AAS讲义全解.doc

基本要点：1. 了解影响原子吸收谱线轮廓的因素；2. 理解火焰原子化和高温石墨炉原子化法的基本过程；3. 了解原子吸收分光光度计主要部件及类型；4. 了解原子吸收分光光度法干扰及其抑制方法；5. 掌握原子吸收分光光度法的定量分析方法及实验条件选择原则。 第一节 原子吸收光谱分析概述 一、历史 ????? 定义：原子吸收光谱法是一种基于气态的待测元素基态原子对特征谱线的吸收而建立的一种分析方法。这一方法的发展经历了3个发展阶段： 1. 原子吸收现象的发现 早在19世纪初，人们就发现了原子吸收现象。1802年，W. H. Wollaston在研究太阳连续光谱时，发现太阳光谱的暗线。 See. Power Point 但当时人们并不了解产生这些暗线的原因。 1859年Kirchhoff和 Bunson在研究碱金属和碱土金属的火焰光谱时，发现Na原子蒸气发射的光在通过温度较低的Na原子蒸气时，会引起Na光的吸收，产生暗线。 See. Power Point 根据这一暗线与太阳光谱中的暗线在同一位置这一事实，证明太阳连续光谱中的暗线正是大气圈中的气态Na原子对太阳光谱中Na辐射的吸收所引起的。解释了暗线产生的原因。 2、空心阴极灯的发明 ? ???虽然原子吸收现象早在19世纪初就被发现，但原子吸收现象作为一种分析方法，是1955年的事（1955年以前，一直未用于分析化学，为什么？原子吸收线为锐线吸收，一般单色器无法获得。）。这一年，澳大利亚物理学家Walsh发表了一篇论文“Application of atomic absorption spectrometry to analytical chemistry” 《原子吸收光谱法在分析化学中的应用》, 解决了原子吸收光谱的光源问题，奠定了原子吸收光谱法的基础，之后迅速发展。50年代末 PE 和 Varian公司推出了原子吸收商品仪器。 如要测定试液中的镁离子。 3、电热原子化技术的提出 ??? 1959年里沃夫提出电热原子化技术，大大提高了原子吸收的灵敏度。 二、原子吸收与分子吸收、原子发射的比较 1．原子吸收与分子吸收 相同点：都属吸收光谱，遵守比尔定律。不同点：吸光物质状态不同（分光光度法：溶液中的分子或离子；AAS:气态的基态原子）；分子吸收为宽带吸收，而原子吸收为锐线吸收。 2．原子吸收与原子发射的比较 ??? 原子吸收光谱利用的是原子的吸收现象，而原子发射光谱分析是基于原子的发射现象，二者是两种相反的过程。另测定方法与仪器亦有相同和不同之处。 See. Power Point 三、 原子吸收光谱分析的特点 ??? 原子吸收法，可用于60余种金属元素和某些非金属元素的定量测定，应用十分广泛，其特点如下： 1. 灵敏度高：在原子吸收实验条件下，处于基态的原子数目比激发态多得多（玻尔兹曼分发规律），故灵敏度高。其检出限可达 10-9 g /ml ( 某些元素可更高 ) ； 2. 选择性好：谱线简单，因谱线重叠引起的光谱干扰较小，即抗干扰能力强。分析不同元素时，选用不同元素灯，提高分析的选择性； 3. 具有较高的精密度和准确度：因吸收线强度受原子化器温度的影响比发射线小。另试样处理简单。 RSD1~2%，相对误差0.1~0.5%。 缺点：难熔元素、非金属元素测定困难、不能多元素同时分析。 ? ? 第二节 原子吸收光谱分析基本原理 一、原子吸收光谱的产生及共振线 在一般情况下，原子处于能量最低状态（最稳定态），称为基态（ E 0 = 0）。当原子吸收外界能量被激发时，其最外层电子可能跃迁到较高的不同能级上，原子的这种运动状态称为激发态。处于激发态的原子很不稳定，大约在10-8~10-7s，便返回到基态（或较低能态），此时，原子若以电磁波的形式把能量释放出来，产生发射光谱（See. Power Point）： 1．共振发射线： 电子从基态跃迁到能量最低的激发态时要吸收一定频率的光，它再跃迁回基态时，则发射出同样频率的光(谱线)，这种谱线称为共振发射线 。 2．共振吸收线： 电子从基态跃迁至第一激发态所产生的吸收谱线称为共振吸收线 。 3．共振线：共振发射线和共振吸收线都简称为共振线。 　　 各种元素的原子结构和外层电子排布不同，不同元素的原子从基态激发至第一激发态(或由第一激发态跃迁返回基态)时，吸收(或发射)的能量不同，因而各种元素的共振线不同而各有其特征性，所以这种共振线是元素的特征谱线。对大多数元素来说，共振线也是元素最灵敏的谱线。 ??? 说明：广义上说，凡涉及基态跃迁的谱线统称为共振线。 二、谱线轮廓与谱线变宽 AAS是基于基态原子对其共振线的吸收而建立的分析方法。从理论上讲，原子的吸收线是绝对单色的，但实际上原子吸收线并非是单色的几何线，而是有宽度的，大约10-3