原子吸收光谱分析法讲述.pptxVIP

原子吸收光谱分析法讲述;§7-1 概述; AAS是基于气态的基态原子外层电子对紫外光和可见光的吸收为基 础的分析方法。; 原子吸收光谱法(也称原子吸收分光光法)与可 见、紫外分光光度法基本原理相同，都是基于物质 对光选择吸收而建立起来的光学分析法。;原子吸收光谱分析的过程:;AAS特点：;§8-2基本原理 一．原子吸收的过程 当适当波长的光通过含有基态原子的蒸气时，基态原子就可以吸收某些波长的光而从基态被激发到激发态，从而产生原子吸收光谱。;;共振线：共振发射线和共振吸收线都简称为共振线。 　　 各种元素的原子结构和外层电子排布不同，不同元素的原子从基态激发至第一激发态(或由第一激发态跃迁返回基态)时，吸收(或发射)的能量不同，因而各种元素的共振线不同而各有其特征性，所以这种共振线是元素的特征谱线。对大多数元素来说，共振线也是元素最灵敏的谱线。 ??? 说明：广义上说，凡涉及基态跃迁的谱线统称为共振线。;三 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 ; (二)谱线变宽 原子的吸收光谱线具有一定宽度的原因有以下几个： 1．谱线的自然宽度：它与激发态原子的平均寿命有关，平均寿命愈长，谱线宽度愈窄。 自然宽度（约在10-5nm数量级）。 ;2．多普勒变宽（热变宽）： 由于多普勒效应而导致的谱线变宽。由于原子热运动引起的。其宽度约为10-3nm数量级。 ;3．压力变宽：由于同类原子或与其它粒子（分子、原子、离子、电子等）相互碰撞而造成的吸收谱线变宽。其宽度也约为10-3nm数量级。 ;4. 场致变宽; （1） 积分吸收 在吸收线轮廓内，吸收系数的积分称为积分吸收系数，简称为积分吸收，它表示吸收的全部能量。从理论上可以得出，积分吸收与原子蒸气中吸收辐射的原子数成正比。 只要测得积分吸收值，即可求出基态原子数或浓度。因此 AAS 法是一种不需要标准比较的绝对分析方法！ ;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。 若用一般光源照射时，吸收光的强度变化仅为入射光强度0.5%,吸收部分所占的比例很小。灵敏度??差。;0.0001 nm;;（2） 峰值吸收;（3） 锐线光源;锐线光源:是发射线半宽度远小于吸收线半宽度的光源，如空心阴极灯。 锐线光源需要满足的条件: 1. 光源发射线半宽度小于吸收线半宽度 2.发射线与吸收线的中心频率一致。 这时发射线的轮廓可看作一个很窄的矩形，即峰值吸收系数Kv在此轮廓内不随频率而改变，吸收只限于发射线轮廓内。 ;峰值吸收测量示意图;?此式表明：当使用锐线光源时，吸光度 A 与单位体积原子蒸气中待测元素的基态原子数 N0 成正比。 ;（四） 基态原子数与原子吸收定量基础; 式中，Ni与N0分别为激发态与基态的原子数；gi与g0为激发态与基态能级的统计权重，它表示能级的简并度；k为Boltzmann常数，其值为1.38×10-23J·K-1；T为热力学温度；Ei为激发能。 可见，Nj/N0 的大小主要与“波长” 及“温度”有关。即 a）当温度保持不变时：激发能(hν)小或波长长，Nj/N0则大，即波长长的 原子处于激发态的数目多；但在 AAS 中，波长不超过 600nm。换句 话说，激发能对 Nj/N0 的影响有限！ b）温度增加，则 Nj/N0 大，即处于激发态的原子数增加；且Nj/N0随温度 T 增加而呈指数增加。 ;在原子吸收光谱法中，原子化温度一般小于 3 000K，大多数元素的最强共振线都低于600nm，Ni/N0值绝大部分都在10-3以下，激发态和基态原子数之比小于千分之一，激发态原子可以忽略。因此，可以认为，基态原子数N0近似地等于总原子数N。 ;若控制条件使进入火焰的试样保持一个恒定的比例，则 A与溶液中待测元素的浓度成正比，因此，在一定浓度范围内： A=K·c 此式说明：在一定实验条件下，吸光度（A）与浓度（c）成正比。所以通过测定A，就可求得试样中待测元素的浓度（c），此即为原子吸收分光光度法定量基础。; §7-3 原子吸收分光光度计 光源-原子化系统-分光系统-检测显示系统四个部分构成。 如果将原子化器当作分光光度计的比色皿，其仪器的构造与分光光度计很相似。 ;与分光光度计相比，不同点：;第31页/共65页;检测显示系统;;;组成：阳极（吸气金属）、空心圆筒形（使待测原子集中）阴极（W+;;火焰; a）喷雾器：将试样溶液转为雾状。要求稳定、雾粒细而均匀、雾化效率;;燃气;火焰的燃助比：;;+;;;;;§ 7.4 干扰及其消除;三、电离干扰 来源：高温导致原子电离，从而使基态原子数减少，吸光度下降。