一、概述

原子吸收光谱法（AtomicAbsorptionSpectroscopy,AAS)，又称原子吸收分光光度法，是利用气态原子可以吸收一定波长的光辐射，使原子中外层的电子从基态跃迁到激发态的现象而建立的。各种原子中电子的能级不同，可选择性地共振吸收一定波长的辐射光，由此作为元素定性的依据，而吸收辐射的强度可作为定量的依据。

原子吸收现象早在19世纪初就已被发现，直到1955年澳大利亚联邦科学与工业研究组织（CSIRO)的科学家阿兰·沃尔什（AlanWalsh才奠定了原子吸收光谱法的测量基础，应用于金属元素分析。该法在20世纪60年代后得到迅速发展，趋于成熟。现在可用于70多种元素的直接测定，是测定微量或痕量元素的重要技术。

原子吸收光谱法具有检出限低（火焰法可达μgmL-1级），准确度高（火焰法相对误差小于1%)，选择性好（干扰少），分析速度快，应用范围广（火焰法可分析30多种元素，石墨炉法可分析70多种元素，氢化物发生法可分析11种元素）等优点。该法主要适用样品中微量及痕量组分分析。

原则上讲，不能多元素同时分析。测定元素不同，必须更换光源灯，这是它的不便之处。原子吸收光谱法测定难熔元素的灵敏度还不令人满意。在可以进行测定的70多个元素中，比较常用的仅30多个。当采用将试样溶液喷雾到火焰的方法实现原子化时，会产生一些变化因素，因此精密度比分光光度法差。还不能测定共振线处于真空紫外区域的元素，如磷、硫等。

标准工作曲线的线性范围窄（一般在一个数量级范围），对于基体复杂的样品，尚存干扰问题。高背景低含量样品测定时精密度下降。

二、原子吸收光谱仪

原子吸收光谱仪主要由锐线光源、原子化器（与试液相连）、分光系统、检测系统和电源同步调制系统组成。在测定特定元素含量时，用该元素的锐线光源发射出特征辐射，试液在原子化器中发生雾化并解离为气态基态原子，吸收通过该区的元素特征辐射使后者得到减弱，经过色散系统和检测系统后测得吸光度，最后根据吸光度与被测定元素浓度之间的线性关系，进行该元素的定量分析。

(1)光源：光源的功能是发射被测元素的特征共振辐射。对光源的基本要求是：发射的共振辐射的半宽度要明显小于吸收线的半宽度；辐射强度大、背景低，低于特征共振辐射强度的1%；稳定性好，30min之内漂移不超过1%；噪声小于0.1%；使用寿命长于5Ah。空心阴极放电灯是能满足上述各项要求的理想的锐线光源，应用最广。

(2）原子化器：其功能是提供能量，使试样干燥，蒸发和原子化。实现原子化的方法，最常用的有两种：一是火焰原子化法，原子光谱分析中最早使用的原子化方法，至今仍在广泛地被应用；二是非火焰原子化法，其中应用最广的是石墨炉电热原子化法。

(3)分光器：由入射和出射狭缝、反射镜和色散元件组成，其作用是将所需要的共振吸收线分离出来。

(4）检测系统：原子吸收光谱仪中广泛使用的检测器是光电倍增管，一些仪器也采用CCD(Charge一coupledDevice，电荷耦合元件）作为检测器。

最常用的分析方法为标准曲线法，即配制不同浓度的标准溶液，在相同测定条件下用空白溶液调整零吸收，根据标准溶液浓度和吸光度绘制吸光度一浓度标准曲线，测定试样溶液的吸光度，并用内插法在标准曲线上求得试样中被测定元素的含量。

三、食品分析中的应用

食品中存在的元素来源于自然存在的元素以及加工、制造过程中的外来污染元素Na、Mg、K、Ca、B、Si、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ca、Zn、As、Se、Mo、Sn。食品因环境污染出现的其他元素对消费者可能达到有毒害的水平，如Cd、Hg、Pb、As、Sn等有毒污染物。这些元素均可用AAS法测定。可以应用AAS法测定的食物种类很多，如谷物产品、奶制品、蛋类及其制品、肉类及其制品、鱼类及海产品、蔬菜水果及其制品、脂肪及油脂、坚果及其制品、糖及其制品、饮料及调味品等。样品测定前需进行必要的有机物破坏处理。

测定Na、K元素时，将溶液吸入空气一乙炔火焰（测钠用贫燃气）分别在589.00nm和766.49nm处测定钠和钾的吸光度。当溶液浓度较高时，可分别用钠与钾的次灵敏线，即330.24nm和404.41nm测定钠和钾。

测定镁和钙时，样品以湿法消化或干法灰化后以酸溶解引入溶液中。用火焰AAS测定镁和钙的浓度，分别用空气一乙炔火焰测镁，用N2O一C2H2火焰测钙。样品用HNO3一HC1O4消化，在285.21nm处测镁、422.67nm处测钙。必须注意环境中灰尘、仪器、化学试剂和器皿的污染对检测结果的影响。

测铝时，样品用湿法消化后，将样品吸入富燃N2O一C2H2火焰中，在309.27/309.28nm处测定铝的吸收。对309.27/309.28nm一对谱线，灵敏度取决于光谱通带，用0.2nm的窄通带以减少火焰的强烈发射。信噪比（S/N）可以靠增加灯电流和使燃料气流最佳化来改善。

测定铅、锰和铜时，可使用石墨炉原子化器分别在283.3nm处测铅，279.5nm处测锰，在324.8nm处测铜。高的灰化温度会使铅的损失很大，由于不能使用高的温度，所以共存物质对铅的干扰比较严重，铅的氯化物在铅原子蒸汽形成前会以分子的形式蒸发，为防止其蒸发可用加入过氧化氢的方法消化。如果干扰严重可在进样时加人5IA磷酸氨作为基体改进剂，效果显著。锰的灵敏度与狭缝宽度有关。锰有邻近线为分离邻近线，必须选择窄的狭缝宽度。某些样品中低含量的铝可以在引入火焰之前先用鳌合一溶剂萃取进行富集，例如测定葡萄酒中铝的含量时用HNO3—H2SO4消化，在MBK（甲基异丁基甲酮）中用8一羟基喹啉萃取后再进行测定。

测铬时，以NHO3—HC1O4消化样品。如测菜油中铬的含量，样品不需消化，以MBK稀释，混合，使用N2O—C2H2火焰，在357.87nn处以0.2nm的窄光谱通带测定铬的吸光度。

采用原子吸收光谱法对常见几类食品中锌的含量分析，发现谷类、肉类、水产类食品含锌量较高，蛋类食品含锌量中等，蔬菜水果含量普遍偏低。

不同类型的野生樱桃李微量元素含量有所不同。HNO3-HC1O4湿法消解样品后，加入磷酸二氢铵为基体改进剂，可使灰化、原子化温度提高，背景干扰得到有效控制。
采用湿消解法和干灰化法对木耳、紫菜、黑豆样品进行预处理，用火焰原子吸收光谱法测定其中微量元素锌、钙和铜的含量，钙的线性范围为0.10一10mg/L,铜和锌的线性范围均为0.05一5mg/L;湿消解法比干灰化法处理样品更为理想，其灵敏度及准确度均较高。锌、钙和铜加标回收率的相对标准偏差（n=10）可达到小于2%。