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成。其功能是将供试品溶液雾化成气溶胶后，再与燃气混合，进入燃烧灯头产生的火焰中，以干燥、蒸发、离解供试品，使待测元素形成基态原子。燃烧火焰由不同种类的气体混合物产生，常用乙炔 — 空气火焰。改变燃气和助燃气的种类及比例可以控制火焰的温度，以获得较好的火焰稳定性和测定灵敏度。 ② 石墨炉原子化器 由电热石墨炉和电源等部件组成。其功能是将供试品溶液干燥、灰化，再通过高温原子化阶段使待测元素形成基态原子。一般以石墨作为发热体，炉中通入保护气，以防氧化并能输送供试品蒸气。 ③ 氢化物发生原子化器 由氢化物发生器和原子吸收池组成，可用于砷、硒、锡、锑等元素的测定。其功能是将待测元素在酸性介质中还原成低沸点、易受热分解的氢化物，再由载气导入由石英管、加热器等组成的原子吸收池，在吸收池中氢化物被加热分解，并形成基态原子。 ④ 冷蒸气发生原子化器 由汞蒸气发生器和原子吸收池组成，专门用于汞的测定。其功能是将供试品溶液中的汞离子还原成汞蒸气，再由载气导入石英原子吸收池，进行测定。 （ 3 ）单色器 其功能是从光源发射的电磁辐射中分离出所需要的电磁辐射，仪器光路应能保证有良好的光谱分辨率和在相当窄的光谱带 (0.2nm) 下正常工作的能力，波长范围一般为 190.0nm ～ 900.0nm 。 （ 4 ）检测系统 由检测器、信号处理器和指示记录器组成，应具有较高的灵敏度和较好的稳定性，并能及时跟踪吸收信号的急速变化。 （ 5 ）背景校正系统 其作用是校正供试品原子化时蒸气相对吸收测定的干扰，常用的背景校正系统有以下四种：连续光源 ( 在紫外区通常用氘灯 ) 、塞曼效应、自吸效应、非吸收线等。 在原子吸收分光光度分析中，必须注意背景以及其他原因引起的对测定的干扰。仪器某些工作条件 ( 如波长、狭缝、原子化条件等 ) 的变化可影响灵敏度、稳定程度和干扰情况。在火焰法原子吸收测定中可采用选择适宜的测定谱线和狭缝、改变火焰温度、加入络合剂或释放剂、采用标准加入法等方法消除干扰；在石墨炉原子吸收测定中可采用选择适宜的背景校正系统、加入适宜的基体改进剂等方法消除干扰。 2. 测定法 （ 1 ）标准曲线法 在仪器推荐的浓度范围内，制备含待测元素的标准溶液至少 3 份，浓度依次递增，并分别加入适当试剂。同时以相应试剂制备空白对照溶液。将仪器按规定启动后，依次测定空白对照溶液和各浓度标准溶液的吸光度，记录读数，以每一浓度 3 次吸光度读数的平均值为纵坐标，相应浓度为横坐标，绘制标准曲线。再制备供试品溶液，使待测元素的估计浓度在标准曲线浓度范围内，测定吸光度，取 3 次读数的平均值，从标准曲线上查得相应的浓度，计算元素的含量。 （ 2 ）标准加入法 取同体积的供试品溶液 4 份，分别置 4 个同体积的量瓶中，除一号量瓶外，其他量瓶分别精密加入不同浓度的待测元素标准溶液，分别用去离子水稀释至刻度，制成从零开始递增的一系列溶液。按上述标准曲线法自 “ 将仪器按规定启动后 ” 操作，测定吸光度，记录读数；将吸光度读数与相应的待测元素加入量作图，延长此直线至与含量轴的延长线相交，此交点与原点间的距离即相当于供试品溶液取用量中待测元素的含量 ( 如图 4-1) 。再以此计算供试品中待测元素的含量。此法仅适用于标准曲线法中标准曲线呈线性并通过原点的情况。 图 4-1 标准加入法 各重金属元素及有害元素的具体测定方法简介如下： （ 1 ）铅的测定（石墨炉法） 测定参考条件：干燥温度 100℃ ～ 120℃ ，持续 20 秒；灰化温度 400℃ ～ 750℃ ，持续 20 ～ 25 秒；原子化温度 1700℃ ～ 2100℃ ，持续 4 ～ 5 秒。检测波长为 283.3nm ，背景校正为氘灯或塞曼效应。 铅标准储备液的制备 精密量取铅单元素标准溶液适量，用 2% 硝酸溶液制成每 1ml 含铅（ Pb ） 1 m g 的溶液，即得（ 0 ～ 5℃ 贮存）。 标准曲线的制备 分别精密量取铅标准储备液适量，用 2% 硝酸溶液制成每 1ml 分别含铅 5ng 、 20ng 、 40ng 、 60ng 、 80 ng 的溶液。分别精密量取 1ml ，各加含 1% 磷酸二氢铵和 0.2% 硝酸镁的溶液 1ml ，混匀，精密吸取 20 m l ，注入石墨炉原子化器，测定吸收度，以吸收度为纵坐标，浓度为横坐标，绘制标准曲线。 供试品溶液的制备 A 法 取供试品粗粉 0.5g ，精密称定，置聚四氟乙烯消解罐内，加硝酸 3 ～ 5ml ，混匀，浸泡过夜，盖好内盖，旋紧外套，置适宜的微波消解炉内进行消解（按仪器规定的消解程序操作）。放冷，消解液转入锥形瓶中，置电热板上缓缓渐热至二氧化氮蒸气挥尽，并缓缓浓缩至 2 ～ 3ml ，放冷，加水稀释至 25ml ，摇匀，即得。同法同时制备试剂空白溶液。 B 法 取供试品粗粉 1g ，精密称定，置凯氏烧瓶中，加硝酸 - 高氯酸（ 4 ： 1 ）的混合溶液 5 ～ 10ml ，混匀，瓶口加一小漏斗，浸泡过夜，置电热板上加热消解，保持微沸，若变棕黑色，再加硝酸 - 高氯酸（ 4 ： 1 ）的混合溶液适量，持续加热至溶液澄明后升高温度，继续加热至冒浓烟，直至白烟散尽、消解液呈无色透明或略带-的溶状物，放冷，转入 50ml 量瓶中，用 2% 硝酸溶液洗涤容器，洗液并入同一量瓶中，并稀释至刻度，摇匀，即得。同法同时制备试剂空白溶液。 C 法 取供试品粗粉 0.5g ，精密称定，置瓷坩埚中，于电热板上先低温炭化至无烟，移入高温炉中，于 500℃ 灰化 5 ～ 6 小时（若个别灰化不完全，加硝酸适量，于电热板上低温加热，反复多次直至灰化完全），取出冷却，加 10% 硝酸溶液 5ml 使溶解，转入 25ml 量瓶中，用水洗涤容器，洗液并入同一量瓶中，并稀释至刻度，摇匀，即得。同法同时制备试剂空白溶液。 测定法 精密量取空白溶液与供试品溶液各 1ml ，加含 1% 磷酸二氢铵和 0.2% 硝酸镁的溶液 1ml ，摇匀，精密吸取 10 ～ 20 m l ，照标准曲线制备项下方法测定吸收度，从标准曲线上读出供试品溶液中铅（ Pb ）的含量，计算，即得。 （ 2 ）镉的测定（石墨炉法） 测定条件 参考条件：干燥温度 100℃ ～ 120℃ ，持续 20 秒；灰化温度 300℃ ～ 500℃, 持续 20 ～ 25 秒；原子化温度 1 500℃ ～ 1 900℃ ，持续 4 ～ 5 秒。检测波长为 228.8nm ，背景校正为氘灯或塞曼效应。 镉标准储备液的制备 精密量取镉单元素标准溶液适量，用 2% 硝酸溶液制成每 1ml 含镉（ Cd ） 0.4 m g 的溶液，即得（ 0℃ ～ 5℃ 贮存）。 标准曲线的制备 分别精密量取镉标准储备液适量，用 2% 硝酸溶液制成每 1ml 分别含镉 1.6ng 、 3.2ng 、 4.8ng 、 6.4ng 、 8.0ng 的溶液。分别精密吸取 10 m l ，注入石墨炉原子化器，测定吸收度，以吸收度为纵坐标，浓度为横坐标，绘制标准曲线。 供试品溶液的制备 同铅测定项下供试品溶液的制备。 测定法 精密吸取空白溶液与供试品溶液各 10 m l ～ 20 m l ，照标准曲线制备项下方法测定吸收度（若供试品有干扰，可分别精密量取标准溶液、空白溶液和供试品溶液各 1ml ，加含 1% 磷酸二氢铵和 0.2% 硝酸镁的溶液 1ml ，摇匀，依法测定），从标准曲线上读出供试品溶液中镉（ Cd ）的含量，计算，即得。 （ 3 ）砷的测定（氢化物法） 测定条件 采用适宜的氢化物发生装置，以含 1% 硼氢化钠和 0.3% 氢氧化钠的溶液为还原剂， 1% 盐酸为载液，氮气为载气，检测波长为 193.7nm ，背景校正为氘灯或塞曼效应。 砷标准储备液的制备 精密量取砷单元素标准溶液适量，用 2% 硝酸溶液制成每 1ml 分别含砷（ As ） 1μg 的溶液，即得（ 0℃ ～ 5℃ 贮存）。 标准曲线的制备 分别精密量取砷标准储备液适量，用 2% 硝酸溶液制成每 1ml 分别含砷 2ng 、 4ng 、 8ng 、 12ng 、 16ng 的溶液。分别精密量取 10ml ，置 25ml 量瓶中，各加 25% 碘化钾溶液（临用前配制） 1ml ，摇匀，加 10% 抗坏血酸溶液（临用前配制） 1ml ，摇匀，用盐酸溶液（ 20→100 ）稀释至刻度，摇匀。取适量，吸入氢化物发生装置，测定吸收值，以峰面积（或吸收度）为纵坐标，浓度为横坐标，绘制标准曲线。 供试品溶液的制备 同铅测定项下 “ 供试品溶液的制备 ” 中的 A 法或 B 法。 测定法 精密吸取空白溶液与供试品溶液各 10ml ，照标准曲线制备项下的方法，自 “ 加 25% 碘化钾溶液（临用前配制） 1ml” 起，依法测定。从标准曲线上读出供试品溶液中砷（ As ）的含量，计算，即得。 （ 4 ）汞的测定（冷吸收法） 测定条件 采用适宜的氢化物发生装置，以含 0.5% 硼氢化钠和 0.1% 氢氧化钠的溶液为还原剂， 1% 盐酸溶液为载液，氮气为载气，检测波长为 253.6nm ，背景校正为氘灯或塞曼效应。 汞标准储备液的制备 精密量取汞单元素标准溶液适量，用 2% 硝酸溶液制成每 1ml 含汞（ Hg ） 1 m g 的溶液，即得（ 0 ～ 5℃ 贮存）。 标准曲线的制备 分别精密量取汞标准储备液 0ml 、 0.1ml 、 0.3ml 、 0.5ml 、 0.7ml 、 0.9ml 置 50ml 量瓶中，加 4% 硫酸溶液 40ml 、 5% 高锰酸钾溶液 0.5ml ，摇匀，滴加 5% 盐酸羟胺溶液至紫红色恰消失，用 4% 硫酸溶液稀释至刻度，摇匀。取适量，吸入氢化物发生装置，测定吸收值，以峰面积（或吸收度）为纵坐标，浓度为横坐标，绘制标准曲线。 供试品溶液的制备 A 法 取供试品粗粉 0.5g ，精密称定，置聚四氟乙烯消解罐内，加硝酸 3ml ～ 5ml ，混匀，浸泡过夜，盖好内盖，旋紧外套，置适宜的微波消解炉内进行消解（按仪器规定的消解程序操作）。放冷，消解液转入锥形瓶中，置电热板上，于 100 ～ 120℃ 缓缓加热至二氧化氮蒸气挥尽，并持续缓缓浓缩至 2ml ～ 3ml ，放冷，加 4% 硫酸溶液 5ml ～ 6ml 、 5% 高锰酸钾溶液 0.5ml ，摇匀，滴加 5% 盐酸羟胺溶液至紫红色恰消失，用 4% 硫酸溶液稀释至 10ml ，摇匀，必要时离心，取上清液，即得。同法同时制备试剂空白溶液。 B 法 取供试品粗粉 1g ，精密称定，置凯氏烧瓶中，加硝酸 - 高氯酸（ 4 ： 1 ）的混合溶液 5ml ～ 10ml ，混匀，瓶口加一小漏斗，浸泡过夜，置电热板上，于 120℃ ～ 140℃ 加热消解 4 ～ 8 小时，至消解完全，放冷，加适量 4% 硫酸溶液、 5% 高锰酸钾溶液 0.5ml ，摇匀，滴加 5% 盐酸羟胺溶液至紫红色恰消失，用 4% 硫酸溶液稀释至 25ml ，摇匀，必要时离心，取上清液，即得。同法同时制备试剂空白溶液。 测定法 精密吸取空白溶液与供试品溶液适量，照标准曲线制备项下的方法测定。从标准曲线上读出供试品溶液中汞（ Hg ）的含量，计算，即得。 （ 5 ）铜的测定（火焰法） 测定条件 检测波长为 324.7nm ，用空气 - 乙炔火焰，背景校正为氘灯或塞曼效应。 铜标准储备液的制备 精密量取铜单元素标准溶液适量，用 2% 硝酸溶液制成每 1ml 含铜（ Cu ） 10 m g 的溶液，即得（ 0℃ ～ 5℃ 贮存）。 标准曲线的制备 分别精密量取铜标准储备液适量，用 2% 硝酸溶液制成每 1ml 分别含铜 0.05 m g 、 0.2 m g 、 0.4 m g 、 0.6 m g 、 0.8 m g 的溶液。一次喷入火焰，测定吸收度，以吸收度为纵坐标，浓度为横坐标，绘制标准曲线。 供试品溶液的制备 同铅测定项下供试品溶液的制备。 测定法 精密吸取空白溶液与供试品溶液适量，照标准曲线制备项下的方法测定。从标准曲线上读出供试品溶液中铜（ Cu ）的含量，计算，即得。 （二）电感耦合 等离子体质谱法 ( inductively coupled plasma-mass spectrometry , ICP-MS ) 电感耦合等离子体质谱法是将被测物质用电感耦合等离子体离子化后，按离子的质荷比分离，测量各种离子谱峰的强度的一种分析方法。等离子体是由自由电子、离子和中性原子或分子组成，总体上成电中性的气体，其内部温度高达几千度至一万度。样品由雾化器雾化后由载气携带从等离子体焰炬中央穿过，迅速被蒸发电离并通过离子引出接口或采样锥导入到质量分析器，样品在极高温度下完全蒸发和解离，电离的百分比高，因此几乎对所有元素均有较高的检测灵敏度，由于该条件下化合物分子结构已经被破坏，所以仅适用于元素分析。 1. 对仪器的一般要求 电感耦合等离子体质谱仪一般由进样系统、电感耦合等离子体（ ICP ）离子源、质量分析器和检测器组成，并实现 ICP 和质谱的联用，主要用于元素分析和元素价态分析。 载气 仪器一般所用的载气为氩气，气体的纯度应大于 99.99% ，可由高压钢瓶和液态气体储罐提供，经过适当的减压装置，以一定的流速进入离子炬管。 进样系统 进样方式为溶液直接进样，用蠕动泵经进样管将溶液注入仪器内，进样管一般可分为样品管和内标管。实验过程中雾化室温度应相对稳定（根据仪器的要求），雾化室使用后应清洗，不可用手直接接触喷雾口。 离子源和采样锥 炬管和采样锥使用一段时间后需要清洗，实验中应保持气体管路密闭不漏气，并监控仪器的反射功率。等离子体火焰燃烧时由于温度较高，应使用循环水系统进行冷却，并使用适当功率的抽风系统排出仪器内部的热量。循环水和排风口的温度应控制在仪器要求的范围内。 质量分析器的检测器 质量分析器一般为四极杆分析器，可以实现质谱扫描功能。检测器通常为光电倍增器或电子倍增器。质量分析器应保持真空，真空度应达到仪器使用要求。仪器可置于维持真空的待机状态，但切断电源前，应按要求将真空度恢复到常压。断电后，用氩气充入真空系统。当供试品中待测元素的浓度较高时，应予稀释，以延长检测器的使用寿命。样品测定前应进行灵敏度调谐，达到要求后，方可测试样品。 2. 测定法 在仪器推荐的浓度范围内，制备含待测元素的标准溶液至少 3 份，浓度依次递增，并分别加入配制供试品溶液的相应试剂，除另有规定外，一般用纯化水（电阻率应大于 18MΩ ）制成水溶液。将仪器按规定启动后，按浓度梯度依次进样，读数。取每一浓度至少 3 次读数的平均值与相应浓度作标准曲线。 按各品种项下的规定制备供试品溶液，使待测元素的估计浓度在标准曲线浓度范围内，测定供试品溶液，从标准曲线上查得相应的浓度，计算元素的含量。 定量分析测定过程中，进样时样品管应插入样品溶液中，而内标管在分析过程中始终置于相应的内标元素溶液中。内标元素一般应选择与被测元素的质量数接近的天然稀有元素。
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