光谱和原子吸收介绍.ppt

光谱分析法导论;光谱的概念; 电磁辐射;电磁波谱 ：电磁辐射按波长顺序排列;电磁辐射与物质的相互作用;光谱分析法;光谱法与非光谱法的区别; 按作用结果不同分类; 按电磁辐射波长分类;光谱法仪器;本章重点;原子吸收光谱法;概 述;AAS的特点;（4）分析速度快; 1、原子吸收现象的发现 1802年Wollaston发现太阳光谱的暗线;太阳光;基于原子吸收原理进行仪器设计的思路;Why are molecular spectra usually measured in absorption, and atomic spectra in emission? – There is apparently no good reason to disregard the absorption spectra of atoms. When a continuum source was used, a resolution of ~ 2 pm（0.002 nm） would be required. The measurement of atomic absorption hence requires line radiation sources. The task of the monochromator is then merely to separate the line used for measurement from other lines emitted by the source. ;空心阴极灯的发明 ;Drawing by Walsh from April 1952;AAS Research Laboratory Prototype in 1961;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;AAS的基本原理;二、原子吸收光谱轮廓与谱线变宽;?原子结构较分子结构简单，理论上应产生线状光谱吸收线。 ?实际上用特征吸收频率左右范围的辐射光照射时，获得一峰形吸收：具有一定宽度。 ?透射光强度Iv 和吸收系数Kv与辐射频率v有关. 以Iv与v 作图, 以Kv与? 作图：;表征吸收线轮廓（峰）的参数： 中心频率?O(峰值频率) :最大吸收系数对应的频率 中心波长λ(nm) :最大吸收系数对应的波长 半宽度Δ?O(吸收线宽度)：峰值吸收值一半处的频率 原子吸收线的宽度约为10-3-10-2 nm(折合成波长)。;3. 吸收峰变宽原因;T为绝对温度，Ar为相对原子质量。;劳伦兹(Lorentz)变宽(??L或??L):;赫鲁兹马克(Holtzmark)变宽(??R或??R):; 除上述的变宽原因之外，还有电场致宽、磁场致宽。但在通常原子吸收实验条件下，吸收线轮廓主要受多普勒变宽和劳伦兹变宽的影响。当采用火焰原子化器时，劳伦兹变宽为主要因素；当采用无火焰原子化器时，多普勒变宽占主要地位。 谱线变宽往往会导致原子吸收分析的灵敏度下降。;三、基态原子数与原子化温度;例题; T? 3000 Ni/No 10-3 , Ni/N0值小于1%，基态占原子总数的99%以上，可以用N0代表原子化器中原子总。因此，原子吸收测量通常在3000K以下进行。 ;四、原子吸收法的测量; 1955年澳大利亚物理学家沃尔士提出采用锐线光源，测量吸收线的峰值吸收。;锐线光源的条件; 试样经原子化后获得的原子蒸气吸收锐线光源的辐射并遵守朗伯-比尔定律：; 原子吸收光谱分析的仪器;原子吸收光谱仪 （1）;原子吸收仪器（2）;原子吸收仪器（3）;原子吸收仪器（4）;仪器流程;一、光 源;2.空心阴极灯( Hollow Cathode Lamp, HCL )，又称元素灯：;空心阴极灯的原理 P132; 1.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。;HCL的优缺点及注意事项;二、原子化系统P133;雾化器;雾化室;燃烧器;火焰类型： 化学计量火焰：温度高，干扰少，稳定，背景低，常用。 富燃火焰：还原性火焰，燃烧不完全，测定较易形成难熔 氧化物的元素Mo、Cr稀土等。 贫燃火焰：火焰温度低，氧化性气氛，适用于碱金属测定。; 火焰原子化器操作简便，但雾化效率低，原子化效率也低。基态原子在火焰吸收区中停留的时间约10-4s，同时原子蒸气在火焰中被大量气体稀释，使其灵敏度较低。;诱翔木患???尘极冻俗什益屠傲秧基梢练域框够耀楞千腺吼恍缸携咽伪锰爱光谱和原子吸收介绍光谱和原子吸收介绍; 乙炔-空气 火焰 是原子吸收测定中最常用的火焰，该火焰燃烧稳定，重现性好，噪声低，温度高，对