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原子吸收光谱法的发展历史和研究展望

2022.4.27

发展历史和

1、第一阶段——原子吸收现象的发现与科学解释

1802年,伍朗斯顿(W.H.Wollaston)在研究太阳连续光谱时,发现了太阳连续光谱中出现的暗线。1817年,弗劳霍费(J.Fraunhofer)再次发现了这些暗线,不了解产生这些暗线的原因,于是就将这些暗线称为弗劳霍费线。1859年,克希荷夫(G.Kirchhoff)与本生(R.Bunson解释了暗线产生的原因。

2、第二阶段——空心阴极的的发现

1955年,澳大利亚科学家瓦尔西(A.Walsh)发表了一片论文《原子吸收光谱在化学分析中的应用》(光谱学报)解决了原子吸收光谱的光源问题,展示了原子吸收光谱仪。

3、第三阶段——电热原子化技术的提出

1959年,苏联里沃夫发表了电热原子化技术大大提高了原子吸收的灵敏度。

1965年英国化学家威利斯J.B.Willis氧化亚氮—乙炔火焰用于原子吸收从30个元素→60~70g个。

4、第四阶段——原子吸收分析仪器的发展

随着原子吸收技术的发展,推动了原子吸收仪器的不断更新和发展,而其它科学技术进步,为原子吸收仪器的不断更新和发展提供了技术和物质基础。使用连续光源和中阶梯光栅,结合使用光导摄象管、二极管阵列多元素分析检测器,设计出了微机控制的原子吸收分光光度计,为解决多元素同时测定开辟了新的前景。微机控制的原子吸收光谱系统简化了仪器结构,提高了仪器的自动化程度,改善了测定准确度,使原子吸收光谱法的面貌发生了重大的变化。联用技术(色谱-原子吸收联用、流动注射-原子吸收联用)日益受到人们的重视。色谱-原子吸收联用,不仅在解决元素的化学形态分析方面,而且在测定有机化合物的复杂混合物方面,都有着重要的用途,是一个很有前途的发展方向。

国内发展

1964年,蔡祖泉教授造成第一个空心阴极灯

1965年,冶金部有色金属研究院组装成功第一台测量装置

1971年,国内开始生产原子吸收光谱仪,随后被广泛使用

研究展望

(1)用可调谐激光代替空心阴极灯光源。

(2)用激光使样品原子化。它将为微区和薄膜分析提供新手段、为难熔元素的原子化提供了新方法。塞曼效应的应用,使得能在很高的背景下也能顺利地实现测定。连续光源、中阶梯光栅单色器、波长调制原子吸收法(简称CEWM-AA法)是70年代后期发展起来的一种背景校正新技术。它的主要优点是仅用一个连续光源能在紫外区到可见区全波段工作,具有二维空间色散能力的高分辨本领的中阶梯光栅单色器将光谱线在二维空间色散,不仅能扣除散射光和分子吸收光谱带背景,而且还能校正与分折线直接重叠的其他原子吸收线的干扰。使用电视型光电器件做多元素分析鉴定器,结合中阶梯光栅单色器和可调谐激光器代替元素空心阴极灯光源,设计出用电子计算机控制的测定多元素的原子吸收分光光度计,将为解决同时测定多元素问题开辟新的途径。高效分离技术气相色谱、液相色谱的引入,实现分离仪器和测定仪器联用,将会使原子吸收分光光度法的面貌发生重大变化,微量进样技术和固体直接原子吸收分析受到了人们的注意。

固体直接原子吸收分析的显著优点是:省去了分解试样步骤,不加试剂,不经任何分离、富集手续,减少了污染和损失的可能性,这对生物、医药、环境、化学等这类只有少量样品供分析的领域将是特别有意义的。所有这些新的发展动向,都很值得引起我们的重视。微型电子计算机应用到原子吸收分光光度计后,使仪器的整机性能和自动化程度达到一个新的阶段。


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