仪器分析第章 原子吸收光谱分析

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1、分析化学讲课提纲第6章原子吸收光谱分析教学时数：4学时教学要求：1、掌握原子吸收光谱分析的基本原理、测量方法及主要流程。2、掌握峰值吸收测量应具备的必要条件。3、理解原子谱线变宽的因素。4、掌握火焰原子化与非火焰原子化器的工作流程及优缺点，了解火焰的性质。5、掌握原子吸收光谱定量分析：定量分析方法，标准曲线法和标准加入法；特征浓度和检出限。6、理解原子吸收的干扰及其消除方法(非光谱干扰；光谱干扰)。7、了解工作条件的选择8、了解原子荧光光谱法的基本原理、仪器及工作原理教学重点与难点：重点：原子吸收光谱法的原理，原子吸收的测量方法(积分吸收和峰值吸收)，峰值吸收的测量条件，谱线变宽，仪器组成，

2、定量分析方法，特征浓度和检出限，干扰及消除。难点：原子吸收的测量方法，特征浓度和检出限。6.1光谱分析方法概述一、光的基本性质1、波粒二象性波动性微粒性c=λνE=hνσ=1/λ=ν/cE=hc/λh=6.626×10-34焦耳•秒1eV=1.602×10-19焦耳二、电磁波谱167分析化学讲课提纲将各种电磁辐射按照波长或频率的大小顺序排列所成的图或表称为电磁波谱。γ射线→X射线→紫外光→可见光→红外光→微波→无线电波γ射线：10-4～10-3nmX射线：10-3～10nm光学区：10～1000μm。其中：远紫外区10～200nm；近紫外区200～380nm；可见区380～780nm；近红外

3、区0.78～2.5μm；中红外区2.5～50μm；远红外区50～1000μm微波：0.1mm～1m无线电波>1m一、下面四个电磁波谱区（1）X射线（2）红外区（3）无线电波（4）紫外和可见光区A、能量最小者B、频率最小者C、波数最大者D、波长最短者三、光谱的分类1、原子光谱（线光谱）167分析化学讲课提纲1、分子光谱（带光谱）分子吸收光谱电子光谱：UV-Vis吸收光谱振动光谱：IR红外吸收光谱转动光谱：远红外吸收和微波分子发光光谱光致发光：吸收光辐射荧光光谱：单重激发态→基态磷光光谱：三重激发态→基态化学发光：化学能激发拉曼光谱散射光谱四、光谱仪器一般由五部分组成：光源、单色器、样品容器、检

4、测器和显示系统。小结：光的本质：光是电磁辐射，具有波动性和粒子性。电磁辐射与物质可产生吸收、透射、反射、散射、折射等作用。原子光谱产生于原子外层电子能级的跃迁，物质的原子光谱依其获得方式的不同分为原子发射光谱、原子吸收光谱和原子荧光光谱。分子光谱产生于分子能级的跃迁，分子能级比较复杂，因而分子光谱也比较复杂。根据光谱产生的机理不同，分子光谱可分为分子吸收光谱和分子发光光谱。光谱法仪器一般包括五个基本单元：光源、单色器、样品容器、检测器和读出器件。167分析化学讲课提纲6.2原子吸收光谱分析概述一、原子吸收现象的发现1802年Wollaston(渥朗斯顿)发现太阳光谱的暗线；1859年Kirc

5、hhoff(克希荷夫)和Bunson解释了暗线产生的原因；暗线是由于大气层中的钠原子对太阳光选择性吸收的结果。二、原子吸收光谱分析基本原理原子吸收光谱法是基于待测组分的原子蒸汽对同种原子辐射出来的待测元素的特征谱线的吸收作用来进行定量分析的。原子吸收光谱法的分析过程：首先把分析试样经适当的化学处理后变为试液，然后把试液引入原子化器中进行蒸发离解及原子化，使被测组成变成气态基态原子。用被测元素对应的特征波长辐射(元素的共振线)照射原子化器中的原子蒸汽，则该辐射部分被吸收，通过检测，记录被吸收的程度，进行该元素的定量分析。1、原子的能级与跃迁2、元素的特征谱线（元素的共振线）（1）各种元素的原子

6、结构和外层电子排布不同基态←→第一激发态:跃迁吸收（发射）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（发射）最强，最灵敏线——特征谱线朗伯（Lambert）定律：Iν=I0νe-KνL透射光强度Iν和吸收系数及辐射频率有关。A=KLN0=KLN=KC三、谱线轮廓与谱线变宽167分析化学讲课提纲原子结构较分子结构简单，理论上应产生线状光谱。实际上光谱线具有一定的宽度。产生吸收线宽度的原因原子的性质——自然宽度(10-6-10-5nm)¨外界影响——热变宽等(1)多普勒变宽(热变宽)是由原子在空间作相对热运动引起的谱线变宽（2）碰撞变宽（压力变宽）辐射原子间或辐射原子

7、与其它粒子间相互碰撞而产生的。（3）自吸变宽幅射能被发射原子自身吸收。四、原子吸收光谱的测量1、积分吸收测量法在吸收轮廓的频率范围内，吸收系数Kν对于频率的积分,称为积分吸收系数，简称积分吸收.积分吸收与原子蒸汽中吸收辐射的基态原子数成正比。这是原子吸收光谱分析的理论依据。如果能准确测出积分吸收值，即可计算出待测原子的N0，那么，AAS就会成为一种绝对测量方法（不需要标准与之比较）。实际上是很难达到的。现在的