石墨炉原子吸收光谱分析法的创始人利沃夫于 1956 年开始对石墨炉进行研究， 经过不断改进， 石墨 炉逐步发展起来并形成了完善的机理， 并在环境、 食品 等领域进行了广泛应用。 石墨炉原子吸收分光法具有灵 敏度较高且检出限低的优点， 是当前重金属含量检测的 主要方法。 而石墨炉原子吸收分光光度计的高灵敏性又 使得其对检测条件的要求非常苛刻， 任何外部细微的变 化都会影响检测结果， 因此， 对于检测人员技术、 检测 环境、 器皿以及试剂都提出了更高的要求。

 1 石墨炉原子吸收分光光度计工作原理及注意事项

 1.1 工作原理及特点 石墨炉原子吸收分光光度计的工作原理是， 在高温 环境下将待检测元素的化合物进行原子化， 使其分解为 基态原子。 当锐线光源发射的特征辐射线， 穿过具有一 定厚度的原子蒸气时， 待测元素的基态原子能够吸收一 部分的光。 根据朗伯-比尔定律， 通过吸光度值可以计 算出待测元素的具体含量。 这种检定方法具有高灵敏性、 高度、 高精密性、 低检出限以及自动进样、 操作流程简单的特点， 在金属 元素的痕量分析中应用广泛。 此外， 通过对石墨炉的升 温程序进行合理设定， 能够对基体的组成结构进行改变， 降低待测元素化合物原子化过程中的各种干扰。

 1.2 仪器结构 石墨炉原子吸收分光光度计检定仪器共由六部分组 成， 即主机、 微机、 显示器、 打印机、 红外测温仪以及 石墨炉电源。 其中主机又分为四个系统： 光源室、 样品 室、 分光系统以及电学系统。

 1.3 石墨炉原子吸收分光光度计检定注意事项

 1.3.1 干燥参数的选择 通常， 将电流、 升温速率以及加热后保持的时间作为干燥参数的选择依据， 而该仪器的实际工作电流和输 入电流值其实不同， 非常不易掌握。 如果电流过低或是 保持的时间较短， 将无法有效挥发石墨管内的水分和酸 类， 因此在灰化阶段容易出现沸腾现象， 石英窗片上容 易沾上溅出的液体， 使得吸光度值增加， 导致吸收峰出 现偏差； 如果干燥温度过高， 或是仪器升温速度太快， 同样会导致检定样品出现沸溅情况， 如果样品溅至石墨 管内表面， 也会导致检测结果出现误差。 启动加热程序 后要对吸光度的变化情况进行观察， 并根据实际情况对 电流值进行相应调节， 使吸光度在加热 15 s 左右恢复 到 0， 而此时的电流值就是石墨炉原子吸收法检定的干燥电流 。

 1.3.2 冷却水的调节 部分石墨炉原子吸收分光光度计本身没有循环冷却 水系统， 因此待测元素化合物的原子化过程和冷却效果 将会受到外界各种因素的影响。 在此过程中， 要想降低 水压变化的影响， 可以采取将排水口缩小的方式， 也就 是说加大进水管， 减小出水口， 并对流量进行调节， 在 常温下以 2.0 L/min ， 冬天应当适当减少流量。 通过对样品测定过程中吸收峰的形状进行分析， 也能判 断冷水流量是否合适。 如果冷却水流量超出一定范围， 那么出峰时间也会相应延长。

 1.3.3 试剂要求 在配置试剂以及标准溶液的选择上应当使用去离子 水， 同时冷却水循环系统中的水也应当采用去离子水， 这主要是由于如果采取自来水， 会容易因水质过硬产生 水垢， 从而造成水路堵塞， 因此， 还应当定期对循环系 统中的水进行更换。

1.3.4 器皿要求 石墨炉原子吸收分光光度计检定实验所用的玻璃器皿， 必须在 20%~30%的硝酸溶液中浸泡后， 冲洗干净 方可进行使用。

2 检定中常见问题及解决方法

 2.1 石墨管的选择 石墨管的种类繁多， 较为常见的有普通高密度石墨 管、 热解涂层石墨管以及平台石墨管。 普通石墨管可用 于测定各种元素， 特别是原子化温度低的元素； 热解石 墨管分析易形成碳化物的元素； 平台石墨管的特点是将 样品溶液注射到平台上， 利用不同的加热程序， 将液体 样品性质对分析的影响降至小。 在对 Cd 元素进行检 测时通常选用平台石墨管， 但在检定过程中发现， 部分 仪器并没有安装相应的石墨管， 造成测量读数的漂移和 波动， 导致检测线性和重复性不高， 因此应在每次检定 前根据被检测元素更换相应的新石墨管， 同时样品的检 测分析必须在老化后方可进行， 这样能够有效排除石墨 管对样品检测结果的影响。

2.2 石墨炉升温程序的设定 石墨炉的升温程序根据待检测元素的不同而有变 化， 升温程序主要包含： 净化温度、 灰化以及原子化 等。 石墨炉原子吸收分光光度计在检测时所需的条件较 为苛刻， 必须对元素进行全面的检定， 而石墨炉的温度 将会直接影响检测结果。 当灰化温度逐步升高时， 就能 够使得基态原子*灰化。 但是如果灰化温度过高， 将 会影响待测元素， 从而导致石墨炉吸收分光的光度值下 降， 进而对石墨炉的检出限产生一定影响。 950 ℃是石 墨炉所能承受的高灰化温度， 在此条件下， 部分元素 诸如 Cd 元素的吸收值将无法测量到， 这就需要测定人 员对灰化温度进行调控， 选择适宜的温度来确保相关元 素测量检定工作的开展 [2]。 在不同灰化温度下， 不同浓 度溶液的 Cd 元素吸光度值变化情况如表1 所示。
上述数据显示， 当灰化温度不同时， Cd 元素的吸 光度值体现良好， 能够有效降低检定中的线性误差。

2.3 自动进样器的调整 仪器的重复性和测量线性误差在一定程度上与自动 进样的体积和位置具有密切联系。 在石墨炉原子吸收分光光度计检定过程中， 经常会出现仪器重复性和测量线 性误差较大的情况， 通过手动进样后可以发现， 出现这 种情况的原因就是自动进样器调整的不合适。 这就需要 对自动进样器进样针的位置进行反复调整， 通常石墨管 内 2/3~3/4 之间的位置是自动进样器进样针应当深入的 位置， 原则上进样针不要接触石墨管底部且样品进 出不能有液体带出， 同时进样针应当垂直从石墨管的中 心穿过。 如果自动进样器出现不稳定现象， 或者重复性 差， 也会导致每次进样管进入的位置出现偏差， 从而导 致滴液沾到进样孔或是石墨管壁上， 并对检定结果造成 一定的影响。

2.4 冷却剂泄露 石墨炉原子吸收分光光度计检定过程中使用的冷却 剂， 通常是 1:10 的甘油水溶液， 其作用是降低石墨炉 的温度。 在仪器使用过程中易发生冷却剂泄露现象。 冷 却水系统其实是一种循环系统， 具有很多节点， 如果长 期使用， 受腐蚀、 松动等因素的影响， 极易造成节点处 出现冷却剂泄露的现象 [3]。 此外， 冷却剂储存器也会发 生泄露， 这是由于冷却剂储存器大都是由铝制成的， 冷 却剂具有腐蚀性， 会与铝发生化学反应从而导致储存器 泄露。 值得注意的是， 冷却剂的配置切记不可使用去离 子水， 一般采用无沉淀的饮用水。 在日常使用过程中， 如果在仪器下面发现冷却液， 那么就要考虑是系统出现 泄露， 必须立即进行检修。 如果是存储器出现泄露， 需 要将储存器拆卸后进行注入检测， 并用记号笔对渗漏点 进行标记， 如果漏点不大直接用胶水粘住即可； 如果是 节点出现泄露， 将漏点处的节点截取一小段， 然后重新 用卡紧即可。

3 结束语

 在石墨炉原子吸收分光光度计检定过程中还存在很 多问题需要解决， 要想有效解决这些问题， 可以从选择 合适的石墨管、 适宜的石墨炉升温程序、 调整好自动进 样器等途径来考虑， 以此来确保石墨炉正常运行， 使得 检定结果更加。