Thermo Fisher赛默飞AAS原子吸收光谱仪ICE3300原理

Thermo Fisher赛默飞AAS原子吸收光谱仪ICE3300 的工作原理基于原子吸收光谱法（AAS），这是一种常用于定量分析液体样品中金属元素浓度的技术。AAS的核心原理是利用原子吸收光谱的特性来检测特定元素的浓度，具体来说，就是通过测量元素在特定波长下对光的吸收程度来推算其浓度。

AAS的基本工作原理

1. 光源发射特定波长的光

• 在AAS中，首先需要一个光源发出特定波长的光。对于每种元素，光源必须发射其具有特定吸收峰的光波。例如，铜元素会在特定的波长（如324.8 nm）吸收光，而铅则在其特定的波长（如283.3 nm）吸收光。

• ICE3300配备了电热灯（HCL）单光源，该光源能够为多种元素提供稳定且适当的光谱线。

2. 样品中原子化

• 样品中的金属元素需要在光源的照射下被原子化。通常，样品以溶液形式存在，需要通过一个**火焰（或石墨炉）**来将其转化为自由原子。火焰或石墨炉的作用是通过加热使样品中的金属元素蒸发并原子化，使得这些金属元素以气态原子状态存在。

• 火焰原子吸收（FAAS）：在ICE3300中，火焰原子吸收技术是常用的方法。火焰会将液体样品雾化并加热，使得样品中的金属元素以原子的形式进入火焰中。

3. 光与原子之间的相互作用

• 当来自光源的光照射到原子化后的样品时，金属元素的原子会吸收一定波长的光。每个金属元素有其特定的吸收峰，这些吸收峰是与元素的电子结构相关的。

• 通过测量特定波长的光被样品吸收的程度，可以得出样品中某一金属元素的浓度。浓度越高，吸收的光越多，反之亦然。

4. 光的检测与分析

• 通过一个单色仪，光会被分散成不同的波长，选定的波长将经过一个光电探测器（如光电二极管）。该探测器会记录在这个波长下通过样品后的光强度。

• ICE3300通过测量传递到探测器的光强度与入射光强度之间的差异，计算出吸光度（Absorbance）。吸光度与元素浓度呈正比关系，因此可以通过比尔定律（Beer-Lambert Law）来计算出样品中元素的浓度。

关键步骤总结

1. 光源发射特定波长的光：每种元素有其吸收波长。

2. 样品原子化：通过火焰或石墨炉将样品转化为原子状态。

3. 吸光度测量：样品原子吸收特定波长的光，吸光度与元素浓度成正比。

4. 结果计算：通过吸光度值和标准曲线来计算样品中元素的浓度。

比尔定律（Beer-Lambert Law）

比尔定律是AAS分析的基础，它描述了吸光度与样品浓度之间的关系：

$$A = \varepsilon \cdot c \cdot l$$

• $A$ 是吸光度

• $\varepsilon$ 是摩尔吸光系数（与元素的特性相关）

• $c$ 是样品中元素的浓度

• $l$ 是光路长度（通常是火焰的高度）

通过测量吸光度 $A$，并结合已知的摩尔吸光系数 $\varepsilon$ 和光路长度 $l$，可以计算出样品中金属元素的浓度 $c$。

结论

Thermo Fisher ICE3300原子吸收光谱仪 通过上述原理，可以准确地测量液体样品中多种金属元素的浓度。它利用火焰原子化技术，使样品中的金属元素以气态原子形式存在，然后通过光源发射特定波长的光，测量吸光度变化，并通过比尔定律计算出元素浓度。这使得它在环境监测、食品安全、制药、矿产资源检测等领域得到广泛应用。