光谱分析法原子吸收光谱课件.pptVIP

一、基本原理1.原子的能级与跃迁基态?第一激发态,吸收一定频率的辐射能量。产生共振吸收线（简称共振线）激发态?基态吸收光谱发射出一定频率的辐射。产生共振吸收线（也简称共振线）发射光谱2.元素的特征谱线1）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。2）各种元素的基态?第一激发态最易发生，吸收最强，最灵敏线。特征谱线。3）利用特征谱线可以进行定量分析。

3.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V一致。0（2）发射线的ΔV小于吸收线的ΔV。1/21/2空心阴极灯:可发射锐线光源。

4.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P和P分别为激发态和基态的统计权重，激发态jO原子数N与基态原子数No之比较小，1%。可以用基态原子j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。

5.定量基础当使用锐线光源时，可用K代替K，则：0vf振子强度，常数。峰值吸收系数：A=kNb；N∝N∝c00（N激发态原子数，N基态原子数，c待测元素浓度）0所以：A=lg(I/I)=KcO

二、仪器构造

原子吸收仪器

原子吸收光谱仪主要部件原子吸收分光光度计与紫外可见分光光度计在仪器结构上的不同点：（1）采用锐线光源。（2）分光系统在火焰与检测器之间。

1.流程

2.光源（1）.作用提供待测元素的特征光谱。获得较高的灵敏度和准确度。光源应满足如下要求；（1）能发射待测元素的共振线；（2）能发射锐线；（3）辐射光强度大，稳定性好。（2）.空心阴极灯结构如图所示

（3）.空心阴极灯的原理?施加适当电压时，电子将从空心阴极内壁流向阳极;?与充入的惰性气体碰撞而使之电离，产生正电荷，其在电场作用下，向阴极内壁猛烈轰击;?使阴极表面的金属原子溅射出来，溅射出来的金属原子再与电子、惰性气体原子及离子发生撞碰而被激发，于是阴极内辉光中便出现了阴极物质和内充惰性气体的光谱。?用不同待测元素作阴极材料，可制成相应空心阴极灯。?空心阴极灯的辐射强度与灯的工作电流有关。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。

3.原子化系统（1）.作用将试样中离子转变成原子蒸气。（2）.原子化方法火焰法无火焰法—电热高温石墨管，激光。（3）.火焰原子化装置—雾化器和燃烧器。a.雾化器：结构如图所示：主要缺点：雾化效率低。（动画）

b.火焰试样雾滴在火焰中，经蒸发，干燥，离解（还原）等过程产生大量基态原子。火焰温度的选择：（a）保证待测元素充分离解为基态原子的前提下，尽量采用低温火焰；（b）火焰温度越高，产生的热激发态原子越多；（c）火焰温度取决于燃气与助燃气类型，常用空气—乙炔，最高温度2600K能测35种元素。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。

4.石墨炉原子化装置（1）结构，如图所示：外气路中Ar气体沿石墨管外壁流动，冷却保护石墨管；内气路中Ar气体由管两端流向管中心，从中心孔流出，用来保护原子不被氧化，同时排除干燥和灰化过程中产生的蒸汽。缺点：精密度差，测定速度慢，操作不够简便，装置复杂。

（2）原子化过程原子化过程：四个阶段，干燥、灰化（去除基体）、原子化、净化（去除残渣），待测元素在高温下生成基态原子。

（3）优缺点优点：原子化程度高，试样用量少（1～100μL），可测固体及粘稠试样，灵敏度高，检测限10-12g/L。缺点：精密度差，测定速度慢，操作不够简便，装置复杂。

4.单色器(1).作用将待测元素的共振线与邻近线分开。(2).组件色散元件（棱镜、光栅），凹凸镜、狭缝等(3).单色器性能参数（a）线色散率（D）：两条谱线间的距离与波长差的比值ΔX/Δλ。实际工作中常用其倒数Δλ/ΔX（b）分辨率：仪器分开相邻两条谱线的能力。用该两条谱线的平均波长与其波长差的比值λ/Δλ表示。（c）通带宽度（W）：指通过单色器出射狭缝的某标称波长处的辐射范围。当倒色散率（D）一定时，可通过选择狭缝宽度（S）来确定：W=D?S

5.检测系统主要由检测器、放大器、对数变换器、显示记录装置组成。(1).检测器---将单色器分出的光信号转变成电信号。如：光电池、光电倍增管、光敏晶体管等。分光后的光照射到光敏阴极K上，轰