灯电流大，谱线强度高，负高压低，读数稳定。吸收灵敏度和吸收稳定性这两个指标对灯电流的要**互相矛盾的，在选择灯电流时应兼顾这一矛盾的两个方面。对于微量元素分析，应在保证读数稳定的的前提下，尽量选用小一些的灯电流以获得足够高的灵密度。对于常量与高含量元素的分析，应在保证足够高的灵敏度的前提下，尽量选用大一点的灯电流，以获得足够高的精密度。
从维护灯和使用寿命角度考虑，对于高熔点、低溅射的金属元素（如铁、钴、镍、铬等）元灯，灯电流允许用得大些；对于低熔点，高溅射的金属元素（如锌、铅等）灯，灯电流宜用小些；对于低熔点，低溅射的金属元素（如锡）灯，若需增加光强度，可允许灯电流稍大些。
光谱通带的宽窄直接影响测定的灵敏度与标准曲线的线性范围。在保证只有分析线通过出口狭缝的前提下，尽可能选择较宽的通带。对于碱金属、碱土金属，可用较宽的通带，而对于如铁族、稀有元素和连续背景较强的情况下，要用小的通带。对于分析Ni、Fe等元素，其斜率及线性范围随着光谱通带的变窄而改善。如图2-18所示。
图2-18 通带宽度对镍灵敏度及线性范围的影响
4）燃气-助燃气比的选择
不同的燃气-助燃气比，火焰温度和氧化还原性质也不同。根据火焰温度和气氛，可分为贫燃火焰、化学计量火焰、发亮火焰和富燃火焰四种类型。
燃助比（乙炔/空气）在1：6以上，火焰处于贫燃状态，燃烧充分，温度较高，除了碱金属可以用贫燃火焰外，一些高熔点和惰性金属，如Ag、Au、Pd、Pt、Rb等也可用，但燃烧不稳定，测定的重现性较差。
燃助比为1：4时，火焰稳定，层次清晰分明，称化学计量性火焰，适合于大多数元素的测定。
燃助比小于1：4时，火焰呈发亮状态，层次开始模糊，为发亮性火焰。此时温度较低，燃烧不充分，但具有还原性，测定Cr时就用此火焰。
燃助比小于1：3为富燃火焰，这种火焰有强还原性，即火焰中含有大量的CH、C、CO、CN、NH等成份，适合于Al、Ba、Cr等元素的测定。
铬、铁、钙等元素对燃助比反应敏感，因此在拟定分析条件时，要特别注意燃气和助燃气的流量和压力。
5）燃烧器高度的选择
燃烧器高度可大致分三个部位：
光束通过氧化焰区，这一高度大约是离燃烧器缝口6mm-12mm处。此处火焰稳定、干扰较少，对紫外线吸收较弱，但灵敏度稍低。吸收线在紫外区的元素，适于这种高度。
光束通过氧化焰和还原焰，这一高度大约是离燃烧器缝口4mm-6mm处。此高度火焰稳定性比前一种差、温度稍低、干扰较多，但灵敏度高。适于铍、铅、硒、锡、铬等元素分析。
光束通过还原焰，这一高度大约是离燃烧器缝口4mm以下。此高度火焰稳定性*差、干扰多，对紫外线吸收*强，但吸收灵敏度较高。适于长波段元素的分析。
4.2 石墨炉原子吸收法
（1）石墨炉原子吸收法的特点
与火焰原子化不同，石墨炉原子化采用直接进样和程序升温方式，原子化曲线是一条具有峰值的曲线。它的主要优点：升温速度快，*高温度可达3000℃，适用于高温及稀土元素的分析；优良灵敏度高，石墨炉原子化效率高，原子的平均停留时间通常比火焰中相应的时间长约100倍，一般元素的优良灵敏度可达10-9g～10-12g；可分析的元素比较多；所用的样品少，对分析某些取样困难、价格昂贵、标本难得的样品非常有利。但石墨炉原子化法存在分析速度慢，分析成本高，背景吸收、光辐射和基体干扰比较大的缺点。
（2）石墨炉原子吸收法分析*佳条件的选择
石墨炉分析有关灯电流、光谱通带及吸收线的选择原则和方法与火焰法相同。所不同的是光路的调整要比燃烧器高度的调节难度大，石墨炉自动进样器的调整及在石墨管中的深度，对分析的灵敏度与精密度影响很大。另外选择合适的干燥、灰化、原子化温度及时间和惰性气体流量，对石墨炉分析至关重要。
1）干燥温度和时间选择
干燥阶段是一个低温加热的过程，其目的是蒸发样品的溶剂或含水组分。一般干燥温度稍高于溶剂的沸点，如水溶液选择在90℃～120℃。干燥温度的选择要避免样液的暴沸与飞溅，适当延长斜坡升温的时间或分二步进行。对于粘度大，含盐高的样品，可加入适量的乙醇或MIBK稀释剂，以改善干燥过程。
2）灰化温度与时间的选择
灰化的目的是要降低基体及背景吸收的干扰，并保证待测元素没有损失。灰化温度与时间的选择应考虑两个方面，一方面使用足够高的灰化温度和足够长的时间以有利于灰化和降低背景吸收，另一方面使用尽可能低的灰化温度和尽可能短的灰化时间以保证待测元素不损失。在实际应用中，*佳灰化温度与时间可以通过绘制被测元素灰化温度曲线来选择，图2-19是典型的灰化曲线(A)和原子化曲线(B)。m和M之间是*合适的灰化温度区间，m之前灰化温度过低，基体灰化不，M之后灰化温度过高，已有灰化损失。M是*高允许的灰化温度，一般选用低于M点50℃～100℃的温度作为灰化温度。加入合适的基体改进剂，能够更有效地克服复杂基体的背景吸收干扰。
3）原子化温度和时间的选择
原子化温度是由元素及其化合物的性质决定的。原子化温度选择的原则是，在保证获得*大原子吸收信号的条件下尽量使用较低的温度。通常借助绘制原子化温度曲线来选择*佳原子化温度。如图2-19(B)所示，曲线(B)是在固定灰化温度的条件下得到的。曲线中的O点是合适的起始原子化温度，只有温度高于O点的温度才能保证被测元素被充分原子化。一般可选用高于O点50℃～100℃的温度作为原子化温度。过高的原子化温度反而会降低测定灵敏度，并缩短石墨管的使用寿命。
原子化时间选择原则是必须使吸收信号能在原子化阶段回到基线，以此作为原子化时间。从石墨管使用寿命考虑，应选择尽可能短的原子化时间，一般为3s～4s，高温原子化元素为4s～6s。过短的原子化时间会使一些被测元素残留于石墨管内，会延长石墨管的净化时间，否则会引起记忆效应。
4）净化温度和时间的选择
净化温度一般选择高于原子化温度100℃～200℃，时间为2s～3s，一将前一个测定的残余物**干净，保证不影响下一个测定。
5）惰性气体流量的选择
石墨炉采用常用氩气作为保护气体，且内外分别单独供气方式，干燥、灰化和除残阶段通气，在原子化阶段，可选择石墨管内停气或给适当小流量的内气流。
图2-19 灰化与原子化温度曲线
(A)灰化温度曲线，M为*高允许灰化温度；
(B)原子化温度曲线，O为合适的起始原子化温度
（3）石墨炉基体改进技术
所谓基体改进技术，就是往石墨炉中或试液中加入一种化学物质，使基体形成易挥发化合物在原子化前驱除，从而避免待测元素的损失；或降低待测元素的挥发性以防止灰化过程中的损失。基体改进剂已广泛应用于石墨炉原子吸收测定生物和环境样品的痕量金属元素及其化学形态，目前约有无机试剂、有机试剂和活性气体三大种类50余种。
基体改进主要通过以下七个途径来降低基体干扰：
1）使基体形成易挥发的化合物------降低背景吸收。
氯化物的背景吸收，可借助***来消除，原因在于石墨炉内发生如下化学反应：
NH4NO3 + NaCl → NH4Cl +NaNO3
NaCl的熔点近800℃，加入基体改进剂NH4NO3反应后，产生的NH4Cl、NaNO3及过剩的NH4NO3在400℃都挥发了，在原子化阶段减少了NaCl的背景吸收。
生物样品中铅、铜、金和天然水中铅、锰和锌等元素测定中，加入***同样可获得很好的效果；硝酸可降低碱金属氯化物对铅的干扰；磷酸和硫酸这些高沸点酸，可消除氯化铜等金属氯化物对铅和镍等元素的干扰。
2）使基体形成难解离的化合物------避免分析元素形成易挥发难解离的一卤化物，降低灰化损失和气相干扰。
如0.1%NaCl介质中的测定，加入LiNO3基体改进剂，使其生成解离能大的LiCl，对起了释放作用。
3）分析元素形成较易解离的化合物------避免形成热稳定碳化物，降低凝相干扰。
石墨管碳是主要元素，因此对于易生成稳定碳化物的元素，原子吸收峰低而宽。石墨炉测定水中微量硅时加入CaO，使其在灰化过程中生成CaSi，降低了原子化温度。钙可以用来提高Ba、Be、Si、Sn的灵敏度。
4）使分析元素形成热稳定的化合物------降低分析元素的挥发性，防止灰化损失。
镉是易挥发的元素，硫酸铵对牛肝中的镉测定有稳定作用，使其灰化温度提高到650℃。镍可稳定多种易挥发的元素，特别是测定As、Se，Ni(NO3)2使可把硒的允许灰化温度从300℃提高到1200℃，其原因是生成了稳定的硒化物。
5）形成热稳定的合金------降低分析元素的挥发性，防止灰化损失。
加入某种熔点较高的金属元素，与易挥发的待测金属元素在石墨炉内生成热稳定的合金，提高了灰化温度。贵金属如铂、钯、金对As、Sb、Bi、Pb和Se、Te有很好的改进效果。
6）形成强还原性环境------改善原子化过程。
许多金属氧化物在石墨炉中生成金属原子是基于碳还原反应的机理：
MO(s) + C(s) → M(g) + CO(g)
结果导致原子浓度的迅速增加。抗坏血酸、EDTA、硫脲、柠檬酸和草酸可降低Pb、Zn、Cd、Bi及Cu的原子化温度。
7）改善基体的物理特性------防止分析元素被基体包藏，降低凝相干扰和气相干扰。
例如过氧化钠作为基体改进剂，使海水中铜在石墨管中生成黑色的氧化铜，而不易进入氯化物的结晶中。海水在干燥后留下清晰可见的晶体，加入抗坏血酸和草酸等有机试剂，可起到助熔作用，使液滴的表面张力下降，不再观测到盐类残渣。
（4）石墨管的种类及应用
石墨管的质量将直接影响石墨炉分析的灵敏度与稳定性，目前石墨管有许多种，但主要有普通石墨管、热解涂层石墨管及L’vov平台石墨管。
普通石墨管比较适合于原子化温度低，易形成挥发性氧化物的元素测定，比如Li、Na、K、Rb、Cs、Ag、Au、Be、Mg、Zn、Cd、Hg、Al、Ga、In、Tl、Si、Ge、Sn、Pb、As、Sb、Bi、Se、Te等，普通石墨管的灵敏度较好，特别是Ge、Si、Sn、Al、Ga这些元素，在普通石墨管较强的还原气氛中，不易生成挥发性氧化物，因此灵敏度比热解涂层石墨管高，但要注意稳定碳化物的形成。
对Cu、Ca、Sr、Ba、Ti、V、Cr、Mo、Mn、Co、Ni、Pt、Rh、Pd、Ir、Pt等元素，热解涂层石墨管灵敏度较普通石墨管高，但也需加入基体改进剂，在热解涂层石墨中创造强还原气氛，以降低基体的干扰。
对B、Zr、Os、U、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Tm、Yb、Lu等元素，使用热解涂层石墨管可提高灵敏度10-26倍，而用普通石墨管这些元素易生成稳定的碳化物，记忆效应大。
L’vov平台石墨管是在普通或热解热解涂层石墨管中衬入一块热解石墨小平台。一方面平台可以防止试液在干燥时渗入石墨管，更重要的是，它并非象石墨管壁是靠热传导加热的，而是靠石墨管的热辐射加热，这样扩展了原子化等温区，提高分析灵敏度和稳定性。
5 灵敏度、特征浓度及检出限
5.1 灵敏度及特征浓度
在原子吸收分光光度分析中，灵敏度S定义为吸光度随浓度的变化率，即校正曲线的斜率，其表达式为：
或 （2-22）
即当待测元素的浓度c或质量m改变一个单位时，吸光度A的变化量。在火焰原子化法中常用特征浓度来表征灵敏度，所谓特征浓度是指能产生1%吸收（吸光度0.0044）时，溶液中待测元素的质量浓度（mg·L-1/1%）或质量分数（μg·g-1/1%）。例如1μg·g-1镁溶液，测得其吸光度为0.55，则镁的特征浓度为：
（μg·g-1/1%）
对于石墨炉原子化法，由于测定的灵敏度取决于加到原子化器中试样的质量，此时采用特征质量（以g/1%表示）更为合适。显然，特征浓度或特征质量越小，测定的灵敏度越高。
灵敏度或特征浓度与一系列因素有关，首先取决于待测元素本身的性质，例如难熔元素的灵敏度比普通元素的灵敏度要低得多。其次还和测定仪器得性能如单色器的分辨率、光源的特性、检测器的灵敏度等有关。此外还受到实验因素的影响，例如：光源工作条件不合适，引起自吸收或光强减弱；供气速度不当，导致雾化效率降低；燃烧器调节不合适，共振辐射不是从原子浓度*高的火焰区通过；燃气与助燃气流量比例不恰当，引起原子化效率低等等，多会降低测定灵敏度。反之，若正确选择实验条件，并采取了有效措施，则可进一步提高灵敏度。
5.2 检出限
检出限是指产生一个能够确证在试样中存在某元素的分析信号所需要的该元素的*小含量，亦即待测元素所产生的信号强度等于其噪声强度标准偏差三倍时所相应的质量浓度或质量分数，用DC（mg·L-1或μg·g-1）表示，优良检出限则用Dm（μg）表示：
DC 或 Dm (2-23)
式中c或m分别为试样中待测元素的浓度或质量，A为试样多次测定吸光度的平均值，为噪声的标准偏差，是对空白溶液或接近空白的标准溶液进行十次以上连续测定，由所得的吸光度值计算其标准偏差而得。
检出限比灵敏度具有更明确的意义，它考虑到了噪声的影响，并明确地指出了测定的可靠程度。由此可见，降低噪声，提高测定精密度是改善检测限的有效途径。
6 原子吸收光谱仪的日常维护及常见故障排除
原子吸收光谱仪是精密的实验室光学仪器，合理的维护与保养，使仪器保持良好的工作状态，有利于获得可靠的测量数据和延长仪器的使用寿命。
（1） 仪器安装对环境的要求
用于安装仪器的实验室应具备良好的外部环境。实验室应设置在无强电磁场和热辐射的地方，不宜建在会产生剧烈振动的设备和车间附近。实验室内应保持清洁，温度应保持在10～30℃，空气相对湿度应小于80%。仪器应避免日光直射、烟尘、污浊气流及水蒸气的影响，防止腐蚀性气体及强电磁场干扰。
实验台应坚固稳定（*好是水泥台），台面平整。为便于操作与维修，实验台四周应留出足够的空间。仪器上方应安装排风设备，排风量的大小应能调节，风量过大会影响火焰的稳定性，风量过小则有害气体不能排出。抽风口位于仪器燃烧器的正上方，临近抽风口的下方应设有一尺寸大于仪器排气口的挡板，以防止通风管道内的尘埃落入原子化器，而有害气体又能沿着挡板与排风管道之间的空挡排出。
实验室应配有交流380V三相四线制电源，电源应良好接地，接地电阻小于0.1Ω。仪器光度计主机的电源应与空压机、石墨炉的电源分相使用。
乙炔燃气钢瓶*好不放在仪器房间，要放在离主机近、安全禁烟火、通风良好的房间，但主机房间内必须设有气路开关阀，万一发生事故可迅速切断燃气。乙炔气的出口压力应在0.05～0.08MPa之间，纯度99.9%，乙炔钢瓶必须配有气压调节阀。
石墨炉用的冷却水*好配备冷却水循环设备，用去离子水作冷却水，用水质较硬的自来水容易在石
墨炉腔体内结水垢。
（2） 仪器使用中的常见故障及其排除
由于各厂家仪器结构不同，故障及排除方法也不尽相同，出现无法解决的疑难问题时应尽快与厂家和销售商联系，尤其是涉及安全问题时不应自行解决。
l 灯不亮
仪器使用一段时间后出现元素灯点不亮。首先更换一支灯试一下，如能点亮，说明灯已坏，需更换新灯。如更换一支灯后仍不亮，可更换一个灯的插座，如果亮了，说明灯插座有接触不佳或短线的可能；如更换灯插座仍不亮，需检查空心阴极灯的供电电源，请与厂家联系。
l 灯能量低（光强信号弱）
仪器出现能量低，首先应检查仪器的原子化器是否挡光。如果是，请将原子化器位置调整好。检查使用灯的波长设置是否正确或调整正确，如波长设置错误或调节波长不正确应改正，手动调节波长的仪器显示的波长值与实际的波长偏差较大应校准波长显示值。检查元素灯是否严重老化，严重老化的灯请更换。长时间搁置不用的元素灯也容易漏气老化，请利用空心阴极灯激活器激活，大部分情况可恢复灯的性能。检查吸收室两测的石英窗是否严重污染，可用脱脂棉蘸乙醇混合液轻轻擦拭。如以上均正常，可能是放大电路或负高压电路故障造成的，请通知厂家维修。
l 火焰测试灵敏度低、信号不稳
原子吸收光谱仪在做火焰测试时出现灵敏度低，应检查火焰原子化器是否被污染。吸喷去离子水火焰应是淡蓝色的，如出现其它颜色则应清洗火焰原子化器，*好使用超声波振荡器清洗。灵敏度低、信号不稳一般是火焰雾化器雾化没调好，请参考厂家提供的雾化器维修手册（应用手册或说明书），必要时检查雾化器的提升量，一般是每分钟3～6mL，太大信号不稳，太小灵敏度低。
l 石墨炉升温程序不工作
在做石墨炉分析时需给石墨炉通冷却水，自动化程度高的仪器都有水压监测装置，如使用的冷却水压力不够或流量不够，石墨炉升温程序将不工作。长时间使用硬度大的自来水，会堵塞石墨炉的冷却水循环管道，即使自来水有足够的压力，也无足够的流量打开水压监测装置，致使仪器工作不正常。检查冷却水回水的流量应大于1L/min，否则轻检查、维修相关部件。石墨炉分析时，为保护石墨管，需给仪器提供氩气，自动化程度高的仪器都设有气压监测装置，如果气体压力不够，石墨炉升温程序也不能正常工作，请确认气压。
l 气路不通
自动化程度较高的仪器使用电磁阀及质量流量计控制燃气及空气的流量，使用一段时间后出现燃气或空气不通的情况，主要原因是使用的燃气或空气不纯，如压缩空气中有水或油、没使用高纯乙炔致使电磁阀堵塞或失灵。如仪器使用的是可拆卸电磁阀，可拆开清洗；如仪器使用的是全密封电磁阀，则要更换新的电磁阀。使用浮子流量计的仪器，流量计中若进了油，会使流量计中的浮子难以浮起而堵塞气路，应拆下流量计，**流量计中的油。
（3） 仪器的日常维护及保养
原子吸收光谱仪是一种高精密度的光学仪器，合理的维护与保养能延长仪器的使用寿命。设计良好的仪器其单色器部分是全密封的，在干燥、洁净的实验室中可以使用多年，一般不需要维护。但在潮湿、有腐蚀性气体污染的实验室中其寿命会大大缩短，甚至会出现光栅发霉等现象。仪器光学部分的外光路不是密封的，一般3～5年应保养一次，主要是**光学镜片上的灰尘，可用吸耳球吹除表面的灰尘。具有二氧化硅保护膜的镜片，可用脱脂棉蘸乙醇混合液轻轻擦拭，切不可用力反复擦拭。原子化器两端的石英窗应经常擦拭。仪器的原子化器是暴露在外面的需经常清洁。火焰分析时，每天测试完毕要吸200mL以上的去离子水，以清洗火焰原子化器，尤其是含有有机溶剂及高盐溶液样品，每一到两周要拆开雾化器用超声波振荡器清洗，以保证其良好的性能。石墨炉原子化器如每天使用，20～30天要清洁一次石墨锥和石英窗。经常检查石墨管，尤其是内壁及平台，有破损或麻点者不能使用。长时间不用的仪器应1～2个月开机一次，以驱除仪器内部的潮气，让电子元器件保持良好的工作状态，尤其是电解电容，经常通电可防止电解液干枯。长时间不用的元素灯，也应每半年点灯工作半小时，或用元素灯激活器处理。
