
【化】 GFAAS; graphite furnace atomic absorption spectrometry
石墨爐原子吸收光譜法(Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry, GFAAS)是一種基于原子吸收原理的高靈敏度痕量金屬元素分析技術。其核心原理是通過石墨爐電加熱産生高溫,使待測樣品原子化形成基态自由原子,隨後測量特定波長光輻射被基态原子吸收的程度,從而定量分析目标元素含量。
該方法包含以下關鍵步驟:
相較于火焰原子吸收法,石墨爐技術具有更低的檢測限(可達ppb級)和更少的樣品需求量(10-50μL),但存在分析時間較長、基體幹擾更顯著的特點。該方法廣泛應用于環境監測(如水質重金屬檢測)、臨床毒理學(血鉛分析)和食品安全領域(食品中砷、镉殘留測定)。
權威文獻參考:
石墨爐原子吸收光譜法(Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry, GFAAS)是一種高靈敏度的痕量金屬元素分析技術,其核心原理是通過電流加熱石墨管實現樣品的原子化,并利用原子對特征輻射的吸收進行定量分析。以下為詳細解釋:
原子化過程
待測樣品在石墨管中通過電流加熱,經曆幹燥、灰化、原子化和高溫淨化四個階段。在此過程中,樣品中的金屬元素轉化為氣态基态原子,吸收特定波長的入射光(如鉛元素吸收283.3 nm共振線),吸收強度與元素濃度成正比。
選擇性吸收
原子吸收光譜源于電子在基态與第一激發态間的躍遷。每種元素的能級結構獨特,因此吸收具有高度選擇性。
靈敏度高
石墨爐法的靈敏度比火焰原子化法高3-4個數量級,可達$10^{-12}text{至}10^{-14},text{g}$。
原因:樣品全部參與原子化,且避免了火焰法中原子被氣體稀釋的問題。
局限性
石墨爐原子化器由三部分組成:
主要用于痕量金屬元素(如鉛、镉、砷)的測定,適用于以下場景:
參數 | 石墨爐法 | 火焰法 |
---|---|---|
靈敏度 | $10^{-12}text{-}10^{-14},text{g}$ | $10^{-6}text{-}10^{-9},text{g}$ |
樣品量 | 微升級 | 毫升級 |
分析速度 | 較慢(需程式升溫) | 快速 |
總結來看,石墨爐原子吸收光譜法憑借其超高靈敏度,成為痕量金屬分析的重要工具,但需權衡操作複雜性和分析精度。如需完整技術細節,及。
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