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第四章 原子吸收分光光度分析法 一、共振线 二、基态原子数与原 子化温度 三、定量基础 第一节 基本原理 原子吸收分光光度法是基于蒸气相中被测元素的基态原子对原子共振辐射的吸收来测定式样中该元素含量的一种方法。 MgCl2(雾粒) MgCl2(干气溶胶) MgCl2(g) Mg(g)+2Cl(g) 脱水 第一节 基本原理 原子吸收分光光度法的优点 灵敏度高 选择性和重现性好 精密度高 测量范围广，可测定七十多种元素 (1)头发中微量元素的测定—微量元素与健康关系； (2)水中微量元素的测定—环境中重金属污染分布规律； (3)水果、蔬菜中微量元素测定； (4)矿物、合金及各种材料中微量元素的测定； (5)各种生物试样中微量元素的测定。 应用 原子吸收光谱 电子从 基态 激发态 1. 为吸收能量，进入激发态，产生原子吸收光谱。 2. 为释放能量，回到基态，产生原子发射光谱。 原子吸收光谱的特点 原子光谱是分布于紫外-可见光区的线状光谱。 原子吸收光谱比原子发射光谱简单。 不同的元素具有不同的原子吸收光谱。 共振线c 共振线 原子在两个能态之间的跃迁伴随着能级的发射和吸收，最 外层电子从基态跃迁至第一激发态所产生的吸收线称为共振吸收线（简称共振线resonance line）。 各种元素的原子结构和外层电子排布不同，基态第一激发态: 跃迁吸收能量不同——具有特征性。 各种元素的基态第一激发态最易发生，吸收最强，最灵敏线。 共振线是元素的特征谱线，也是元素的灵敏线 共振线 吸收峰形状  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）。 由：It=I0e-Kvb ， 透射光强度 It和吸收系数及辐射频率有关。 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或波长； 中心波长： λ(nm) 半宽度：ΔO 吸收峰变宽原因： 照射光具有一定的宽度。 多普勒变宽（温度变宽） ΔVo 多普勒效应：一个运动着的原子发出的光，如果运动方向离开观察者（接受器），则在观察者看来，其频率较静止原子所发的频率低，反之，高。 劳伦兹变宽，赫鲁兹马克变宽（碰撞变宽）ΔVL 由于原子相互碰撞使能量发生稍微变化。 劳伦兹变宽：待测原子和其他原子碰撞。 赫鲁兹马克变宽：同种原子碰撞。 在一般分析条件下ΔVo为主。 积分吸收和峰值吸收 钨丝灯光源和氘灯，经分光后，光谱通带0.2nm。而原子吸收线的半宽度：10-3nm。如图所示： 若用一般光源照射时，吸收光的强度变化仅为0.5%。灵敏度极差 若将原子蒸气吸收的全部能量，即谱线下所围面积测量出（积分吸收）。则是一种绝对测量方法，现在的分光装置无法实现。 锐线光源 在原子吸收分析中需要使用锐线光源。 何为锐线光源？ （1）光源的发射线与吸收线的V0一致。 （2）发射线的ΔV1/2小于吸收线的 ΔV1/2。 空心阴极灯: 可发射锐线光源。 二、基态原子数与原子化温度 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。为什么？ 热力学平衡时： 上式中Pj和PO分别为激发态和基态的统计权重，激发态原子数Nj与基态原子数No之比较小，1%。可以用基态原子数代表待测元素的原子总数。公式右边除温度T外，都是常数。T 一定，比值一定。 三、定量基础 f 振子强度，常数。峰值吸收系数： 当使用锐线光源时，可用K0代替Kv，则： A = k N0 b； N0 ∝N∝c （ N0激发态原子数，N基态原子数，c 待测元素浓度）　 　　　所以：A=lg(IO/I)=K c 内容选择： 第一节 基本原理 第二节 原子吸收光谱仪 第三节 测定条件选择与定量分析方法 第四节 干扰及其消除 结束 第四章 原子吸收分光光度分析法 一、流程