第4章 原子吸收光谱法综述.ppt

分子光谱的分类 分子吸收光谱 转动光谱（远红外光谱） 振动光谱（红外光谱） 电子光谱（紫外-可见光谱） 分子发射光谱 电子光谱（分子荧光、磷光）;原子吸收光谱法; 1.了解原子吸收分光光度法特点。 2.掌握原子吸收分光光度法基本原理。 3.掌握原子吸收分光光度法分析条件选择和 定量分析方法。 4.了解原子吸收分光光度法灵敏度和检出限 ;4.1 原子吸收光谱法概述;一、历史 原子吸收光谱法是基于待测基态原子对特征谱线吸收而建立的分析方法。经历3个发展阶段： 1. 原子吸收现象发现 1802年Wollaston发现太阳光谱的暗线；;;2、空心阴极灯发明 1955年Walsh发表了一篇论文“Application of atomic absorption spectrometry to analytical chemistry”, 解决了原子吸收光谱的光源问题，50年代末 PE (Perkin Elmer) 和 Varian公司推出了原子吸收商品仪器。;;3、电热原子化技术 1959年里沃夫提出电热原子化技术(非火焰原子化），大大提高了原子吸收灵敏度;二、分类;非火焰原子化过程：电热原子化 电热原子化：微量注射器将μL级样品注入被加热的石墨管中，在低温下干燥，然后在较高温度下灰化，接着将温度突然上升到2000 ~ 3000℃，试样在几秒内原子化。;三、原子吸收光谱法特点 1、灵敏度高（火焰法：1 ng/mL) 2、准确度好（火焰法：RSD 1%，非火焰法3-5%） 3、选择性高（可测元素达70个，相互干扰很小） 缺点：不能多元素同时分析，不适合测定难熔元素，如W、Nb、Ta、Zr、Hf、稀土及非金属元素;难熔元素;一、吸收光谱 二、定量基础;一、吸收光谱;3. 吸收光谱形状;吸收线轮廓图;吸收线轮廓图;10-3nm;?原子结构较分子结构简单，理论上应产生线状吸收光谱线（线无宽度）。但原子吸收光谱线并不是严格几何意义的线，有相当窄频率范围（宽度约 为10-3nm） 。;吸收峰变宽原因：; 多普勒变宽（热变宽） ;压力变宽： 由于原子相互碰撞导致激发态原子平均寿命缩短，引起谱线变宽。 ;4. 原子吸收光谱测量（光源问题）;锐线光源----空心阴极灯;原子吸收定量依据： A=kN0L N0: 原子蒸气中待测元素的基态原子数 L：原子蒸气的宽度。 实际分析中测定的是试样中待测元素浓度c, c与原子蒸气中待测元素的基态原子数成正比， A=k’c;一、流程 二、光源 三、原子化系统 四、单色器 五、检测系统;;原子吸收光谱仪主要部件;;一、流程;二、光源;2.空心阴极灯原理; 优缺点： （1）辐射光强度大，稳定，谱线窄，灯容易更换。 （2）每测一种元素需更换相应的灯。;三、原子化器;3、火焰原子化器： 由化学火焰提供能量，使被测元素原子化。 （1）预混合型原子化器 分为喷雾器、雾化室与燃烧器 ;;（2）火焰;火焰类型： 化学计量火焰：燃气与助燃气之比与化学反应计量关系相近，又称中性火焰。温度高，干扰少，稳定，背景低，常用。 富燃火焰：燃气大于化学计量的火焰。燃烧不完全，温度略低于化学计量火焰，具有还原性，测定易形成难解离氧化物的元素Mo、Cr，稀土等。 贫燃火焰：助燃气大于化学计量的火焰。火焰温度低，氧化性强，适用于测定易解离、易电离元素，如碱金属。;;4.非火焰原子化器（石墨炉原子化器）;石墨炉原子化器原子化过程;干燥：温度稍高于溶剂沸点。除去溶剂，以免溶剂 存在导致灰化和原子化过程飞溅。 灰化：除掉易挥发的基体(除待测元素外的物质)和有机物 原子化：高温使试样原子化。温度可达2500-3000℃。 净化：一个样品测定结束后，用比原子化阶段稍高的温度 加热，除去样品残渣，净化石墨炉;石墨炉原子化法优缺点; 1. 组件： 色散元件（棱镜、光栅），凹凸镜、狭缝等。; 2. 将光源发出的共振线在通过原子蒸气后与邻近谱线分开，使共振线投射到单色器的狭缝上;五、检测系统;一、光谱干扰 二、物理干扰 三、化学干扰 四、背景干扰;一、光谱干扰（与光源有关）;2、与共振线相邻的是非待测元素的谱线;3、光谱线重叠干扰;二、物理干扰;三、化学干扰----主要干扰源; 2. 化学干扰的抑制;（3）选择合适原子化方法—提高原子化温度, 化学干扰会减小。如在高温火焰中,磷酸根不干扰钙的测定--------采用高温火焰或提高石墨炉原子化温度, 可使难解离化合物分解。 ;四、背景干扰 1. 分子吸收与光散射 分子吸收（背景吸收）: 原子化过程中生成的