博晖BH2101S原子吸收光谱仪的适用范围及基本原理

一、博晖BH2101S原子吸收光谱仪的适用范围

博晖BH2101S 原子吸收光谱仪与配套本公司的原子吸收法人体元素检测试剂盒，用于测量人血液中铅和镉元素的含量。

二、博晖BH2101S原子吸收光谱仪的基本原理

博晖BH2101S 原子吸收光谱仪是采用原子吸收光谱分析方法（或称原子吸收分光光度法，简称 AAS）配套使用博晖原子吸收光谱仪人体元素专用检测试剂、博晖 BH 系列原子吸收光谱仪校准溶液，BH 系列原子吸收光谱仪专用质控品测量人体血液中铅、镉元素含量的专用仪器，其测量基本原理包括如下内容：

1. 原子与原子光谱；

2. 原子吸收定量测量；

3. 钨舟原子化基本过程；

4. 定量计算方法；

5. 背景校正。

1、原子与原子光谱

原子是由原子核和围绕它运动的电子组成的。每一种原子核外的电子数量相对于原子核是固定，电子所处的运动轨道对每一原子来说是唯一的；电子是以一种有序的、有规律的方式在所占据的轨道位置上运动，构成了原子的各种状态。

最低能级的电子结构最稳定，我们称它为“基态”（能量记为 E0），是原子的常态轨道结构。如果有适量的能量作用于原子，能量会被原子吸收，也就是被运动的外层电子吸收，吸收的能量使电子改变运动轨道，激发到另一个高的、不稳定结构上，或称为原子被激发到“激发态”（能量记为 Ej）。

原子光谱是通过原子的能级跃迁产生的。原子从高能级状态跃迁到低能级状态，同时辐

射出光能，记为△E（△E=Ej—E0=hv=hcλ^-1），原子辐射光的波长 λ  是特定的，即特征谱线，可代表此种元素。

原子在低能级状态可以吸收能量，这种吸收是有选择的。当吸收能量为△ E=Ej —

E0=hv=hcλ^-1 光照射到基态原子时，便产生对光的吸收。

由于不同的元素，原子结构不同（具有特征性），其激发能量也不同，则该元素发射或吸收的谱线也具有特征性。

在 BH2101S 型仪器中，由铅（Pb）、镉（Cd）复合元素空心阴极灯光源分别发射出 Pb、 Cd 的特征谱线，钨舟原子化器将人血样品中的 Pb、Cd 原子化成为气态的基态 Pb 原子、Cd 原子。光源中 Pb（283.3nm）、Cd（228.8nm）两条特征谱线分别被钨舟中的 Pb、Cd 气态原子选择吸收后，经分光系统进行光电转换和信号放大后，可在计算机屏幕上显示出“吸光度

（A）”，“吸光度”能表征样品中 Pb、Cd 对光源谱线的吸收强度。

2、原子吸收定量测量基础

待测元素经钨舟原子化后，其原子总数（N）等于其基态原子数（N0）和激发态原子数（Nj）之和。

N＝N0 ＋Nj

在一定温度下，两种状态的原子数（N0、Nj）比值是一定的。只要原子化温度 T 确定， 就可以求出了Nj / N0 值。在使用BH2101S 型原子吸收光谱仪进行原子吸收光谱分析中，当测定Pb、Cd 时的钨舟原子化温度约为 2000K 以下，实验和计算表明，Nj / N0 比值约为 10^-10， 即 Nj 对N0 来说,可以忽略不计。因此可以用基态原子数（N0）代表吸收辐射的原子总数（N）。

N≈N0

吸光度 A 被定义为发射线（即入射光强为 I0）通过样品元素的原子吸收后的透射光强 I

的透光率（T）的负对数。即：

在原子吸收光谱分析中，测得的吸光度与原子蒸气中待测元素的基态原子数呈线性关

系：

A = KLN0

式中，L  是指原子蒸气厚度（即透光的光程），K  为比例系数。由于 N0≈N，(N0 近似等

于 N)，N∝C（N 与浓度C 成正比），所以：

A = KLC

式中K 为吸收系数，表示该仪器测定某元素的灵敏度。上式为朗伯一比耳定律，即待测物质浓度与其吸光度成正比，可作为 Pb、Cd 含量测定的基本依据。

2 3、钨舟原子化基本过程

金属元素在通常状况下并不是以原子形态存在的，不能直接测量，为进行测量分析需要将其原子化，生成气态的基态原子。通常采用高温加热的方法，如通过电加热方法可使其原子化。其原子化过程通常可以分为四个过程：干燥→灰化→原子化→净化

它的最大优点是加入的试样几乎可以完全原子化。

3 4、定量计算方法

采用标准曲线法进行血铅和血镉的定量检验，配制一组合适的标准溶液（即标准系列），由低浓度到高浓度，依次进样，分别由 BH2101S 型原子吸收光谱仪测定其吸光度 A 值。以测得的吸光度为纵坐标，待测元素的含量或浓度 C（单位μg/L）为横坐标，绘制标准曲线， 并通过最小二乘法求出回归方程及相关系数。在相同的实验条件下进行待测溶液的测量，根据测出的吸光度，由标准曲线的回归方程求出试样中待测元素的含量。

4 5、背景校正

原子吸收是基态原子对特征谱线的选择吸收，在测量中存在着背景吸收的干扰，即待测物特征吸收以外的吸收信号。它包括：各种的分子吸收（各种组分中的分子，以及待测元素

原子及其它共存物组成的分子）和光散射，并且还包括了共存元素的光谱线重叠干扰以及基

体原子对单色器通带内非待测元素特征辐射的吸收，即：

I01（总吸收）＝I（原子吸收）＋I02（背景吸收）

因此，消除了背景吸收干扰的测量结果才是真正意义上的原子吸收。

原子吸收光谱分析中的背景校正（消除或降低背景吸收干扰）法主要有以下几种：氘灯法、偏振塞曼法、空心阴极灯强脉冲自吸法等。

本仪器采用的是空心阴极灯强脉冲自吸法。自吸法基于这样一个过程：发出特征谱线的空心阴极灯在弱脉冲下谱线很窄或者说是单一；而在强脉冲下谱线产生自吸现象，也就是谱线变宽，特征谱线两侧的辐射能量增加，中心特征谱线的辐射能量因自吸效应而减小，形成凹陷。

首先，在低电流下测量样品蒸汽的原子吸收和背景吸收，得到测量结果 I01，吸光度值为 A1。

然后，加大电流使之产生自吸，此时测量得到结果 I02，吸光度值为 A2。由于自吸现象， 中心谱线光会变得很弱，在 I02 中原子吸收的成分变得很小，而背景吸收的部分基本上保持不变，通过计算两个信号之差便得到校正了背景的净原子吸收信号。即：

式中：A 为净原子吸收吸光度、A1 为空心阴极灯在低电流下吸光度（原子吸收+背景吸

收）、A2 为空心阴极灯在强电流下的吸光度（背景吸收）、I01 为空心阴极灯在低电流状态下样品没有原子化时的光信号值、I1 为空心阴极灯在低电流状态下样品产生原子吸收时的光信号值、I02 为空心阴极灯在强电流状态下样品没有原子化时的光信号值、I2 为空心阴极灯在强电流状态下样品产生自吸的原子吸收时的光信号值。

 了解更多关于原子吸收光谱仪报价、原子吸收光谱仪厂家、原子吸收光谱仪参数、原子吸收光谱仪品牌等内容，可以访问贝登医疗器械采购平台-原子吸收光谱仪商品列表页。