,是透射光強度比上入射光強度 K為摩爾吸收系數.它與吸收物質的性質及入射光的波長λ有關.
c為吸光物質的濃度 b為吸收層厚度
簡單來說就是由兩部分組成,一是光源發射及光源檢測系統,空心陰極燈發射特定的波段的光（根據每個金屬元素的吸收波長確定,舉個例子就是,紅色只能檢測鐵,藍色只能檢測銅,每個顏色只能檢測一個元素）,在光柵進一步清除雜光后射向原子化器,光被在原子化器中被原子化的金屬元素吸收,同時金屬元素被激發,在未被吸收的光照到感光檢測器上,利用差量來計算被吸收了多少光,吸收了多少光就可以計算有多殺金屬元素；
第二部分是原子化器（分石墨爐和火焰原子化器,都是利用高溫將液體樣品氣化,激發成為原子化狀態,一個是利用真空高溫,一個是利用火焰燃燒）,液體樣品通過蠕動泵進入霧化器成為氣態,然后進入原子化器被汽化,然后吸收光源發出的光
所以組成部分就是,光源（空心陰極燈）,光柵（單色器）,進樣系統（蠕動泵）,霧化器,原子化器,檢測器
原子吸收分析法的原理是什么？
原子吸收的是從空心陰極燈打來的光，一個燈對應一種元素。所以原子吸收只能一次測一種元素，換個燈再測另一種。
之所以要這么干，只是因為現在的科技，做不出連續光譜的強光源?，F在的連續光源一般是鎢燈（可見光譜）和氘燈（紫外光譜），用于分子吸收是足夠了。這些連續光源遠遠達不到把足夠的氣化后的原子激發到激發態的能量——也就是說，升級的原子濃度不夠。
空心陰極燈（hollow cathode lamp,HCL）是一種特殊形式的低壓氣體放電光源，放電集中于陰極空腔內。當在兩極之間施加200V-500V電壓時[3] ，便產生輝光放電。在電場作用下，電子在飛向陽極的途中，與載氣原子碰撞并使之電離，放出二次電子，使電子與正離子數目增加，以維持放電。正離子從電場獲得動能。如果正離子的動能足以克服金屬陰極表面的晶格能，當其撞擊在陰極表面時，就可以將原子從晶格中濺射出來。除濺射作用之外，陰極受熱也要導致陰極表面元素的熱蒸發。濺射與蒸發出來的原子進入空腔內，再與電子、原子、離子等發生第二類碰撞而受到激發，發射出相應元素的特征的共振輻射。與此同時，HCL所發射的譜線中還包含了內充氣、陰極材料和雜質元素等譜線。
因為燈內填充氣體壓力低，壓力變寬很??；陰極溫度較低，熱變寬也很??；同時，因為氣體密度低，自吸變寬也不存在。[3] HCL基本滿足發射譜線的半寬度窄、譜線強度大且穩定、譜線背景小、操作方便和經久耐用等銳線光源的基本要求。并且，當采用較大的燈電流時，HCL所發射譜線半寬度變寬和譜線強度增高，此時檢測器的負高壓降低，吸光度讀數穩定。
由Lamber-Beer 定律：
I0和I分別表示在Δνa，入射光和透射光的強度，
將I=I0e-Kvb代入 上式于是
采用銳線光源進行測量，則Δνe<Δνa ，由圖可見，
在輻射線寬度范圍內，Kν可近似認為不變，并近似
等于峰值時的吸收系數K0，則
在原子吸收中，譜線變寬主要受多普勒效應影響，
則：代入上式，得式表明：當使用銳線光源時，吸光度 A 與單位體
積原子蒸氣中待測元素的基態原子數 N0 成正比。
上式的前提條件：
（1） Δνe<Δνa ；
（2） 輻射線與吸收線的中心頻率一致。這就是為
什么要使用一個與待測元素同種元素制成空心陰極
燈的原因。
原子吸收
AA7003A原子吸收分光光度計操作規程
實驗前處理:露酒需要蒸餾一下。
做實驗 所有玻璃器皿都需要用10%的硝酸浸泡24小時。
樣品的配制：稱取4.716g露酒，定容為5mL?？瞻诪榧兯?。用5ml吸管取樣。
0.5mol/L硝酸配制: 500ml燒杯一個，1000ml棕色容量瓶一個，50ml量筒一個。用量筒取32ml優級純硝酸，慢慢倒入500毫升的純水中，再定容到1000ml容量瓶中。
鉛標液配制：100ml容量瓶6個，一個需要棕色。1ml吸管2個，0.5ml刻度吸管一個，0.2ml刻度吸管一個，0.1ml刻度吸管一個。150ml燒杯一個，玻璃棒一個。 用1000ug/ml的儲備液配制中間使用液：吸取1ml儲備液定容到100ml棕色容量瓶（可保存兩個月）濃度10ug/ml。再分別吸取0.1，0.2，0.4，0.6，0.8ml分別定容到100ml的容量瓶中，濃度分別為10，20，40，60，80ng/ml?？瞻诪?.5mol/L的硝酸。
上機操作：100ul移液槍和架子。石墨爐法測。
開機前準備：安裝需要的元素燈鉛燈。安裝到一號位置。石墨管使用500次以后需要更換，更換方法：向右拉開石墨管的開關，取出舊的石墨管，衡面的小孔朝上放入新的石墨管，向左關上開關。
開機：
先打開電腦，進入電腦系統。再打開主機電源開關
打開工作站：雙擊桌面上AA7000原子吸收分析系統圖標，在原子吸收數據處理工作站顯示框內單擊鼠標左鍵，進入工作站界面。
[分析方法:] 石墨爐分析
1、 在工作站窗口點擊【方法】， 在元素列表中，根據分析的需要添加元素燈、波長、分析方法及對應的六轉燈塔上的燈號一號，點擊［確定］。如做鉛元素，先單擊一號欄，再雙擊鉛元素，再在一號欄上選擇石墨爐，波長283.33納米，一號位置。再按“確定”。（如果有保存好的方法可以點擊“打開方法”，打開使用）
2、 打開【分析設置】菜單，選擇〖儀器初始化〗， 在元素設置界面， 選擇要分析的元素燈，并根據《分析方法》設置相應的基本儀器參數各項，〔高壓〕輸入值為200~300V間一數值，如測鉛進入“元素設置”界面選擇一號鉛，電流3 mA，電壓200，寬帶0.2，波長283.33，不用點擊“設定”〔背景扣除方式〕選“無”，再點擊［自動設定］。
3、再進入“自動設定”界面，點擊［啟動］進行波長的自動掃描,掃描完畢拉出石墨爐體，直到拉不出為止，向上鎖住不動，對應在光路位置上，點擊［調整燈位置］
6、再進入“元素設置”界面，〔背景扣除方式〕選“氘燈”，〔背景電流〕設60~100mA間一值，如80mA。點擊［設定］，同時按下去半透反射鏡，燈亮。。
7、在工作站窗口進入“自動設定”界面，點擊【平衡】，使屏幕下側的“樣品”和“背景”能量都在100%左右。
8、點擊【參數】中的［分析參數］，〔采樣速度〕選“1”，〔計算方法〕選“峰高”，并設定好〔濃度單位〕及〔稀釋倍數〕值。
9、點擊［石墨爐溫度參數］，參照《分析方法》設定溫度參數各項值，點擊［顯示曲線］，［確定］。
10、打開循環水（3L/min左右），保護氣（高純Ar或N2 ，Ar最好。氣瓶輸出壓力為0.2MPa（28psi），內氣路流量為200ml/min左右，外氣路流量為1.5~2.0L/min間一值），合上石墨爐空開開關。
11、點擊【新建】，〔檢測方法〕選“校正曲線法”，〔曲線方程〕選“一次曲線（不過零點）”，并在列表中添加標液和樣品的相關信息，點擊［開始］。如果要調用已經做好的曲線，則打開標準曲線原始數據，選擇曲線，點擊“載入”即可從進樣開始做起。
12、點擊【空燒】：使用石墨爐前，先使石墨爐空燒一到二次：在工具條上點擊【空燒】圖標按鈕使石墨爐開始空燒，等爐體冷卻下來以后才可再一次空燒。
13、進標液，點擊［開始］，一次升溫結束后進下一標液，點擊［樣品］或鍵盤［空格］鍵。
14. 點擊“”結束”，實驗數據做完。選擇“報告設置”，對報告題目，編號，樣品，檢驗人，字體設置。選擇“打印報告”，打印出所需報告。保存：方法保存，有方法按保存鍵，或者方法另存為，則方法存入選擇的文件夾。報告保存，點擊“打印報告”，進入報告界面，選擇”報告另存為”，則可保存報告到指定文件夾，選擇“打開”，則從選擇保存的文件夾打開保存過的報告。原始數
據保存，選擇“結果”，選擇“原始數據儲存”，選擇需要儲存的位置。退出系統界面。（下次調出保存的標準曲線可以繼續使）
15、分析完畢，退出工作站前先進入【分析設置】菜單、 〖儀器初始化〗、［選擇元素燈］，〔背景扣除方式〕選“無”，點擊［設定］，［確定］；退出系統，斷開石墨爐空開開關。
16、關閉循環水、氣源，關閉主機，計算機。
17.原始記錄和報告一并存檔。
二、火焰法分析
1、在工作站窗口點擊【方法】， 在元素列表中，根據分析的需要添加元素燈、波長、分析方法及對應的六轉燈塔上的燈號，安裝元素燈時，如果不能將六個燈座全部裝上元素燈，也要盡量對稱安裝，
以保證轉軸受力均衡。［確定］。
3、打開【分析設置】菜單，選擇〖儀器初始化〗， 選擇要分析的元素燈，并根據《分析方法》設置相應的基本儀器參數各項，〔燃氣流量〕設為1.2~1.5L/min間一值，〔高壓〕輸入值為200~300V間一數值，〔背景扣除方式〕選“無”，再點擊［自動設定］。
5、點擊［啟動］進行波長的自動掃描，點擊［調整燈位置］，點擊［能量平衡］，使屏幕下側的“樣品”能量在100%左右，［確定］。
6、預熱30min儀器后，點擊【參數】，［分析參數］，〔采樣速度〕選“2”，〔積分時間〕設“2”，〔延遲時間〕設“0”，并設定好〔濃度單位〕及〔稀釋倍數〕值；再點擊［儀器參數］，設定相關信息。
7、調整燃燒頭位置：
a、調節燃燒頭高度：旋轉火焰原子化器下的升降臺旋鈕，用一白色擋板立在燃燒頭的右側邊緣，觀察擋板上元素燈射出的圓形光斑，使之位于與燃燒頭平面相切位置，調好后旋轉升降臺側面的旋鈕，鎖定升降臺。
b、在狹縫中間位置上放入對光板，觀察工作站屏幕下側的樣品能量，使之顯示在50%左右，滑動對光板在兩端分別對光，如果光能量都顯示在40%～60%間一值，說明狹縫與光軸平行，否則，繼續調節燃燒頭的位置（用手轉動燃燒頭的角度及向里或外旋轉石墨爐平臺下的兩個微調螺鈕，使燃燒頭進入光路。），直到調整好為止。壓下平臺鎖定桿使平臺鎖定。
8、打開空氣壓縮機：調節空氣壓縮機上的調壓閥（用于壓力調節），使空氣壓縮機的輸出壓力為0.3MPa（42psi），那么主機內的
空氣壓力表應為0.2MPa（28psi）。
[注意]：空氣壓縮機一般每使用四個小時排一次水（按住空氣壓縮機側面的兩個金屬按鈕幾秒鐘即可）。
9、打開排風扇向外排氣，打開乙炔氣：先打開主閥，再調節減壓閥并使之保持在0.07MPa（10psi）左右。
排液管水封：
本儀器帶有水封瓶，在點火以前必須要往里注滿自來水，防止乙炔氣外泄。
10、點火：先打開【分析設置】菜單，選擇〖儀器初始化〗，［選擇元素燈］，〔燃氣流量〕設為1.2~1.5L/min間一值，點擊［設定］。再將儀器上的紅色點火按鈕按住不放，直到點燃為止（綠色按鈕為關火按鈕）。點火后，根據分析元素可再調節燃氣流量，以達到分析需要。點擊［確定］。
11、點擊【新建】，〔檢測方法〕選“校正曲線法”，〔曲線方程〕選“一次曲線（過零點）”，〔扣除空白〕選“不”（注：此兩選項根據分析要求而定），并在列表中按從小到大的順序依次添加標液的各濃度值，標液及樣品的測量次數等相關信息。
12、點擊【開始】按鈕，將火焰進樣管插入蒸餾水中，預熱10分鐘（這是必須的，否則測試數據的誤差會很大），以使儀器達到穩定狀態。
13、進一系列標液前，先將進樣管插入濃度為1mg/L的標液中，觀察屏幕上側的吸光值，應大于0.12，否則調節霧化器。
注：【靈敏度修正】
火焰法和石墨爐法在分析一段時間的樣品后，基線的漂移或火焰霧化器靈敏度的下降，引起吸光值的降低，需要修正標液的吸光值。此時，點擊【靈敏度修正】
輸入要修正的某一點的標液濃度（曲線中的中間一點的濃度值或接近所分析的樣品濃度的曲線中一點的濃度值），〔測量次數〕，點擊［確定］，先把進樣管插入空白溶液中，點擊【空白】，再將進樣管插入所設濃度的標液中，點擊【樣品】，則程序會根據所測吸光值重新繪制曲線。修正完畢后，將進樣管插入被測樣品，點擊【樣品】接著分析。
關機：
先將進樣管插入蒸餾水中沖洗5min，關閉C2H2氣源，滅火后，
按壓一下綠色關火鍵，再空氣泵放水，關閉Air氣源，退出工作站，關機。
注意事項
1、 石墨爐使用前確保內氣路流量（左側流量計）在200ml/min左右，外氣路流量（右側流量計）在1.5～2.0L/min之間，流量不合適時，用“一”字螺絲刀調節流量計。
2、 石墨爐冷卻水流量不得低于2L/min，水壓不應低于0.03MPa（4psi），也不應高于0.05MPa（7psi），冷卻水若不是十分清潔時建議接一過濾器，以免水中固體物阻塞管路。
⒊石墨爐保護氣鋼瓶（Ar或N2）主壓力必須在0.5MPa（70psi）以上，
否則應及時換上新鋼瓶。
⒋儀器處于波長掃描工作狀態時，操作人員不得離開，否則電機始終轉動會超出單色器的波長范圍，可能會造成儀器損壞。
⒌火焰法點火前必須在水封瓶中注滿自來水，并檢查氣路接口，確保無漏氣。
⒍關火時，先關閉乙炔（C2H2）氣源，滅火后關空氣（Air），并按壓
一下綠色關火鍵。
⒎打開石墨爐更換或檢查石墨管之前一定要關閉石墨爐電源！
aa7003a原子吸收分光光度計。
原子吸收光譜法
一、內容概述
原子吸收光譜法（AAS）又稱為原子吸收分光光度法，基本原理是每種元素都有其特征的光譜線，當光源發射的某一特征波長的光通過待測樣品的原子蒸氣時，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征譜線，使光源發出的入射光減弱，可以將特征譜線因吸收而減弱的程度用吸光度表示，吸光度與被測樣品中的待測元素含量成正比；即基態原子的濃度越大，吸收的光量越多，通過測定吸收的光量就可以求出樣品中待測的金屬及類金屬物質的含量，對于大多數金屬元素而言，共振線是該元素所有譜線中最靈敏的譜線，這就是該法之所以有較好的選擇性，可以測定微量元素的根本原因。
原子吸收光譜儀可測定多種元素，火焰原子吸收光譜法可測到10 -9 g/mL數量級，石墨爐原子吸收法可測到10 -13 g/mL數量級。其氫化物發生器可對8種揮發性元素汞、砷、鉛、硒、錫、碲、銻、鍺等進行微痕量測定。在地質、冶金、機械、化工、農業、食品、輕工、生物醫藥、環境保護、材料科學等各個領域有廣泛的應用。
二、應用范圍及應用實例
（一）石墨爐原子吸收法檢測化探樣品中Au的不確定度
2013年最新推出的Z-3000系列原子吸收光譜儀，它應用兩個完全匹配的光電倍增管做檢測器，分別接受光源中偏振面平行于磁場和垂直于磁場的偏振方向的輻射，測量原子吸收線的π成分及σ±成分，實現背景校正。這是一個理想的方案，可以保證在同一波長、同一測量空間、同一時間（實時）進行背景校正。
Z-3000 AAS的穩定性極好，因為普通原子吸收石墨爐上石墨管的電阻極小，需要使用低壓大電流，通常要使石墨管升至3000℃需要400～600 A的電流。Z-3000 AAS 石墨爐使用的是高阻值石墨管，石墨的阻值在30～33 mΩ。使用高阻值石墨管就可以在小的加熱電流下工作，要將石墨爐加熱到3000℃溫度時，在市電電源上所用的電流僅為15 A。由于加熱電流值低，內置變壓器與石墨爐連接使用了實心電纜，各接觸點和電纜中的損耗極小。石墨爐體最大功率升溫時，升溫速率達到2600℃/s，提高靈敏度的同時給出極佳的檢測穩定性和重現性，降低了基體干擾，極大地提高了石墨管的使用壽命，從80～400次/只增加到2000～4800次/只。
它具有語音自動導航、全信息分析軟件、多媒體操作教程、視頻維護保養程序，幾乎無須任何使用說明書即可操作儀器。在地礦系統實驗室有著廣泛的用戶基礎和地球化探樣品的測試方法。
（二）電熱原子吸收光譜法（ET-AAS）同時測定沉積物中的 As、Cd、Cu、Cr、Ni、Pb和Ti
María A（2012）使用ET AAS同時測定了沉積物中重金屬As、Cd、Cu、Cr、Ni、Pb和Ti的總量及其分布情況。該方法使用3×3的Box-Behnken 設計矩陣。對修改后的BCR連續萃取方案和總分布分析矩陣的條件進行了優化，以確定適當的霧化溫度和群眾鈀（NO3）2和Mg（NO3）2?？紤]對所有矩陣中的元素進行同時測定，在不使用的化學改性劑的情況下，在1700℃下對Cd和Ti進行霧化，2100℃下霧化砷、銅、鉻、鎳和鉛，使用一個標準的校準曲線校準。得到的砷、鎘、鉻、銅、鎳、鉛和鉈的檢測限分別為36.5pg、1.8pg、6.5pg、28pg、34pg、46.5pg、48pg和0.11μg/g、0.001μg/g、0.022μg/g、0.04μg/g、0.2μg/g、0.03μg/g、0.003μg/g。通過分析3個泥沙質標準參考物質（CRM直流73315和LKSD的NCS-4的總含量和BCR 701可用的分數），對該方法進行了驗證，得到良好的精度（P＝0.05，并顯示出每個矩陣中的每個元素的高回收率），除了總砷的分布矩陣，其中被分析物的損失可以歸因于樣品處理過程中用的HNO3。該方法的精度在0.6%和6%之間。
（三）冷原子吸收測定廢水中的As、Se和Hg
Aaron等使用PinAAcle 900T光譜儀和FIAS 400流動注射系統，應用Winlab 32TM數據平臺分析測試了廢水中的As、Se和Hg的含量，結果如表1所示。
表1 系統靈敏度指標
分析結果表明，該方法的檢出限可以滿足美國EPA生活飲用水衛生規范的要求，As和Se的檢出限還可以滿足加拿大環境委員會（CCME）的標準，該方法對Hg的檢出能力可以達到加拿大土壤分析的檢出限標準。但如果要達到CCME針對海洋保護提出的汞標準，該方法還需要配備流動注射系統（FIMS）或者更大的進樣回路。
（四）contrAA® 700 火焰原子吸收光譜法測定長石中Fe、Ca、K、Na 和Mg的含量
2006年，德國耶拿公司推出了高分辨火焰/石墨爐一體連續光源原子吸收光譜儀contrAA® 700，該儀器使用高聚焦短弧氙燈、中階梯光柵光譜儀（光學分辨率0.002nm，波長范圍189～900nm）、CCD線陣檢測器，可測量元素周期表中67個金屬元素，同時還可能獲得更多的光譜信息。
Song等（2010）使用contrAA®700測定了長石中的Fe、Ca、K、Na和Mg的含量（圖1～圖10）。
圖1 鐵的特征吸收峰圖
圖2 鐵三維測試峰圖
圖3 鈣的特征吸收峰圖
圖4 鈣的特征吸收峰圖
圖5 鉀的特征吸收峰圖
圖6 鉀三維測試峰圖
圖7 鈉的特征吸收峰圖
圖8 鈉三維測試峰圖
圖9 鎂的特征吸收峰圖
圖10 鎂三維測試峰圖
結果表明，采用連續光源原子吸收法可以快速、準確地測定長石中痕量金屬元素Fe、Ca、K、Na、Mg的含量，即使樣品消解液中待測元素含量超低，可以增加像素點數來提高靈敏度，這是連續光源原子吸收優于傳統原子吸收的獨一無二的特點之一；另外，某些元素含量超高（百分含量），如果選擇次靈敏線，傳統原子吸收往往由于分辨率和光源強度有限，存在光譜干擾以及燈能量不足的問題，無法避免稀釋帶來的誤差。由于連續光源具有極高的分辨率（2pm）和足夠高的發光強度，可以任意選擇不同靈敏度的譜線，并且有效避免光譜干擾，與此同時，完全消除了稀釋誤差。
（五）火焰原子吸收光譜法測定鐵礦石原料中K、Na、As、Sn、Pb、Zn的含量
Song等（2010）使用連續光源ContrAA® 700準確快速地測定了鐵礦石原料中多種金屬元素的含量，與傳統原子吸收相比分辨率有了兩個數量級的提升。高濃度金屬鈉的測定可以選擇次靈敏線準確實現分析測定，從而有效地避免了稀釋帶來的誤差。
樣品經過酸前處理后，按一定比例稀釋，用ContrAA® 700 火焰原子吸收光譜法進行測量。測量條件分別為：
國外地質礦產科技成果
其中Sn的標準曲線為：
國外地質礦產科技成果
三、資料來源
張華，王開奇.2008.石墨爐原子吸收光譜法測定化探樣品中進的不確定度評定.礦床地質，27：91～95
www.analytik-jena.com.cn/ 宋春明等.德國耶拿分析儀器股份公司，2010
Aaron Hineman.Determination of As，Se and Hg in Waters by Hydride Generation/Cold Vapor Atomic Absorption Spectroscopy
María A.Álvarez，Génesis Carrillo.2012.Simultaneous determination of arnic，cadmium，copper，chromium，nickel，lead and thallium in total digested diment samples and available fractions by electrothermal atomization atomic absorption spectroscopy（ET AAS）.Talanta，97（15）：505～512
