2) закона Бугера-Ламберта-Бера (+)
3) калибровочного графика, полученного методом внутреннего стандарта
4) нормального распределения Больцмана
Количественное определение элемента методом атомно-абсорбционной спектрометрии основано на измерении ослабления светового излучения при прохождении через слой атомизированной пробы. Свободные атомы определяемого элемента поглощают излучение строго на характерных резонансных длинах волн, а величина поглощения связана с числом атомов в оптическом пути. Эта зависимость описывается законом Бугера–Ламберта–Бера: A = log10(I0/I) = εlc, где A — оптическая плотность, I0 и I — интенсивности падающего и прошедшего излучения, ε — коэффициент поглощения, l — длина оптического пути, c — концентрация элемента.
При неизменных длине волны, длине оптического пути и условиях атомизации оптическая плотность в рабочем диапазоне пропорциональна концентрации аналита. Поэтому содержание элемента устанавливают по градуировочной зависимости, построенной для стандартных растворов с известной концентрацией; сама градуировка является практической реализацией закона, а не самостоятельным физическим принципом метода. Для достоверности результата учитывают матричные эффекты, фоновой абсорбции, нелинейность при высоких концентрациях и необходимость разведения образца.
| Принцип или фактор | Что характеризует | Значение для атомно-абсорбционного анализа |
|---|---|---|
| Закон Бугера–Ламберта–Бера | Связь оптической плотности с концентрацией поглощающих частиц | Физическая основа количественного расчёта содержания элемента |
| Атомизация пробы | Переход соединений элемента в свободные атомы в пламени или графитовой печи | Создаёт атомный пар, способный селективно поглощать резонансное излучение |
| Резонансная длина волны | Спектральная линия, соответствующая переходу атома между энергетическими уровнями | Обеспечивает элементную селективность измерения |
| Градуировочный график | Экспериментальная зависимость сигнала от концентрации стандартов | Используется для пересчёта измеренной абсорбции в концентрацию неизвестной пробы |
| Метод внутреннего стандарта | Коррекция вариабельности введения пробы и инструментального сигнала | Может применяться как вспомогательный способ калибровки, но не заменяет фундаментальный закон поглощения |
| Закон Мозли | Связь частоты характеристического рентгеновского излучения с атомным номером элемента | Имеет значение преимущественно для рентгеноспектральных методов, а не для количественной ААС |
| Распределение Больцмана | Распределение атомов по энергетическим уровням при определённой температуре | Объясняет заселённость уровней и влияние температуры, но не является основной формулой расчёта концентрации |
В реальном анализе прибор регистрирует абсорбцию после вычитания фонового сигнала и сопоставляет её с калибровочной кривой. Линейность сохраняется только в определённом диапазоне концентраций, поэтому образцы с чрезмерно высоким содержанием элемента предварительно разбавляют. Точность заключения судебного эксперта зависит от правильной подготовки пробы, контроля холостых и стандартных растворов, оценки матричных влияний и подтверждения метрологических характеристик методики.