石墨炉原子吸收光谱 (GFAAS) 是一种高度灵敏的分析技术,用于测量样品中的痕量金属浓度。其工作原理是气态自由原子可以吸收特定波长的光,这与激发其外层电子所需的能量相对应。光的吸收利用比尔-朗伯定律进行量化,其中吸光度 (A) 与样品中元素的浓度 (C) 成正比。GFAAS 使用石墨炉雾化样品,为产生自由原子提供受控环境。这种方法以灵敏度高、精确度高以及能够检测极低浓度(ppm 至 ppb 级)的元素而著称。
要点说明:

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原子吸收光谱法(AAS)的原理:
- 原子吸收光谱法基于气态自由原子对光的吸收。当特定波长的光穿过样品时,原子吸收能量,使其外层电子从基态转变为激发态。
- 吸收的光量与样品中元素的浓度成正比,如比尔-朗伯定律所述:( A = KC ),其中( A )为吸收率,( K )为常数,( C )为浓度。
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石墨炉的作用:
- 石墨炉是 GFAAS 的雾化器。它以受控的方式将样品加热到极高的温度(高达 3000°C),将样品转化为自由原子。
- 熔炉为原子化提供了稳定的环境,确保原子在气态下保持足够长的时间,以便吸收光线并进行精确测量。
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GFAAS 中的比尔-朗伯定律:
- 比尔-朗伯定律指出,光的吸收率与样品中吸收物种的浓度成正比。
- 在 GFAAS 中,这一定律被用于通过测量特定波长的光吸收量来量化痕量金属的浓度。
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高灵敏度和高精度:
- GFAAS 能够检测浓度极低的元素,通常在百万分之一 (ppm) 到十亿分之一 (ppb) 的范围内。
- 由于石墨炉的受控条件和测量特定波长光的能力,该技术具有极高的精度。
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应用和优势:
- GFAAS 能够测量 70 多种元素,因此被广泛应用于环境检测、临床分析和工业质量控制。
- 它的优点包括灵敏度高、选择性好,而且只需最少的准备工作就能分析少量样品。
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与火焰自动分析仪的比较:
- 与使用火焰雾化样品的火焰原子吸收分析法不同,GFAAS 使用石墨炉。这使得灵敏度更高,检测限更低。
- GFAAS 尤其适用于分析分析物浓度极低的样品,或仅有少量样品的情况。
GFAAS 将原子吸收原理与石墨炉的精确性相结合,为各个领域的痕量金属分析提供了强大的工具。它能够提供准确可靠的结果,是要求高灵敏度和高精度的实验室的首选。
汇总表:
关键方面 | 说明 |
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原理 | 利用气态自由原子吸收特定波长的光。 |
石墨炉的作用 | 在高达 3000°C 的温度下雾化样品,确保稳定而精确的测量。 |
比尔-朗伯定律 | 吸光率 (A) 与样品中元素的浓度 (C) 成正比。 |
灵敏度和精度 | 可高精度检测 ppm 至 ppb 级的元素。 |
应用 | 用于环境检测、临床分析和工业质量控制。 |
优点 | 灵敏度高、选择性好、样品制备要求低。 |
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