文章來源：化學分析網
一般的說，儀器分析是指采用比較復雜或特殊的儀器設備，通過測量物質的某些物理或物理化學性質的參數及其變化來獲取物質的化學組成、成分含量及化學結構等信息的一類方法。這些方法一般都有獨立的方法原理及理論基礎。
儀器分析的分類
1.光分析法
光譜法和非光譜法
非光譜法是指那些不以光的波長為 特征的信號，僅通過測量電磁幅射的某些基本性質（反射，折射，干射，衍射，偏振等）。
光譜法則是以光的吸收，發射和拉曼散射等作用而建立的光譜方法。這類方法比較多，是主要的光分析方法。
2. 電分析化學方法
以電訊號作為計量關系的一類方法, 主要有五大類:
電導、 電位、 電解、 庫侖及伏安。
3. 色譜法
是一類分離分析方法, 主要有氣相色譜和液相色譜。
4. 其它儀器分析方法
① 質譜， ② 熱分析，③ 放射分析
一.原子光譜的產生
原子的核外電子一般處在基態運動，當獲取足夠的能量后，就會從基態躍遷到激發態，處于激發態不穩定（壽命小于10-8s），迅速回到基態時，就要釋放出多余的能量，若此能量以光的形式出顯，既得到發射光譜。
激發電位:
從低能級到高能級需 要的能量.
共振線:
具有最低激發電位的譜線.
原子線(Ⅰ) 離子線(Ⅱ,Ⅲ) 相似譜線
Ni = N0 gi/g0 e-Ei/kT (2) (玻茲曼方程)
gi,g0 為激發態和基態的統計權，Ei為激發電位，K為Boltzmann常數，T為溫度。
2）代入（1）得：
Iij = gi/g0AijhυijN0e-Ei/kT
此式為譜線強度公式。
Iij 正比于基態原子N0 ，也就是說 Iij ∝C，這就是定量分析依據。影響Iij的因素很多，分別討論如下：
1．光譜項
原子光譜是由原子外層的價電子在兩能級間躍遷而產生的，原子的能級通常用光譜項符號來表示：
n2S+1LJ or n M LJ
n為主量子數；L為總量子數；S為總自旋量子數；J為內量子數。M=2S+1,稱為譜線的多重性。J又稱光譜支項。
躍遷遵循選擇定則：
1）主量子數n變化，Δn為整數，包括0。
2）總角量子數L的變化，ΔL=±1。
3）內量子數J變化，ΔJ=0，±1。但當J=0時， ΔJ=0的躍遷是禁戒的。
4）總自旋量子數S的變化，ΔS=0，即單重項只躍遷到單重項，三重項只躍遷到三重項。
2.自蝕
在譜線上，常用r表示自吸，R表示自蝕。
在共振線上，自吸嚴重時譜線變寬， 稱為共振變寬
擊穿電壓：使電極間擊穿而發生自持放 電的最小電壓。
自持放電：電極間的氣體被擊穿后，即使沒有外界的電離作用，仍能繼續保持電離，使放電持續。
燃燒電壓：自持放電發生后，為了維持放電所必需的電壓。
由激發態直接躍遷至基態所輻射的譜線稱為共振線。由較低級的激發態（第一激發態）直接躍遷至基態的譜線稱為第一共振線，一般也是元素的最靈敏線。當該元素在被測物質里降低到一定含量時，出現的最后一條譜線，這是最后線，也是最靈敏線。用來測量該元素的譜線稱分析線。
⑵.分辨率
實際分辨率：指攝譜儀的每毫米感光板上所能分辯開的譜線的條數。或在感光板上恰能分辨出來的兩條譜線的距離。
理論分辨率
R=λ/Δλ
注：λ為兩譜線的平均值，Δλ為它們的差值。
b.平面光柵
Δ=d(sinφ+sinφ′) 當 Δ=±Kλ, 則 Kλ=d(sinφ+sinφ′) -----為光柵公式.
例：對一塊寬度為50mm，刻線數為600條/mm的光柵，它的一級光柵的分辯能力為多少？
解：R=1×50×600=3×104
此時，在6000埃附近的兩條譜線的距離為多少？
解：Δλ=λ/R
=6000/3000=0.2 埃
當內標元素的含量一定時，C2為常數；又當內標線無自吸時，b2=1
此時， I2 = a2
分析線對的強度可表示為：
I1/I2 = a Cb
取對數后，得到 :
log R = log（I1/I2）
= b log C + log a
此為內標法定量分析的基本公式。
使用內標法必須具備下列條件：
1.分析線對應具有相同或相近的激發電位和電離電位。
2.內標元素與分析元素應具有相近的沸點，化學活性及相近的原子量。
3.內標元素的含量，應不隨分析元素的含量變化而變化。
4．內標線及分析線自吸要小。
5．分析線和內標線附近的背景應盡量小。
6．分析線對的波長，強度及寬度也盡量接近。
原子吸收光譜法(AAS)
一. 基本原理:它是基于物質所產生的原子蒸氣對特定譜線的吸收作用來進行定量分析的一種方法。
基態 第一激發態，又回到基態，發射出光譜線，稱共振發射線。
同樣從基態躍迂至第一激發態所產生的吸收譜線稱為共振吸收線（簡稱為共振線）
銳線光源
空心陰極燈:即發射線半寬度遠小于吸收線半寬度光源.
當用線光源時, 可用K0 代替 Kν ,用吸光度表示: A=lgI0/I=lg[1/exp(-K01)]=0.43K01
A= k·N·1
銳線光產生原理:在高壓電場下, 陰極向正極高速飛濺放電, 與載氣原子碰撞, 使之電離放出二次電子, 而使場內正離子和電子增加以維持電流。 載氣離子在電場中大大加速, 獲得足夠的能量, 轟擊陰極表面時,
可將被測元素原子從晶格中轟擊出來, 即謂濺射, 濺射出的原子大量聚集在空心陰極內, 與其它粒子碰撞而被激發,發射出相應元素的特征譜線-----共振譜線。
化學計量火焰： 由于燃氣與助燃氣之比與化學計量反應關系相近，又稱為中性火焰 ，這類火焰,
溫度高、穩定、干擾小背景低，適合于許多元素的測定。
富燃火焰： 指燃氣大于化學元素計量的火焰。其特點是燃燒不完全，溫度略低于化學火焰，具有還原性，適合于易形成難解離氧化物的元素測定；干擾較多，背景高。
貧燃火焰： 指助燃氣大于化學計量的火焰，它的溫度較低，有較強的氧化性，有利于測定易解離，易電離元素,如堿金屬。
光譜通帶： W = D·S 被測元素共振吸收線與干擾線近，選用W要小，干擾線較遠，可用大的W，一般單色器色散率一定，僅調狹縫確定W。
物理干擾: 是指試液與標準溶液物理性質有差別而產生的干擾。粘度、表面張力或溶液密度等變化，影響樣品霧化和氣溶膠到達火焰的傳遞等會引起的原子吸收強度的變化。非選擇性干擾。消除方法：配制被測試樣組成相近溶液，或用標準化加入法。濃度高可用稀釋法
化學干擾: 化學干擾是指被測元原子與共存組分發生化學反應生成穩定的化合物，影響被測元素原子化。
電離干擾:在高溫下原子會電離使基態原子數減少, 吸收下降, 稱電離干擾. 消除的方法是加入過量消電離劑, 所謂的消電離劑,是電離電位較低的元素, 加入時, 產生大量電子, 抑制被測元素電離.
光譜干擾:吸收線重疊待測元素分析線與共存元素的吸收線重疊
背景干擾:背景干擾也是光譜干擾，主要指分子吸與光散射造成光譜背景。分子吸收是指在原子化過程中生成的分子對輻射吸收，分子吸收是帶光譜。光散射是指原子化過程中產生的微小的固體顆粒使光產生散射，造成透過光減小，吸收值增加。背景干擾，一般使吸收值增加。產生正誤差。
標準加入法: Ax = k C A0 =
k（C0 + Cx） Cx = AxC0/（A0-Ax）標準加入法能消除基體干擾，不能消背景干擾。使用時，注意要扣除背景干擾。
習慣靈敏度 現定義：特征濃度，是指產生1%吸收時，水溶液中某元素的濃度。通常用mg/ml/1%表示半反應式的寫法及電極符號: Ox + ne- = Red 以還原形式表示，規定金屬電極與標準氫電極組成電池時，金屬帶靜電的符號為正電荷時，則其電極電位為正值，金屬帶負電荷時，則其電極電位為負值。推廣之，任何兩電極組成的電池，正者即為“正極”，負者即為“負極”。
