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原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法的原理1.1 为什么原子吸收光 原子吸收光谱法原子波长光的吸收。 原子处于基态的原子吸收外部能量，变成激发态。例如，钠主要有两种具有较高能量激发态，基态2.2eV 和 3.6eV如图 1.1. (eV 能量, 称为“电子伏特”) 当 2.2eV 能量 处于基态的钠原子，原子将移动到激发态 (I) 当 3.6eV 能量，原子将移动到激发态 (II)能量，2.2eV 和 3.6eV 589.9nm 和 330.3nm 波长光能量 对于钠基态原子而言，波长光波长光 图 1.1 钠的能级 基态和激发态能量元素和吸收光的波长原子吸收光谱法空心阴极灯(HCL) HCL 给出被测定元素的特征波长光光原子密度 1.2 光吸收率和原子密度 当一定强度的光基态原子部分的光被原子吸收。 原子密度吸收率 图 1.2 原子吸收的原理 如图 1.2.当强度 Io光密度 C 的原子 1 ，光经过原子蒸气以后强度 I。 I 和 Io (k：比例常数) Lambert-Beer 定律 ， 吸收 上述公式吸收原子密度 例如当1，2 和 3 ppm 样品吸收测定如图 1.3. 吸收和浓度校准曲线当未知样品吸收浓度 图 1.3 校准曲线 1.3 样品原子化的方法 原理自由原子光吸收自由原子” 原子原子样品元素自由分子例如，海水钠氯 NaCl (氯化钠) 分子分子状态样品分子 这些结合的原子必须使用一些手段，切断相互的结合使之成为自由原子原子化原子化热解离样品加热到高温分子转换到自由原子热解离方法火焰方法，化学火焰和无火焰方法， a) 火焰原子吸收 原子化火焰燃烧器方法原子吸收装置 图 1.4 火焰原子吸收 图 1.4. 典型的燃烧器示意图 图中说明以氯化钙钙样品样品雾化器雾化水滴雾化室燃气和助燃气火焰 当火焰氯化钙分子这些 颗粒火焰氯化钙自由钙原子和氯原子 如果波长422.7nm(Ca)光束火焰，原子吸收火焰钙原子氧氧化钙电离因此，光原子吸收 许多不同种类的气体组合曾被用作原子化火焰分析灵敏度安全使用简单稳定性空气-乙炔，氧化亚氮-乙炔，空气-氢和氩-氢火焰元素 b) 电热原子吸收 原子化方法火焰标准原子化方法测定值重现性和使用简单然而，火焰方法原子化率样品 1/10 左右被利用，而 9/10 作为废液被排放了。因此，原子化分析灵敏度 电热原子吸收 (无火焰方法), 使用石墨管，改善灵敏度 10 ~ 200 倍之多。此方法 Lvov 博士。 图 1.5 无火焰原子化器 电热原子吸收方法样品注入到石墨管最大300 安培电流石墨加热到高温样品元素原子 如果光源光光原子化吸收 在实际测定中，样品注入到管，加热图 1.6.干燥阶段，管加热 100oC，样品水灰化阶段，管加热 400oC ~ 1000oC，有机物质和其他共存物质分解和蒸发原子化阶段加热 1400oC ~ 3000oC，留在管原子化加热 1.6 所示，分成阶梯升温斜坡方式升温样品，当共存物质分解温度原子化温度加热温度 加热必须在一定的条件下进行 (温度，加热时间和升温方式)，元素 如果加热管温度程序 图 1.6 电热原子吸收加热程序和吸收曲线 c) 其他原子吸收方法 方法灵敏度火焰原子吸收电热原子吸收包括砷硒和汞原子化化学原子分子 1） 氢化物蒸气发生技术 氢化物蒸气发生技术样品硼氢化钠反应 首先用 HCl 酸化样品还原对象金属，然后与氢金属氢化物高温原子化 As，Se，Sb，Sn，Te，Bi，Hg和其他金属金属氢化物 图 1.7 氢化物发生装置示意图蠕动泵样品5M 盐酸和0.5% 硼氢化钠溶液反应线圈反应线圈金属氢化物气-液分离器气相和液相氩载气气相吸收池，吸收池空气-乙炔火焰加热金属元素原子化 图 1.7 发生装置示意图 2 还原蒸气原子化 汞溶液当汞汞自由原子氯化亚锡用作还原剂汞原子空气作为载气原子吸收装置。 图 1.8 汞分析装置示意图200ml 的样品反应容器氯化亚锡还原空气干燥气体流通池原子吸收测定汞 图 1.8 汞分析装置示意图 2. 分析的基本条件 装置最优的分析条件测定结果 最优的条件样品元素实际分析中 2.1 装置的条件 a) 分析线 空心阴极灯光阴极元素和填充气体周期表4，5，6，7和8 在许多谱线中有部分产生原子吸收。使用原子吸收分析选择光谱线 根据样品元素浓度吸收灵敏度光谱线分析 表 2.1.元素原子吸收光谱线吸收灵敏度和发射强度 表 2.1 分析线和吸收灵敏度 (空心阴极灯的特征和方法 Hamamatsu Photonics) 元素 分析线波长nm) 吸收灵敏度 火焰类型 A