仪器分析第4-5章.ppt

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1、第四章原子吸收分光光度法（Atomicabsorptionspectrographicanalysis）第一节原子吸收光谱分析基础一.原子结构、原子能级和原子光谱二.共振线和共振吸收共振吸收线:电子从基态跃迁至最低激发态所吸收的谱线。共振发射线:电子从激发态返回基态时所发射的谱线。共振线:共振吸收线和共振发射线的总称。共振吸收:基态原子对共振线的吸收。分析线:共振线和一般吸收线均可作为分析线。能够测定的基础：1、原子是否处于基态？2、原子吸收线的宽度太窄，如何测量？3、能否制备出比吸收线更窄的锐线光源？三、原子是否处于基态？在一定的温度下,原子达到热平衡时,基态原子数No与激发原子

2、数Ni的比值符合波尔曼分布:Niq──＝──ｅ-E/KTNoqoE为激发电位。T为绝对温度。K--波兹曼常数,1.38×10-16尔格/度。q/qo分别为激发态和基态的统计权重。原子吸收分光光谱法优点选择性强分析速度快分析灵敏度高背景影响比发射光谱小元素共振线（nm）gi/go激发能（ev）Ni/No2000K2500K3000KCs852.1121.4554.31×10-42.33×10-37.19×10-3K766.4921.6171.68×10-41.10×10-33.84×10-3Na589.0022.1040.99×10-51.44×10-45.83×10-4Ba553.

3、5632.2896.83×10-43.19×10-55.19×10-4Ca422.6732.9321.22×10-73.67×10-63.55×10-5Fe371.99-3.3822.29×10-91.04×10-71.31×10-6Ag328.0723.7786.03×10-104.84×10-88.99×10-7Cu324.7523.8174.82×10-104.04×10-86.65×10-7Mg285.2134.3463.35×10-115.20×10-81.50×10-7Zn213.8635.7957.45×10-156.22×10-115.50×10-10四.谱线轮廓和

4、宽度与谱线变宽及原子谱线的测量1、原子吸收线的轮廓和宽度原子谱带半宽度为10-2A（分子谱带半宽度为102A）。2、影响原子谱带变宽的内、外部因素A、自然宽度10-4AB、多普勒变宽(热变宽)10-2AC、压力(劳伦茨)变宽10-2Aa.赫尔兹马克变宽由同种原子碰撞引起。b.罗伦茨变宽由不同种原子碰撞引起。D、自吸变宽E、埸致变宽原子谱线的测量A=lgI0/I=RN0LI---入射光强度lgI0---透射光强度L---光程长度R----基态原子对波长为λ的光吸收系数第二节AAS的仪器装置基本部件:光源→原子化器→单色器→检测器→转换装置→显示、纪录系统一、光源作用:提供原子吸收所需

5、要的足够尖锐的共振线。空心阴极灯结构和机理机理:当施加300-400伏直流电压时,阴极发射出的电子在电场作用下,高速飞向阳极,途中与惰性气体碰撞而使其电离,正离子又在电场作用下被大大加速飞向阴极,对阴极表面猛烈轰击,使金属原子被溅射出来,被溅射出来的原子再与电子、原子、离子等粒子互相碰撞而被激发,从而发射出被测元素的特征谱线。二、原子化器作用：将被测元素转变成基态原子。1.火焰原子化器2.无火焰原子化器：常用石墨炉。第三节仪器主要技术指标的测试一、波长精度指谱线理论波长与波长指示的实测值之差值。一般要求△λ≤±0.5nm二、分辨率表示单色器将相邻的两条谱线明确清晰的分开的能力。一

6、般用镍三线测量,要求当232nm，T为100%时,231.6与232nm两峰的波谷处的T≤25%,233nm处的T≤10%。三、稳定性仪器在不通气、不点火、不喷雾的情况下的基线漂移透过率要少于0.1%。它与光源稳定性、灯性能、检测系统稳定性有关。四、灵敏度定义:某待测元素产生1%吸收时(即A＝0.0044)的对应浓度。单位ug/mL/1%公式:S＝0.0044C／A例:0.25ug/ml的镁测得T=48%,求灵敏度。解:A=log1/T=log100/48=2-1.6812=0.3188∴S=0.0044C/A=0.0044×0.25/0.3188=0.0034ug/ml灵敏度用途

7、:1.检查仪器性能仪器是否调整好;仪器部件性能是否降低;测试条件是否在最佳状态。2.估计最适宜的测量浓度和取样量例1:某样品溶液中铁含量为0.02mg/L,若用AAS测定,问测定前溶液是否需要浓缩或稀释。仪器的S=0.08ug/ml/1%解:∵最佳分析范围在A=0.15-0.8又∵S=0.0044C/A∴最适宜的分析浓度为:0.08ug/ml×(0.15/0.0044～0.8/0.0044)=2.7～14.5ug/ml之间。现为0.02mg/ml,故需要浓缩,倍数为: