А́томно-абсорбцио́нная спектроме́три́я (ААС), раздел оптической спектроскопии, изучающий закономерности поглощения (абсорбции) оптического излучения свободными атомами в газовой фазе. Возникновение ААС можно отнести к 1802 г., когда У. Волластон обнаружил тёмные линии в спектре излучения Солнца, позже (1814–1815) объяснённые Й. Фраунгофером поглощением света в солнечной атмосфере. Широко используется в физике и астрофизике (определение коэффициента диффузии атомов, температуры газа, химического состава звёзд и др.), физической химии (определение давления насыщенных паров, теплот испарения и др.). Наибольшее применение ААС нашла в аналитической химии, составляя основу атомно-абсорбционного анализа (ААА) – метода количественного определения элементного состава вещества по спектрам поглощения атомов. В основе аналитических приложений лежит избирательное поглощение атомом оптического излучения строго определённых длин волн. Австралийский физик А. Уолш в 1955 г. впервые реализовал этот метод как спектроаналитический.

Для измерения атомного поглощения используют атомно-абсорбционные спектрофотометры. Исследуемое вещество, как правило предварительно переведённое в раствор, вводится в специальное устройство – атомизатор, где нагревается до высоких температур и испаряется, превращаясь в атомарный пар. Через образовавшийся слой атомов пропускают оптическое излучение интенсивности $I_{0}$ на длине волны, характеристической для определяемого элемента (например, для атомов свинца это излучение с длиной волны 283,3 нм). Просвечивающее излучение поглощается атомами тем сильнее, чем выше их концентрация в исследуемом веществе. Излучение интенсивности $I$, прошедшее через поглощающий слой, направляется далее в монохроматор, в котором выделяется требуемый спектральный интервал, детектируется приёмником оптического излучения и обрабатывается с помощью компьютера. Измеряемой величиной является абсорбционность, или оптическая плотность, $A$, определяемая соотношением $A=lg(I_{0} /I)$. Согласно закону Бугера – Ламберта – Бера, абсорбционность прямо пропорциональна концентрации атомов определяемого элемента в анализируемой пробе.

Архив БРЭ.Архив БРЭ.В качестве атомизатора наиболее часто применяют пламя смесей пропан – бутан – воздух, ацетилен – воздух, ацетилен – оксид азота(I) с температурами 1900 °С, 2000 °С и 2700 °С соответственно. В 1959 г. российский химик Б. В. Львов предложил в качестве атомизатора использовать нагреваемые электрическим током до 3000 °С трубчатые графитовые мини-печи. Отличительная особенность последних – значительно более высокая чувствительность измерений, обусловленная локализацией атомного пара в мини-печи. В качестве источника просвечивающего излучения в ААС используются лампы с полым катодом или безэлектродные спектральные лампы, в которых возбуждается линейчатое излучение, характерное для определяемого элемента. Применяются также источники сплошного спектра, главным образом ксеноновые лампы, в спектре излучения которых присутствуют все длины волн.

ААА используют для определения более 50 элементов периодической системы. Наиболее широко метод применяют для определения металлов; не определяют газы и некоторые неметаллы, аналитические линии которых располагаются в области вакуумного УФ-излучения с длиной волны менее 190 нм. При использовании пламенного атомизатора пределы обнаружения для большинства элементов в растворах составляют 10^–6–10^–4 %, в электротермическом варианте – 10^–9–10^–7 %. Достоинства метода: высокая точность определения как следовых количеств, так и макроконцентраций элементов в пробе, хорошая воспроизводимость результатов, низкие пределы обнаружения, простота анализа.