一文读懂原子吸收光谱法(AAS)

原子吸收光谱法（Atomic Absorption Spectroscopy, AAS）是一种基于物质所产生的原子蒸汽对特征谱线的吸收来进行定量分析的方法。自1955年澳大利亚科学家阿兰·沃尔什发明空心阴极灯以来，AAS已成为分析化学领域中极其重要的分析方法之一。

AAS的核心原理是利用特定元素的基态原子蒸汽对特征辐射的吸收。当一束特定波长的光通过含有待测元素的原子蒸汽时，部分光会被吸收，导致透射光强度减弱。这种吸收程度与原子蒸汽中待测元素的浓度成正比，从而可以实现对元素的定量分析。

AAS仪器主要由锐线光源、原子化器、分光系统和检测系统组成。其中，空心阴极灯是常用的锐线光源，能够发射出特征谱线。原子化器则负责将样品中的待测元素转化为基态原子蒸汽，常见的原子化方法包括火焰原子化和石墨炉原子化。分光系统用于将待测元素的共振线与其他谱线分开，而检测系统则将光信号转换为电信号进行测量。

AAS在多个领域都有广泛应用。在环境监测中，它可以用于测定水体、土壤中的重金属含量。在食品分析中，AAS可以检测食品中的微量元素，确保食品安全。在制药行业，AAS常用于检测药品中的金属杂质。此外，AAS还广泛应用于冶金、地质、生物医学等领域。

AAS具有检出限低、准确度高、选择性好、分析速度快等优点。例如，石墨炉原子吸收法（GFAAS）的检出限可达亚ppb级，而火焰原子吸收法（Flame AAS）的检出限通常在10-100 ppb之间。在精密度方面，Flame AAS表现出色，相对标准偏差（RSD）可低至0.1%-1%。

然而，AAS也存在一些局限性。例如，它只能分析液态样品，对于固体样品需要先进行预处理。此外，AAS的线性动态范围相对较窄，通常在10^2到10^3之间，这限制了其在高浓度样品分析中的应用。

尽管如此，AAS仍然是测定微量或痕量元素的重要技术。例如，日本京都大学的研究人员使用AAS测定了氟穿梭电池中铅（Pb）在电解液中的溶解量，发现从完全放电到完全充电过程中，电解液中Pb的含量显著增加，这一发现有助于理解电池的性能衰减机制。

总的来说，AAS作为一种成熟、可靠的分析技术，在元素分析领域发挥着重要作用。随着技术的不断进步，AAS将继续为科学研究和工业应用提供有力支持。