[发明专利]一种脉冲积分火焰原子吸收光谱技术

说明书

本发明属于原子吸收光谱技术领域。

通常的火焰原子吸收光谱方法是采用将样品溶液引入雾化器雾化，在火焰中原子化，然后测量吸收信号的高度，以信号高度进行定量的方法;采用的是一种由原子吸收分光光度计、标准雾化器、燃烧器、空心阴极灯组成的火焰原子吸收光谱装置。其中存在的最大问题是耗用试样量大和灵敏度较低。这对于取样量少，又要测定多种元素，或待测元素的含量低不能过度稀释的样品，诸如医学、生物学、考古学等方面则难以满足。为了解决耗用试样大和灵敏度较低的问题，E、Sebastiani等〔Z、Anal、Chem、264，105-109（1973）〕提出了微量定量进样的方法，该方法减少了火焰原子吸收光谱法的样品用量。但是所采用的定量方法，仍然是依据原子吸收信号的高度，这就限制了样品用量的进一步降低和测量的准确度。

本发明的任务，就是研究一种减少试样量、提高灵敏度的火焰原子吸收光谱方法及其装置，以满足医学、生物学、考古学、天体学等方面只能取少量样品测定多种元素的要求。

为了实现本发明的目的，本发明人采用测量原子吸收脉冲信号峰面积的方法，进行元素的定量分析。

为了实现本发明的目的，本发明人在火焰原子吸收光谱仪上，增设了下面三种装置：

1.在雾化室前面，安装了一个样品注入器，图Ⅰ是本发明的样品注入器具体结构的纵向剖面图，参照图Ⅰ。一个由不锈钢或玻璃制作的T形三通腔〔8〕，腔体积小于100μl，水平一端与雾化室〔9〕相接，顶端以软橡皮垫〔2〕、螺帽〔3〕密封组成，螺帽上留有进样孔〔1〕，用注射器从进样孔进样。下端与微型单向阀相接，阀下接塑料毛细管。

样品注入器还可以顶端与雾化室相接，从侧端水平注入样品。

2.为防止注射进样时试液倒流至塑料毛细管中，保证注入样品全部进入雾化室，设计了一种微型单向阀。图Ⅱ是本发明的微型单向阀具体结构的纵向剖面图，参见图Ⅱ。一个由塑料毛细管〔7〕、玻璃锥〔10〕、不锈钢毛细管〔6〕〔11〕组成的微型单向阀。〔6〕的下端为斜截面，〔11〕的上端为磨光的圆锥面。阀下接吸提溶液的塑料毛细管。当进样时，由于注入试液的冲力使玻璃锥下沉，落于不锈钢管口〔11〕而将其封闭，样品液只得从侧腔进入雾化室。当试液注完后，压力降低，玻璃锥升起，载液畅通，呈进样的准备状态。

3.增装了一台模拟积分仪。

当注入的试样原子化后，产生一种脉冲信号，信号的大小，即信号-时间曲线所包含的面积，相应于试样中被测元素的量，此面积由积分仪测出。当仪器操作条件、进样量、进样速度都固定时，所得信号的轮廓应相似，这时，有变化的是被测元素的量所导致信号面积的变化，因此可根据峰面积的大小确定被测元素的量，进行定量分析。

下面利用本发明的脉冲积分火焰分子吸收光谱方法及其装置与常用火焰原子吸收光谱方法在实施例中测定了Ca、Cr、Cu、Fe、Mg、Mn等元素进行了对比实验。

实施例：

实验条件：火焰，1.36升/分，空气（总）9.6升/分。

提升量，常用    4毫升/分，本法    2毫升/分。

进样量，常用大于0.55毫升，本法    200微升。

进样时间    0.5秒。

表1    若干元素的测定结果

常用火焰原子吸收光谱法    本法

元素    灵敏度（1%吸收）    检出限    检出限    相对标准偏差

微克/毫升    微克/毫升    微克    （%）

Ca    0.13    0.050    0.010    1.9

Cr    0.43    0.16    0.042    2.4

Cu    0.15    0.05    0.012    3.5

Fe    0.090    0.030    0.0060    2.3

Mg    0.0075    0.0017    0.0010    2.3

Mn    0.050    0.025    0.0060    2.3

通过上面的实施例说明了本发明既保留了常用火焰原子吸收光谱法简便、稳定的优点，又能达到少耗用样品的目的，而且灵敏度还稍有提高。