Nguyên tắc: Khi nguyên tử tồn tại tự do ở thể khí và ở trạng thái năng lượng cơ bản, thì nguyên tử khơng thu hay khơng phát ra năng lượng. Tức là nguyên tử ở trạng thái cơ bản. Song nếu chiếu vào đám hơi nguyên tử tự do một chùm tia sáng đơn sắc cĩ bước sĩng phù hợp, trùng với bước sĩng vạch phổ phát xạ đặc trưng của nguyên tố phân tích, chúng sẽ hấp thụ tia sáng đĩ sinh ra một loại phổ của nguyên tử. Phổ này được gọi là phổ hấp thụ của nguyên tử. Với hai kỹ thuật nguyên tử hĩa, nên chúng ta cũng cĩ hai phép đo tương ứng. Đĩ là phép đo phổ hấp thụ nguyên tử trong ngọn lửa (F-AAS cĩ độ nhạy cỡ 0,1 ppm) và phép đo phổ hấp thụ nguyên tử khơng ngọn lửa (GF-AAS cĩ độ nhạy cao hơn kỹ thuật ngọn lửa 50 - 1000 lần, cỡ 0,1 - 1 ppb).
Cơ sở của phân tích định lượng theo AAS là dựa vào mối quan hệ giữa cường độ vạch phổ và nồng độ nguyên tố cần phân tích theo biểu thức:
Cĩ 2 phương pháp định lượng theo phép đo AAS là: phương pháp đường chuẩn và phương pháp thêm tiêu chuẩn.
Thực tế cho thấy phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử cĩ nhiều ưu việt như: Độ nhạy, độ chính xác cao, lượng mẫu tiêu thụ ít, tốc độ phân tích nhanh. Với ưu điểm này, AAS được thế giới dùng làm phương pháp tiêu chuẩn để xác định lượng nhỏ và lượng vết các kim loại trong nhiều đối tượng khác nhau.
Phép đo phổ AAS cĩ thể phân tích được hàm lượng vết của hầu hết các kim loại và cả những hợp chất hữu cơ hay anion khơng cĩ phổ hấp thụ nguyên tử. Nĩ được sử dụng rộng rãi trong các ngành: địa chất, cơng nghiệp hĩa học, hĩa dầu, y học, sinh học, dược phẩm, ...
1. Phép đo phổ F-AAS
Kỹ thuật F-AAS dùng năng lượng nhiệt của ngọn lửa đèn khí để hố hơi và nguyên tử hố mẫu phân tích. Do đĩ mọi quá trình xảy ra trong khi nguyên tử hố mẫu phụ thuộc vào đặc trưng và tính chất của ngọn lửa đèn khí nhưng chủ yếu là nhiệt độ ngọn lửa. Đây là yếu tố quyết định hiệu suất nguyên tử hố mẫu phân tích, mọi yếu tố ảnh hưởng đến nhiệt độ ngọn lửa đèn khí đều ảnh hưởng đến kết quả của phương pháp phân tích.
2. Phép đo phổ GF-AAS
Kỹ thuật GF-AAS ra đời sau kỹ thuật F-AAS nhưng đã được phát triển rất nhanh, nĩ đã nâng cao độ nhạy của phép xác định lên gấp hàng trăm lần so với kỹ thuật F-AAS. Mẫu phân tích bằng kỹ thuật này khơng cần làm giàu sơ bộ và lượng mẫu tiêu tốn ít.
Kỹ thuật GF-AAS là quá trình nguyên tử hố tức khắc trong thời gian rất ngắn nhờ năng lượng nhiệt của dịng điện cĩ cơng suất lớn và trong mơi trường khí trơ (Argon). Quá trình nguyên tử hố xảy ra theo các giai đoạn kế tiếp nhau: sấy khơ, tro hố luyện mẫu, nguyên tử hố để đo phổ hấp thụ nguyên tử và cuối cùng là làm sạch cuvet. Nhiệt độ trong cuvet graphit là yếu tố quyết định mọi diễn biến của quá trình nguyên tử hố mẫu. Trong đĩ hai giai đoạn đầu là chuẩn bị cho giai đoạn nguyên tử hĩa để đạt kết quả tốt. Nhiệt độ trong cuvet graphit là yếu tố chính quyết định mọi sự diễn biến của quá trình nguyên tử hĩa mẫu.
* Những ưu - nhược điểm của phép đo:
Cũng như các phương pháp phân tích khác, phương pháp phân tích phổ hấp thụ nguyên tử cũng cĩ những ưu, nhược điểm nhất định đĩ là:
- Ưu điểm: Đây là phép đo cĩ độ nhạy cao và độ chọn lọc tương đối cao. Gần
60 nguyêntố hố học cĩ thể xác định bằng phương pháp này với độ nhạy từ 1.10-4 –
1.10-5 %. Đặc biệt, nếu sử dụng kỹ thuật nguyên tử hố khơng ngọn lửa thì cĩ thể
đạt tới độ nhạy n.10-7 %. Chính vì cĩ độ nhạy cao nên phương pháp phân tích này
đã được sử dụng rất rộng rãi trong nhiều lĩnh vực để xác định lượng vết các kim
loại. Một ưu điểm lớn của phép đo là: trong nhiều trường hợp khơng phải làm giàu
nguyên tố cầnxác định trước khi phân tích. Do đĩ, tốn ít mẫu, ít thời gian cũng như
hố chất tinh khiết để làm giàu mẫu. Tránh được sự nhiễm bẩn khi xử lý mẫu qua
các giai đoạn phức tạp. Đặc biệt, phương pháp này cho phép phân tích hàng loạt mẫu với thờigian ngắn, kết quả phân tích lại rất ổn định, sai số nhỏ.
- Nhược điểm: Tuy nhiên, bên cạnh những ưu điểm phép đo AAS cũng cĩ nhược điểm là chỉ cho biết thành phần nguyên tố của chất ở trong mẫu phân tích mà khơng chỉ ra trạng thái liên kết của nguyên tố ở trong mẫu.