原子吸收光譜分析的定量方法之標準曲線法

1.5 原子吸收光譜分析的定量方法

原子吸收光譜分析是一種動態分析方法，用校準曲線進行定量。常用的定量方法有標準曲線法、標準加入法和濃度直讀法。如為多通道儀器，可用內標法定量。在這些方法中，標準曲線法是最基本的定量方法。

1.5.1 標準曲線法

前面已經指出，原子吸收光譜和原子熒光光譜分析是一種相對測定方法，不能由分析信號的大小直接獲得被測元素的含量，需通過一個關系式將分析信號與被測元素的含量關聯起來。校正曲線就是用來分析信號（即吸光度）轉換為被測元素的含量（或濃度）的“轉換器”，此轉換過程成為校正。之所以要進行校正，是因為同一元素含量在不同的試驗條件下所得到的分析信號是不同的。校準曲線的制作方法是，用標準物質配制標準系列溶液，在標準條件下，測定各標準樣品的吸光度值Ai，以吸光度值Ai（i＝1，2，3，4，5）對被測元素含量ci（i＝1，2，3，4，5）繪制校準曲線A＝f（c）。在同樣條件下，測定樣品的吸光度值Ax，根據被測元素的吸光度值Ax從校準曲線求得其含量Ci。校準曲線如圖1－4所示。

校準曲線的質量直接影響校準效果和樣品測定結果的準確度。正確地制作一條高質量校準曲線是非常重要的，為此需要：（1）合理的設計校準曲線；（2）分析信號的準確測定；（3）正確繪制校準曲線。

首先，從數理統計的觀點出發合理設計校準曲線。根據一組實驗點繪制校準曲線所遵循的原則是最小二乘原理，即要讓實驗點隨機地分布在校正曲線的周圍，并有盡可能多的實驗點落在標準曲線上，使得由這些實驗點繪制的標準曲線的標準偏差最小。從校準曲線的置信范圍考慮，當實驗點數目，

原子吸收光譜和原子熒光光譜是一種動態測量，測定值易受實驗條件變化的影響，引起校正曲線平移或轉動，或者既產生平移又產生轉動。因此，應隨時或定時檢查校正曲線是否發生了變動。如何檢查這種變動，不少分析人員采取的做法是重新測定個別實驗點的吸光度，根據新測定的吸光度，將原來的校正曲線平移，或者，重置標準曲線斜率，即通過新吸光度值和坐標原點重新制作標準曲線。這兩種做法都是又問題的。前一種做法――曲線平移，實際上是假定各實驗點的偏移大小都是固定的，不隨被測元素含量而改變，是一個固定系統誤差。后一種做法――斜率重置，實際上是認為曲線的原點是不變的，不存在固定系統誤差，只有隨被測元素含量而改變的相對系統誤差存在的。而事實上，固定系統誤差和相對系統誤差常常是同時存在的，使校正曲線既產生平移又產生轉動。對校正曲線進行校正，正確的做法是，用原來制作校正曲線時不同含量或濃度的標樣，測定其吸光度，將原有的實驗點與新的實驗點合并起來重新制作新的校正曲線，既利用了原校正曲線已有的信息，又利用了新獲得的利息。其所以用不同含量或濃度的標樣來檢查校正曲線，是因為當用原有的實驗點與新實驗點合并繪制校準曲線時，增加了實驗點的數目，這樣有利于提高新校準曲線的穩定性。

其次，從化學的觀點出發，準確地測定分析信號時獲得良好校正曲線的基礎，為此要求標準系列與樣品的基體精確匹配、標樣濃度的準確標定與吸光度值的準確測量。

最后，正確的繪制校準曲線，以保證測定結果的可比性和溯源性。在實際過程中，測定誤差是不可避免的，實驗點沿校正曲線分布有一定的離散性，引起測定結果的不確定性，使得測定的結果不是一個確定值，而是一個以校準曲線上求得的值為中心的范圍值。因此，在制作標準曲線時，必須給出其置信區間。校準曲線置信區間的確定方法，參見本書7.4.2。有了置信區間就可以在一定置信水平與其他方法的測定結果進行比對，并通過測定結果與標樣標準值的比對溯源到更高一級的標準量值。

當今，分析儀器普遍采用計算機，最好采用線性回歸法來簡歷校正曲線。如果需要繪制校正曲

線圖形，可用兩點繪制法。第一個實驗點時被測元素含量為零x0與其相應吸光度值y0組成的實驗點（x0，y0），決定了標準曲線的截距。另一個實驗點時被測元素含量為校正曲線線性范圍的中點值x與其相應吸光度值y組成的實驗點（x，y），根據最小二乘線性回歸的原理，（x，y）必定落在回歸線上，（x0，y0）和（x，y）的連線確定了連線的斜率。因為通過這兩點繪制校準曲線一定時最佳的。