Thermo Fisher賽默飛AAS原子吸收光譜儀ICE3300 的工作原理基于原子吸收光譜法（AAS），這是一種常用于定量分析液體樣品中金屬元素濃度的技術。AAS的核心原理是利用原子吸收光譜的特性來檢測特定元素的濃度，具體來說，就是通過測量元素在特定波長下對光的吸收程度來推算其濃度。

AAS的基本工作原理

1. 光源發射特定波長的光

• 在AAS中，首先需要一個光源發出特定波長的光。對于每種元素，光源必須發射其具有特定吸收峰的光波。例如，銅元素會在特定的波長（如324.8 nm）吸收光，而鉛則在其特定的波長（如283.3 nm）吸收光。

• ICE3300配備了電熱燈（HCL）單光源，該光源能夠為多種元素提供穩定且適當的光譜線。

2. 樣品中原子化

• 樣品中的金屬元素需要在光源的照射下被原子化。通常，樣品以溶液形式存在，需要通過一個**火焰（或石墨爐）**來將其轉化為自由原子。火焰或石墨爐的作用是通過加熱使樣品中的金屬元素蒸發并原子化，使得這些金屬元素以氣態原子狀態存在。

• 火焰原子吸收（FAAS）：在ICE3300中，火焰原子吸收技術是常用的方法。火焰會將液體樣品霧化并加熱，使得樣品中的金屬元素以原子的形式進入火焰中。

3. 光與原子之間的相互作用

• 當來自光源的光照射到原子化后的樣品時，金屬元素的原子會吸收一定波長的光。每個金屬元素有其特定的吸收峰，這些吸收峰是與元素的電子結構相關的。

• 通過測量特定波長的光被樣品吸收的程度，可以得出樣品中某一金屬元素的濃度。濃度越高，吸收的光越多，反之亦然。

4. 光的檢測與分析

• 通過一個單色儀，光會被分散成不同的波長，選定的波長將經過一個光電探測器（如光電二極管）。該探測器會記錄在這個波長下通過樣品后的光強度。

• ICE3300通過測量傳遞到探測器的光強度與入射光強度之間的差異，計算出吸光度（Absorbance）。吸光度與元素濃度呈正比關系，因此可以通過比爾定律（Beer-Lambert Law）來計算出樣品中元素的濃度。

關鍵步驟總結

1. 光源發射特定波長的光：每種元素有其吸收波長。

2. 樣品原子化：通過火焰或石墨爐將樣品轉化為原子狀態。

3. 吸光度測量：樣品原子吸收特定波長的光，吸光度與元素濃度成正比。

4. 結果計算：通過吸光度值和標準曲線來計算樣品中元素的濃度。

比爾定律（Beer-Lambert Law）

比爾定律是AAS分析的基礎，它描述了吸光度與樣品濃度之間的關系：

$$A = \varepsilon \cdot c \cdot l$$

• $A$ 是吸光度

• $\varepsilon$ 是摩爾吸光系數（與元素的特性相關）

• $c$ 是樣品中元素的濃度

• $l$ 是光路長度（通常是火焰的高度）

通過測量吸光度 $A$，并結合已知的摩爾吸光系數 $\varepsilon$ 和光路長度 $l$，可以計算出樣品中金屬元素的濃度 $c$。

結論

Thermo Fisher ICE3300原子吸收光譜儀 通過上述原理，可以準確地測量液體樣品中多種金屬元素的濃度。它利用火焰原子化技術，使樣品中的金屬元素以氣態原子形式存在，然后通過光源發射特定波長的光，測量吸光度變化，并通過比爾定律計算出元素濃度。這使得它在環境監測、食品安全、制藥、礦產資源檢測等領域得到廣泛應用。