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①学习原子吸收光谱法的基本原理；
②了解原子吸收分光光度计的基本结构及其操作技术。
在使用锐线光源和低浓度的情况下，基态原子蒸气对共振线的吸收符合朗伯-比耳定律
式中 A ——吸光度；
I 0 ——入射光强度；
I ——经原子蒸气吸收后的透过光强度；
K ——吸光系数；
L ——吸收层厚度，即燃烧器的缝长，在实验中为一定值；
N 0 ——待测元素的基态原子密度。
当试样原子化火焰的绝对温度低于3 000K时，可以认为原子蒸气中基态原子的数目实际上接近于原子总数。在固定的实验条件下，原子总数与试样浓度 c 的比例是恒定的，因此上式可写作
A = K′c
式中, K′ 在一定实验条件下是常数，即吸光度与浓度成正比，这是原子吸收分光光度法的定量基础。定量方法可用标准曲线法和标准加入法等。
标准曲线法是原子吸收分光光度分析中一种常用的定量方法，常用于未知试样溶液中共存基体成分较为简单的情况。当试样组成复杂，配制的标准溶液与试样组成之间存在较大差别时，常采用标准加入法。该法是在数个容量瓶中加入等量的试样，分别加入不等量（倍增）的标准溶液，用适当溶剂稀释至一定体积后，依次测出它们的吸光度。以加入标样的质量（μg)为横坐标，相应的吸光度为纵坐标，绘出标准曲线，再将曲线外推至与横坐标相交，横坐标与标准曲线延长线的交点至原点的距离 x 即为容量瓶中所含试样的质量，从而求得试样的含量。
原子吸收光谱仪(AA800,美国PE公司）；铅空心阴极灯；无油空气压缩机。
高纯氩气；硝酸铅（优级纯）；硝酸（分析纯）；实验用水均为去离子水。
饮用水；未知液。
(1)铅标准贮备液(1 000μg/ mL)
硝酸铅于110℃烘干2 h,称取21.599g硝酸铅溶于水，用稀硝酸溶液定容至1 000mL,摇匀，作为储备液。
(2)铅标准使用液(100μg/ mL)
准确吸取10.00 mL 1 000μg/ mL铅标准贮备液于100 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。
(3)铅标准溶液系列
取5个100 mL容量瓶，依次加入2.00,4.00,6.00,8.00,10.00 mL 100μg/ mL铅标准溶液，用去离子水稀释至刻度，摇匀备用。该标准溶液系列铅的浓度分别为2.00,4.00,6.00,8.00,10.00μg/ mL。
吸取50.00mL自来水置于100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀备用。
按AA800原子吸收光谱仪的步骤启动仪器，并点火。测量各标准溶液系列溶液的吸光度。在相同的实验条件下，测定未知液、自来水样等溶液中铅的吸光度。
记录实验条件，如表3-1所示。
表3-1 实验条件
①原子吸收分光光度分析为何要用待测元素的空心阴极灯作光源？能否用氢灯或钨灯代替？为什么？
②试讨论影响试样吸光度大小的因素。
①掌握原子吸收分光光度法原理及测定镉的技术；
②了解土壤中镉测定的前处理技术。
石墨炉原子吸收法是采用电流加热石墨炉原子化器，使之达到2 000℃以上的高温，从而使样品达到原子化的技术。石墨炉升温程序按干燥、灰化、原子化、净化4步完成，整个过程中除原子化阶段外，石墨炉管在惰性气体的保护下工作，以免在高温下被空气氧化。各阶段温度、温度保持时间、升温方式按试样组成及分析元素设置。在干燥阶段，温度升至100~130℃，溶剂及HCl等酸挥发，溶质留于管壁。“灰化”阶段使试样中有机物灰化，铵盐及H 3 PO 4 等物质分解或挥发除去。原子化阶段温度最高，分析元素蒸发并解离为原子，这时惰性保护气停气，以减少分析元素蒸气逸散，测量分析元素的原子吸收光谱信号。“清除”程序将石墨炉管加热到2 950℃，除去残留物，清除记忆效应。石墨炉原子吸收光谱法由于原子化器较小，基态原子在其中停留时间较长（约1 s），并且原子蒸气浓度比火焰法要高两个数量级以上，因此具有较高的灵敏度，已被环境保护总局（现为生态环境部）在《水和废水监测分析方法》（第四版）中列为测定镉的B类分析方法。
原子吸收光谱仪(AA800、美国PE公司）；镉空心阴极灯；无油空气压缩机。
高纯氩气；盐酸、硝酸、氢氟酸、高氯酸均为优级纯；镉粉（光谱纯）；超纯水。
镉污染土壤。
称取0.5~1.000 g土样于25 mL聚四氟乙烯坩埚中，用少许水润湿，加入10 mL HCl,在电热板上加热（< 450℃ )消解2 h,然后加入15 mL HNO 3 ,继续加热至溶解物剩余约5 mL时，再加入5 mLHF并加热分解除去硅化合物，最后加入5 mLHClO 4 加热至消解物呈淡黄色时，打开盖，蒸至近干。取下冷却，加入(1+ 5)HNO 3 1 mL微热溶解残渣，移入50mL容量瓶中，定容。同时进行全程序试剂空白实验。
镉标准贮备液：称取0.500 0 g金属镉粉（光谱纯），溶于25mL(1 + 5)HNO 3 (微热溶解）。冷却，移入500mL容量瓶中，用蒸馏去离子水稀释并定容。此溶液每毫升含1.0mg镉。
镉标准使用液：吸取10.0mL镉标准贮备液于100mL容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀备用。吸取5.0mL稀释后的标液于另一100mL容量瓶中，用水稀释至标线即得每毫升含5μg镉的标准使用液。
依次开氩气开关、循环冷却水器开关(18~22℃ )、石墨炉电源、原子吸收光谱仪电源、仪器工作站，启动软件，开启元素灯，预热40min。
测定波长228.8 nm,通带宽度1.0 nm,灯电流1 mA,氩气流速0.2 L/ min,进样体积20μL,普通石墨管，石墨炉升温程序如表3-2所示。
表3-2 测定条件
实验条件应根据仪器具体情况而定，上述仅供参考。
吸取镉标准使用液0,0.50,1.00,2.00,3.00,4.00 mL分别于6个50mL容量瓶中，用0.2% HNO 3 溶液定容、摇匀。此标准系列分别含镉0,0.05,0.10,0.20,0.30,0.40μg/ mL。测其吸光度，绘制标准曲线。
(1)标准曲线法
按绘制标准曲线条件测定试样溶液的吸光度，扣除全程序空白吸光度，从标准曲线上查得镉含量。
式中 m ——从标准曲线上查得镉含量，μg;
W ——称量土样干质量,g。
(2)标准加入法
取试样溶液5.0mL分别于4个10mL容量瓶中，依次分别加入镉标准使用液(5.0μg/ mL)0,0.50,1.00,1.50 mL,用0.2% HNO 3 溶液定容，设试样溶液镉浓度为 c x ,加入标准溶液后试样浓度分别为 c x + 0, c x + c s , c x + 2 c s , c x + 3 c s ,测得之吸光度分别为 A x , A 1 , A 2 , A 3 。绘制 A-c 图（图略）。由图可知，所得曲线不通过原点，其截距所反映的吸光度正是试液中待测镉离子浓度的响应。外延曲线与横坐标相交，原点与交点的距离，即为待测镉离子的浓度。结果计算方法同上。
①土样消化过程中，最后除HClO 4 时必须防止将溶液蒸干，不慎蒸干时Fe、Al盐可能形成难溶的氧化物而包藏镉，使结果偏低。注意无水HClO 4 会爆炸！
②镉的测定波长为228.8nm,该分析线处于紫外光区，易受光散射和分子吸收的干扰，特别是在220.0~270.0 nm,NaCl有强烈的分子吸收，覆盖了228.8 nm线。另外,Ca、Mg的分子吸收和光散射也十分强。这些因素皆可造成镉的表观吸光度增大。为消除基体干扰，可在测量体系中加入适量基体改进剂，如在标准系列溶液和试样中分别加入0.5g La(NO 3 )3 ·6H 2 O。此法适用于测定土壤中含镉量较高和受镉污染土壤中的镉含量。
③高氯酸的纯度对空白值的影响很大，直接关系到测定结果的准确度，因此必须注意全过程空白值的扣除，并尽量减少加入量以降低空白值。
④进样针将试样溶液注入石墨管中的位置（水平位置和垂直深度）对分析的精密度及准确度影响很大，须认真进行优化调整，以获得最佳分析结果。在实际操作中，先进行进样针水平位置定位校正，使进样针处于石墨管的正中（左、右方向）；然后逆时针调节进样针垂直调节螺丝（调低），把进样针从较高位置调整到针尖恰好落到石墨管底部，此时在进样臂上做一标志，再顺时针调节垂直调节螺丝，将进样臂调高1 mm,即使进样针针尖离开石墨管底部1 mm。用该方法较正毛细管进样针的定位简便易行，起到了事半功倍的效果。
①石墨炉程序升温对测定结果有何影响？
②土壤前处理未消解完全对测定结果有何影响？
①学习原子吸收光谱法的基本原理；
②了解原子吸收分光光度计的基本结构及其使用方法；
③掌握应用标准曲线法测定自来水中钙、镁的含量。
在使用锐线光源条件下，基态原子蒸气对共振线的吸收符合朗伯-比尔定律。在试样原子化时，火焰温度低于3 000K时，对大多数元素来说，原子蒸气中基态原子的数目实际上接近原子总数。在固定的实验条件下，待测元素的原子总数与该元素在试样中的浓度 c 成正比，可以表示为
A = K′c
就是进行原子吸收定量分析的依据。
原子吸收定量分析常用的方法有标准曲线法、标准加入法、稀释法和内标法。对组成简单的试样，用标准曲线法进行定量分析较方便。
原子吸收分光光度计(AA800,美国PE公司）；钙、镁空心阴极灯；无油空气压缩机或空气钢瓶。
乙炔瓶；基准碳酸钙、氧化镁、盐酸均为分析纯；超纯水。
自来水。
钙标准溶液：准确称取2.498 0 g于110℃干燥的基准CaCO 3 ,加入100 mL去离子水，滴加少量(1+ 1)HCl使其溶解。低温电炉上加热至沸，赶尽CO 2 ,用去离子水定容至1 000mL,即为1 000μg/mL的钙储备液。吸取10mL钙的储备液于100mL容量瓶中，用去离子水稀至刻度，即为100μg/ mL钙标准使用液。
镁标准溶液：准确称取0.250 0 g于100 mL烧杯中，盖上表面皿，滴加5 mL 1 mol / L HCl溶液溶解，然后把溶液转移到250mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀备用，即为1 000μg/mL的镁储备液。准确吸取5 mL标准储备液于100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀备用，即为50μg/ mL镁标准使用液。
用5 mL移液管分别吸取0,1.00,2.00,3.00,4.00,5.00 mL 0.100 mg/ mL钙标准溶液于6个50 mL容量瓶中，再用5 mL移液管分别吸取0,1.00,2.00,3.00,4.00,5.00 mL 0.005 mg/ mL镁标准溶液于上述6个50 mL容量瓶中，分别加入2.5 mL(1 + 1) HCl,用蒸馏水稀释至刻度，摇匀。系列标准溶液分别含钙0,2.00,4.00,6.00,8.00,10.00μg/ mL,含镁0,0.10,0.20,0.30,0.40,0.50μg/ mL。
选择上述工作参数调整仪器，测量并记录标准系列的吸光度。
实验条件设置如表3-3所示。
表3-3 实验条件
实验条件应根据仪器具体情况而定，上述条件仅供参考。
用5 mL移液管吸取自来水样5.00 mL于50 mL容量瓶中，加入2.5 mL (1 + 1) HCl,用蒸馏水稀释至刻度，摇匀。安装钙空心阴极灯，参照上述测量条件测定钙的吸光度。安装镁空心阴极灯，参照上述测量条件测定镁的吸光度。
试样的吸光度应在标准曲线的线性范围之内并尽量靠近中部，否则须改变取样的体积以满足上述条件。
用Origin作图程序绘制钙和镁的标准曲线，由未知试剂的吸光度求出自来水中钙、镁的含量（μg/ mL)。
①试述标准曲线的特点及适用范围。
②如果试样成分比较复杂，应该怎样进行测定？
③比较原子吸收光谱法和原子发射光谱法在样品分析过程中各有哪些优缺点。
①学习原子吸收光谱法的基本原理；
②了解原子吸收分光光度计的基本结构及其操作技术。
每一种元素的原子不仅可以发射一系列特征谱线，也可以吸收与发射线波长相同的特征谱线。当光源发射的某一特征波长的光通过原子蒸气时，即入射辐射的频率等于原子中的电子由基态跃迁至较高能态（一般情况下都是第一激发态）所需要的能量频率时，原子中的外层电子将选择性地吸收其同种元素所发射的特征谱线，使入射光减弱。特征谱线因吸收而减弱的程度称吸光度 A ,在线性范围内与被测元素的含量成正比
A = K′c
式中, K′ 在一定实验条件下是常数，这是原子吸收光谱法定量分析的理论基础。定量方法可用标准曲线法和标准加入法等。
标准曲线法是原子吸收分光光度分析中一种常用的定量方法，常用于未知试样溶液中共存基体成分较为简单的情况。当试样组成复杂，配制的标准溶液与试样组成之间存在较大差别时，常采用标准加入法。该法是在数个容量瓶中加入等量的试样，分别加入不等量（倍增）的标准溶液，用适当溶剂稀释至一定体积后，依次测出它们的吸光度。以加入标样的质量（μg)为横坐标，相应的吸光度为纵坐标，绘出标准曲线，再将曲线外推至与横坐标相交，横坐标与标准曲线延长线的交点至原点的距离 x 即为容量瓶中所含试样的质量，从而求得试样的含量。
原子吸收分光光度计(AA800,美国PE公司）；铜空心阴极灯；无油空气压缩机。
乙炔钢瓶;100μg/ mL铜标准液；去离子水。
饮用水；食品。
铜标准溶液系列：取5个100 mL容量瓶，依次加入2.00,4.00,6.00,8.00及10.00 mL 100μg/mL铜标准溶液，用去离子水稀释至刻度，摇匀备用。该系列标准溶液铜的浓度分别为2.00,4.00,6.00,8.00,10.00μg/ mL。
吸取50.00mL自来水置于100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀备用。
按AA800型原子吸收分光光度计的步骤启动仪器，并点火。根据实验条件调节狭缝宽度、灯电流、燃烧器高度、负高压、波长、乙炔流量、空气流量等参数，用去离子水调节吸光度为0,测量标准系列溶液的吸光度。在相同的实验条件下，选用324.8nm的波长进行测量，测定自来水样溶液中铜的吸光度。
记录实验条件，如表3-4所示。
表3-4 实验条件
①原子吸收分光光度分析为何要用待测元素的空心阴极灯作光源？能否用氢灯或钨灯代替？为什么？
②试讨论影响试样吸光度大小的因素。
③原子吸收光谱与等离子体发射光谱的主要区别是什么？