第9章原子吸收光谱法.ppt

第九章 原子吸收光谱分析;9.1 基本原理;原子吸收光谱的产生 ;原子吸收谱线的产生 ;9.1.1 原子吸收光谱的谱线轮廓; Iv与v 的关系 原子吸收光谱轮廓图 ;谱线宽度受到很多因素的影响 ;（2） Doppler（多普勒）变宽;（3） 压力变宽;（4） 自吸变宽;(5)场致变宽;9.1.2 原子吸收光谱的测量;但积分吸收的测定非常困难。因为原子吸收线的半宽度很小，只有0.001-0.005A。要分辨如此宽度的谱线，对波长为500 nm,其分辨率应为： 这是现代仪器不可能达到的！ 如果用连续光谱作光源，所产生的吸收值将是微不足道的，仪器也不可能提供如此高的信噪比！;尽管原子吸收现象早在18世纪就被发现，但一直未用于分析。直到1955年，Walsh提出以“峰值吸收”来代替“积分吸收”。从此，积分吸收难于测量的困难得以间接地解决。 ;（2） 锐线光源;图9.1 峰值吸收测量示意图; 1955年Walsh A提出，在温度不太高的稳定火焰条件下，峰值吸收系数与火焰中被测元素的原子浓度也成正比。吸收线中心波长处的吸收系数K0为峰值吸收系数，简称峰值吸收。前面指出，在通常原子吸收测定条件下，原子吸收线轮廓取决于Doppler宽度，吸收系数为 ;积分式（7.4），得 将式（7.3）代入，得 峰值吸收系数与原子浓度成正比，只要能测出K0就可得到N0。 ; 强度为I0的某一波长的辐射通过均匀的原子蒸气时，根据吸收定律，有 I＝I0·exp(-Kvl) 式中，I0与I分别为入射光与透射光的强度，Kv为峰值吸收系数，l为原子蒸气吸收层厚度。 当在原子吸收线中心频率附近一定频率范围△v测量，则 ; 使用锐线光源，△v很小，用中心频率处的峰值吸收系数K0来表示原子对辐射的吸收。吸光度A为 （9.9） 将（7.6）式代入（7.9）式，得到; 在原子吸收测定条件下，如前所述原子蒸气中基态原子数N0近似地等于原子总数N。在实际测量中，要测定的是试样中某元素的含量而不是蒸气中的原子总数。但是，实验条件一定，被测元素的浓度c与原子蒸气中原子总数保持一定的比例关系，即 N0 = a c (9.11); 式中a为比例常数 代入式（7.10）中，则 实验条件一定，各有关的参数都是常数，吸光度为 A= kc (9.13) 式中k为常数。（7.13）式为原子吸收测量的基本关系式。; 9.2 原子吸收分光光度计;9.2.1 光源; 空心阴极灯放电是一种特殊形式的低压辉光放电，放电集中于阴极空腔内。 正离子从电场获得动能。如果正离子的动能足以克服金属阴极表面的晶格能，当其撞击在阴极表面时，就可以将原子从晶格中溅射出来。除溅射作用之外，阴极受热也要导致阴极表面元素的热蒸发。溅射与蒸发出来的原子进入空腔内，再与电子、原子、离子等发生第二类碰撞而受到激发，发射出相应元素的特征共振辐射。;9.2.2 原子化器;（1） 火焰原子化器;（2） 非火焰原子化器;9.2.3 分光器;9.3 干扰及其消除方法; 化学干扰是指待测元素与其它组分之间的化学作用所引起的干扰效应，它主要影响待测元素的原子化效率，是原子吸收分光光度法中的主要干扰来源。;化学干扰的类型 （1）待测元素与其共存物质作用生成难挥发的化合物，致使参与吸收的基态原子减少。 例：a、钴、硅、硼、钛、铍在火焰中易生成难熔化合物 b、硫酸盐、硅酸盐与铝生成难挥发物。 （2）待测离子发生电离反应，生成离子，不产生吸收，总吸收强度减弱，电离电位≤6