第四篇 原子光谱分析法 原子吸收光谱法(2014学习版).pptx

第二节 原子吸收光谱法;一、原子吸收光谱的基本原理 1、概述 2、基本理论 二、原子吸收光谱分析仪 1、仪器构造 2、光谱仪 三、AAS定性、定量分析 1、光谱定性分析 2、光谱定量分析 四、AAS的应用 ;1、概述;4;相同点： 1）都是依据样品对入射光的吸收进行测量的。 2）两种方法都遵循朗伯-比耳定律。 3）就设备而言，均由四大部分组成，即光源、单色器、吸收池（或原子化器）、检测器。 ;优点： 1）检出限低，10-10～10-14 g； 2）准确度高，0.1%～0.5%； 3） 选择性高，一般情况下共存元素不干扰； 4） 应用广泛，可测定70多个元素（各种样品中）； 缺点： 1）难熔元素、非金属元素测定困难、不能同时测多元素 2）每测一个元素需要一个空心阴极灯，比较麻烦;基态?第一激发态,吸收一定频率的辐射能量。 产生共振吸收线（简称共振吸收线） 吸收光谱 第一激发态?基态 ，发射出一定频率的辐射。 产生共振发射线（称为第一共振发射线） 发射光谱; 原子吸收光谱是利用待测元素的原子蒸气中基态原子与共振线吸收之间的关系来测定的。需要考虑原子化过程中，原子蒸气中基态原子与待测元素原子总数之间的定量关系。 热力学平衡时，两者符合Boltzmann分布定律：;共振线波长 nm;; （1）自然宽度 ：没有外界影响，谱线仍有一定的宽度称为自然宽度。它与激发态原子的平均寿命有关，平均寿命越长，谱线宽度越窄。不同谱线有不同的自然宽度，多数情况下约为 10-5nm数量级。 （2）多普勒变宽：由于辐射原子处于无规则的热运动状态，因此，辐射原子可以看作运动的波源。这一不规则的热运动与观测器两者间形成相对位移运动，从而发生多普勒效应，使谱线变宽。这种谱线的所谓多普勒变宽，是由于热运动产生的，所以又称为热变宽，一般可达10-3nm，是谱线变宽的主要因素。 ; （3） 压力变宽：由于辐射原子与其它粒子（分子、原子、离子和电子等）间的相互作用而产生的谱线变宽，统称为压力变宽。压力变宽通常随压力增大而增大。在压力变宽中，凡是同种粒子碰撞引起的变宽叫Holtzmark（赫尔兹马克）变宽；凡是由异种粒子引起的变宽叫Lorentz（罗伦兹）变宽。 （4）自吸变宽: 光源空心阴极灯发射的共振线被灯内同种基态原子所吸收产生自吸现象。灯电流越大，自吸现象越严重。 （5）场致变宽: 外界电场、带电粒子、离子形成的电场及磁场的作用引起能级的分裂,使谱线变宽的现象；影响较小； 在一般分析条件下ΔVo为主。;元素;积分吸收 钨丝灯光源和氘灯，经分光后，光谱通带0.2nm。而原子吸收线半宽度：10-3nm。如图：;峰值吸收;1、仪器构造;单光束型;作用：提供待测元素的特征光谱。 种类： 空心阴极灯、无极放电灯、蒸气放电灯;无极放电灯;火焰原子化法;火焰燃气与助燃气比例(空气-乙炔)：;火焰温度的空间分布是不均匀的；;火焰种类及对光的吸收：;火焰;非火焰原子化---石墨炉原子化法;;原子化法特点;低温原子化方法（一般700-900゜C）； 主要应用于：各种试样中Hg元素的测量； ;非火焰原子化—氢化物原子化法;【分光系统】;主要由检测器、放大器、对数变换器、显示记录装置组成。 检测器--将单色器分出的光信号转变成电信号。如光电倍增管 放大器--将光电倍增管输出的较弱信号，经电子线路进一步放大。 对数变换器--光强度与吸光度之间的转换。 显示、记录; 2、光谱仪;1、干扰及抑制 光谱干扰 物理干扰 化学干扰 背景干扰 2、测定条件选择 3、定性定量分析方法 ; 待测元素的共振线与干扰物质谱线分离不完全，这类干扰主要来自光源和原子化装置。 1.在分析线附近有单色器不能分离的待测元素的邻近线。 可以通过调小狭缝的方法来抑制这种干扰。 2.空心阴极灯内有单色器不能分离的干扰元素的辐射。 换用纯度较高的单元素灯减小干扰。 3.灯的辐射中有连续背景辐射。 用较小通带或更换灯;【物理干扰及抑制】; 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,主要影响到待测元素的原子化效率，是主要干扰源。 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。 （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≤6eV的元素易发生电离，火焰温度越高，干扰越严重，（如碱及碱土元素）。;化学干扰的抑制;背景吸收是指分子吸收和光散射造成的干扰;;塞曼效应背景校正法;恒定磁场调制方式;2、测定条件的选择;元素; 峰