原子吸收分光光度法的定量依據

2.3 原子吸收光譜分析的定量方法

原子吸收光譜分析是一種動態分析方法，用校正曲線進行定量。常用的定量方法有標準曲線法、標準加入法和濃度直讀法，如為多通道儀器，可用內標法定量。在這些方法中，標準曲線法是最基本的定量方法，是其他定量方法的基礎。

2.3.1 標準曲線法

標準曲線法(standard curve method)，又稱校正曲線法(calibration curve method)，是用標準物質配制標準系列，在標準條件下，測定各種標準樣品的吸光度值Ai(i=1，2，3，…)對被測元素的含量 ci(i=1，2，3，…)建立校正曲線A=f(c)，在同樣條件下，測定樣品的吸光度值Ax，根據被測元素的吸光度值Ax從校正曲線求得其含量cx。校正曲線如圖2—4所示。

(對不起，圖我現在都還沒有畫出來)圖2—4 校正曲線及其置信范圍(陰影部分表示置信范圍)

校正曲線的質量對獲得準確測定結果有著直接的影響，因此，我們在建立校正曲線過程中，應遵循以下的原則：

(1)選擇精度好的分析方法在嚴格控制分析條件的情況下建立校正曲線;

(2)在保證校正曲線為線性的條件下，應盡可能擴大被測組分含量的取值范圍;

(3)在實驗工作量一定的情況下，適當增加實驗點的數目、減少每一實驗點的重復測定次數，比增加每一實驗點的重復測定次數、減少實驗點的數目能更有效地提高校正曲線的精度。但隨著實驗點數目的增加，校正曲線精度的提高速率越來越慢，實驗點數目n大于6以后，精度提高速率很慢。從置信系數tα，f考慮，在 n<4時，tα，f較大，校正曲線的置信范圍較寬，用校正由cx預測Ax的精度或Ax由反估cx的精度較差;當n>6時，tα，f值減小的速率也很慢，校正曲線的置信范圍變小的速率很慢，再靠進一步增加實驗點數目提高標準曲線的精度是不合算的。因此，5～6個實驗點建立校正曲線是合理的;

(4)被測組分的含量應盡可能位于校正曲線的中央部分。位于校正曲線高、低含量(濃度)兩端的實驗點的測定精度較位于曲線中央部分的實驗點的測定精度差，因此，對校正曲線兩端的實驗點的測定次數要多一些;

(5)鑒于校正曲線低含量(濃度)區的測定精度較差，而空白溶液正位于這一測定精度差的區域，因此，以空白溶液校正儀器(即用空白溶液調零)是不合適的。合理的做法應是對空白溶液多進行幾次測定，取其測定平均值，將它作為含量(濃度)為零的實驗點參與校正曲線的擬合;

(6)由于“空白值”的測定誤差較大，且為隨機變量，不同的取樣會得到不同的空白值，因此，在扣除空白值時，直接扣除用空白溶液測定的空白值不是一個好方法。用校正曲線擬合得到的截距值作為實際空白值扣除會得到更好的結果。這是因為截距值是統計平均值，它比由空白溶液直接測定的值更穩定，精度更好;

(7)測定未知樣品時，重復測定可以提高估計值cx的精度，因此，在條件允許的情況下，多進行幾次測定是有利的;

(8)檢驗校正曲線是否發生變化，最好用不同濃度的標準溶液進行檢驗。比如建立校正曲線時用濃度為c1、c3、c5、c7、c9的五個實驗點，檢驗校正曲線是否發生變化時，最好用濃度為c2、c4、c6、c8、c10的五個實驗點。這是因為當兩條標準曲線無顯著性差異時，可以用一條共同的標準曲線來擬合這10個實驗點，實驗點數目增加能有效提高標準曲線的精度。若用相同濃度的標準溶液進行檢驗，當用一條共同的標準曲線來擬合這兩組實驗點時，實驗點數目并沒有增加，仍然是5個實驗點，只是增加了每一個實驗點的精度，這樣并不能有效地提高校正曲線的精度。

如讀者有興趣想進一步詳細了解校正曲線的建立、如何進行校正曲線的顯著性(相關性)檢驗、線性范圍的確定、精度與置信區間的確定和利用校正曲線進行預報和控制以及兩條校正曲線如何進行比較等問題，可參閱鄧勃編寫的《分析測試數據的統計處理方法》，北京清華大學出版社1995年版第5章。

2.3.2 標準加入法

對標準曲線法的定義中，可以看出分析結果的準確性直接依賴于標準系列與被分析樣品的組成的精確匹配。但在實際分析工作中，樣品的基體、組成和濃度千變萬化，要找到完全與樣品組成相匹配的標準物質是很困難的。

標準加入法(standard addition method)是在若干份等量的被分析樣品中，分別加入0、c1、c2、c3、c4、c5等不同量的被測定元素標準溶液，依次在標準條件下測定它們的吸光度Ai(i=1，2，3，4，5，…)，建立吸光度Ai對加入量ci的校正曲線(見圖2—5)。因為基體組成是相同的，可以自動補償樣品基體的物理和化學干擾，提高測定的準確度。校正曲線不通過原點，其截距的大小相當于被分析試樣中所含被測元素所產生的響應，因此，將校正曲線外延與橫坐標相交，原點至交點的距離，即為試樣中被測元素的含量cx。

標準加入法所依據的原理是吸光度的加和性。我們在應用標準加入法時應注意以下幾點：

(1)標準加入法只能用于校正曲線線性范圍內才能得到正確結果，對非線性校正曲線，吸光度會導致測定結果偏高。因此，所有的測量都應在線性范圍內;

(2)最低濃度的樣品溶液最適宜的吸光度測量值在0.1～0.15范圍內;最適宜的待測元素加入量是使測量值增加約2，3和4倍，一般至少測定4個點(包括樣品溶液點)，但各點必須仍在校正曲線的線性范圍內;

(3)當伴生物對測定影響不太嚴重時，標準加入法可以消除物理干擾和與濃度無關的輕微的化學干擾，但不能消除有濃度有關的干擾如電離化學干擾，同時也不能消除光譜干擾和背景吸收的干擾。應采用相應的消除和減小以上干擾的措施后，再用標準加入法;

(4)應用標準加入法時扣除標準空白是必要的。空白和樣品應該分別作標準加入法，然后作濃度扣除。因為兩者基體不同、干擾不同，空白加標和樣品加標的曲線的斜率是不同的，因此不能直接用扣除吸光度來計算。

2.3.3 濃度直讀法

濃度直讀法(concentration direct reading)的基礎是標準曲線法。將標準曲線預先存于儀器內，只要測定了試樣的吸光度，儀器自動根據內置的校正曲線算出試樣中被測元素的濃度和含量，并顯示雜儀器上。其測定的準確度直接依賴于：a、校正曲線的線性、穩定性;b、測得的試樣吸光度值必須落在校正曲線動態范圍內。前面已經提到，吸光度測量是一種動態測量，實驗條件的變化，不可避免地引起吸光度值的變化，條件a不能保證。根據最小二乘線性回歸的原理，平均值所在的實驗點( ， )一定落在校正曲線上。試樣中被測元素含量偏離校正曲線線性范圍的平均值 越遠，測定結果的誤差越大，而儀器通常沒有明確濃度直讀范圍，不便控制。由此可見，濃度直讀法定量的準確度要遜于標準曲線法和標準加入法。濃度直讀法的優點是快速。

2.3.4 內標法

內標法(internal standard method)是相對強度法，是在標準試樣和被分析試樣中分別加入一定量的內標元素，在標準條件下測定分析元素和內標元素的吸光度比Ai/An，以Ai /An對ci(i=1，2，3，4，…)建立校正曲線，在同樣條件下，測定試樣中被測元素和內標元素的吸光度比Ax/An，根據所測得的吸光度比值從校正曲線求得試樣中被測元素含量cx。內標法最大的優點是可以減少實驗條件變動所引起的隨機誤差，提高了測定的精密度。

因為要同時測定被測元素與內標元素的吸光度，必須使用雙通道原子吸收光譜儀器，而現在廣泛使用的儀器是單通道原子吸收光譜儀器，因此，內標法在原子吸收光譜分析中很少應用。

內標元素與分析線對(被測元素的譜線為分析線，內標元素的譜線為內標線，兩者組成分析線對)的選擇：

(1)內標元素與被測元素在光源作用下應有相近的蒸發性質;

(2)內標元素若是外加的，必須是試樣中不含有或含量極少可以忽略的;

(3)分析線對選擇要匹配：或兩條都是原子線，或兩條都是離子線。盡量避免一條是原子線一條是離子線;

(4)分析線對兩條譜線的激發電位應有相近。若內標元素與被測元素的電離電位相近，分析線對激發電位也相近，這樣的分析線對稱為“均勻線對”;

(5)分析線對波長應盡量接近。分析線對兩條譜線應沒有自吸或自吸很小，并不受其他譜對的干擾。

說明：文章內容引用了一些論壇中一些不知名的朋友的論述，在這里謝謝了啊~~~~

參考文獻沒有列出來：

鄧勃主編。應用原子吸收與原子熒光光譜分析。北京：北京化工出版社，2003年;

鄧勃。原子吸收分光光度法。北京：清華大學出版社，1981年;

鄧勃。分析測試數據的統計處理方法。北京：清華大學出版社，1995年;

鄧勃，何華 。原子吸收光譜分析。：化學工業出版社，2004年