
【化】 GFAAS; graphite furnace atomic absorption spectrometry
石墨炉原子吸收光谱法(Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry, GFAAS)是一种基于原子吸收原理的高灵敏度痕量金属元素分析技术。其核心原理是通过石墨炉电加热产生高温,使待测样品原子化形成基态自由原子,随后测量特定波长光辐射被基态原子吸收的程度,从而定量分析目标元素含量。
该方法包含以下关键步骤:
相较于火焰原子吸收法,石墨炉技术具有更低的检测限(可达ppb级)和更少的样品需求量(10-50μL),但存在分析时间较长、基体干扰更显著的特点。该方法广泛应用于环境监测(如水质重金属检测)、临床毒理学(血铅分析)和食品安全领域(食品中砷、镉残留测定)。
权威文献参考:
石墨炉原子吸收光谱法(Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry, GFAAS)是一种高灵敏度的痕量金属元素分析技术,其核心原理是通过电流加热石墨管实现样品的原子化,并利用原子对特征辐射的吸收进行定量分析。以下为详细解释:
原子化过程
待测样品在石墨管中通过电流加热,经历干燥、灰化、原子化和高温净化四个阶段。在此过程中,样品中的金属元素转化为气态基态原子,吸收特定波长的入射光(如铅元素吸收283.3 nm共振线),吸收强度与元素浓度成正比。
选择性吸收
原子吸收光谱源于电子在基态与第一激发态间的跃迁。每种元素的能级结构独特,因此吸收具有高度选择性。
灵敏度高
石墨炉法的灵敏度比火焰原子化法高3-4个数量级,可达$10^{-12}text{至}10^{-14},text{g}$。
原因:样品全部参与原子化,且避免了火焰法中原子被气体稀释的问题。
局限性
石墨炉原子化器由三部分组成:
主要用于痕量金属元素(如铅、镉、砷)的测定,适用于以下场景:
参数 | 石墨炉法 | 火焰法 |
---|---|---|
灵敏度 | $10^{-12}text{-}10^{-14},text{g}$ | $10^{-6}text{-}10^{-9},text{g}$ |
样品量 | 微升级 | 毫升级 |
分析速度 | 较慢(需程序升温) | 快速 |
总结来看,石墨炉原子吸收光谱法凭借其超高灵敏度,成为痕量金属分析的重要工具,但需权衡操作复杂性和分析精度。如需完整技术细节,及。
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