原子吸收光谱法2003ppt课件

《原子吸收光谱法2003ppt课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第十二章原子吸收分光光度法AtomicAbsorptionSpectrometry,AAS原子吸收光谱法（AAS）：是根据蒸气相中被测元素的基态原子对其原子共振辐射的吸收来测定试样中该元素含量的方法。分析过程：用同种原子发射的特征辐射(锐线光源)照射(原子蒸气)试样溶液被雾化和原子化的焰层，测量(特征辐射)透过的光强或吸光度，根据吸光度对浓度的关系计算试样中被测元素的含量。原子吸收分光光度法的特点:灵敏度高——火焰原子法，ppm(10-6)级，有时可达ppb(10-9)级；石墨炉原子化法可达10-9~10-14或更低；准确度高——相对标准偏差约为1~3

2、％；选择性极好——元素间的干扰小，可不经分离而直接测定；；测定范围广，可测70种元素。局限性:工作曲线的线性范围窄；通常每测一种元素要使用一种元素灯，使用不便；多元素同时测定有困难；由于原子化温度比较低，对于一些易形成稳定化合物的元素，如W、Ni、Ta、Zr、Hf、稀土等以及非金属元素，原子化效率低，检出能力差；12.1.1、共振吸收线与共振发射线原子具有多种能量状态，当原子受外界能量激发时，其外层电子可从基态跃迁到不同的激发态，从而产生原子吸收谱线。基态原子从辐射场中吸收能量跃迁到激发态，这一过程称为共振吸收，产生的吸收线为共振吸收线，由基态到第一激

3、发态的跃迁最容易发生，所产生的吸收线为主共振吸收线(第一共振吸收线)；若处于激发态的原子，放出光子（能量）回到基态，这一过程称为共振发射，由这一过程产生的发射线为共振发射线。理想状况下，共振发射线是单色谱线；理想状况下，共振吸收线也应当只在某中心频率ν0处发生。原子蒸汽lhI0I§12.1原子吸收分光光度法的基本原理原子组成：原子核、核外电子1.核外单个电子运动状态的描述：主量子数n—表示核外电子分布的层次，n=1、2、3……角量子数l—表示同一壳层的电子有不同的轨道形状，能量大小不同，l=0、1、2…..n-1，相应的符号为s、p、d、f…

4、..，不同形状的轨道数目共有n个。12.1.2原子的量子能级自旋量子数s——表示电子的自旋状态，s=+1/2或者-1/2；内量子数j——表示核外电子在运动过程中，轨道磁距与自旋磁距产生耦合作用形成的能级分裂，取值为l+s，l+s-1，l+s-2，…∣l-s∣，取值数目由l、s共同决定，当l≧s时，j可取2s+1个数值；当l≦s时，j可取2l+1个数值2.整个原子体系量子能级可用其光谱项来描述：n2S+1LJL——总角量子数，L=Σli；L=0、1、2、3…..，相应的符号表示为S、P、D、F…..S——总自旋量子数，S=Σsi，2S+1称为光谱项的多重

5、性；J——总内量子数Σji，J值不同的光谱项称为光谱支项。除价电子外，原子核外的电子排布呈稳定状态，其总角动量及总磁矩都为零，所以光谱学上通常只考虑价电子的量子能级。在处理具有两个或多个价电子原子的量子能级时，通常只考虑一个价电子被激发到激发态的情况，这是因为多个价电子同时被激发到激发态所需能量很大，一般不易观察到它们形成的光谱。12.1.4.原子吸收线的形状1.原子吸收线的轮廓理想状况下，共振发射线是单色谱线，共振吸收线也应当只在中心频率ν0处发生。ν0=ΔE/h，ΔE是激发态和基态之间的能级差。实际上，原子吸收线并非是一条严格的几何线，而是具有一定

6、宽度的谱线。设入射光I0在不同频率ν处的强度相等，都是I0，用透射光光强I对入射频率作图得吸收强度与频率的关系。辐射的吸收符合朗伯定律，见下图：以吸收系数K对作图所得曲线称为原子吸收线，原子吸收线的轮廓用其半高处的峰宽来Δν表示，其数量级约为10-3-10-2nm。原子蒸汽对不同频率的入射光具有不同的吸收系数K，在中心频率0处吸收系数最大，称为峰值吸收系数K0。谱线变宽：从理论上讲，原子吸收线应该是一条几何线，但实际上具有一定的宽度。处于同一状态的原子，所具有的能量有小的差别，谱线有一定的宽度－称为自然宽度；由于外界因素的影响，可使谱线变

7、宽，称为热变宽、碰撞变宽等。2.原子吸收线变宽的原因分析（1）Doppler变宽△νD：它与相对于观察者的原子的无规则热运动有关，又称热变宽。测定的温度↑，被测元素的原子质量↓，原子的相对热运动越剧烈，热变宽越大；通常为10-3nm数量级，是谱线变宽的主要因素。光子观测光子观测（0+D）（0-D）紫移红移T：绝对温度；A：吸收原子的相对原子质量（2）压力变宽吸光原子与外界气体分子之间的相互作用引起的变宽,又称为碰撞变宽(Collisionalbroadening)。它是由于碰撞使激发态寿命变短所致。外加压力越大，浓度越大，变宽越显著。可分为：L

8、orentz变宽△νL：吸光原子与其它原子或分子之间的碰撞，变宽在10-3nm。Lorentz