天津理工大学仪器分析原子吸收光谱法

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1、*第十章原子吸收光谱分析法一、概述二、基本原理三、原子吸收光谱仪四、定量分析方法五、干扰因素及其抑制方法六、灵敏度、检出限、测定条件的选择atomicabsorptionspectrometry,AAS*原子吸收光谱法：是基于物质所产生的原子蒸气对待测元素特征谱线的吸收作用来进行定量分析的方法.一、概述原子吸收光谱法(原子吸收分光光度法)基本原理：基于物质对光的选择性吸收而建立的分析方法.与紫外、可见分光光度法原理的区别:吸光物质不同紫外-可见分光光度法:原子吸收分光光度法:被测物质的分子或离子待测元素的基态原子*1.灵敏度高：在原子吸收实验条件下，处

2、于基态的原子数目比激发态多得多，故灵敏度高。其检出限可达10-9g/ml(某些元素可更高)；2.选择性好：谱线简单，因谱线重叠引起的光谱干扰较小，即抗干扰能力强。分析不同元素时，选用不同元素灯，提高分析的选择性；3.具有较高的精密度和准确度：因吸收线强度受原子化器温度的影响比发射线小。另试样处理简单。相对标准偏差1~2%，相对误差0.1~0.5%。缺点：难熔元素、非金属元素测定困难、不能实现多元素的同时分析。原子吸收光谱法的特点*原子吸收UV-VIS光谱形状线状光谱带状光谱样品存在形式基态原子分子光源锐线光源应用范围无机元素定量分析无机与有机物的定性与定量

3、原子吸收与紫外可见分光光度法的比较连续光源*谱线的轮廓与谱线变宽原子结构较分子结构简单，理论上应产生线状光谱吸收线。实际上原子吸收线具有一定宽度，称为吸收线轮廓，常用吸收系数(Kv)随频率的变化曲线描述。定量分析：I=I0e-KvbI原子蒸汽I0Ivb原子对不同频率入射光的吸收具有选择性，因而Iν和吸收系数Kv随着入射光的频率而变化。*表征吸收线轮廓（峰）的参数入射频率为υ0处，透过光强度最小，即吸收最大，原子蒸气在频率υ0处有吸收线。半宽度：最大吸收系数一半（Kυ/2）处所对应的频率差或波长差，用△υ或△λ表示。中心频率或中心波长：最大吸收系数

4、所对应的频率或波长称为中心频率或中心波长。峰值吸收系数（K0）：中心频率或中心波长处的最大吸收系数又称为峰值吸收系数。*吸收峰变宽原因：（1）自然宽度无外界影响下，谱线仍具有一定的宽度。（3）压力变宽由于原子相互碰撞引起的能级稍微变化，使发射或吸收光量子频率改变而导致的谱线变宽。（2）热变宽（多普勒变宽）原子在空间做无规则热运动产生多普勒效应而引起。*基态原子数与总原子数的关系原子吸收法是利用待测元素的原子蒸气中基态原子对该元素的特征谱线的吸收来进行测定的。待测元素分子基态原子蒸汽原子化高温激发态原子特征频率光不希望发生的过程高温，热激发待测元素在进行原子

5、化时，其中必有一部分原子吸收了较多的能量而处于激发态。*据热力学原理，当在一定温度下处于热力学平衡时，激发态原子数与基态原子数之比服从Boltzmann分配定律：原子蒸气中基态原子与待测元素原子总数之间有什么关系？其分布状况如何？Nj：激发态原子数N0：基态原子数gj：激发态统计权重g0：基态统计权重k：玻尔兹曼常数T：热力学温度Ei：激发态能级能量*表10-1几种元素共振线的Nj/N0值*基态原子数与总原子数的关系Nj：激发态原子数N0：基态原子数gj：激发态统计权重g0：基态统计权重k：玻尔兹曼常数T：热力学温度Ei：激发态能级能量可见，Ni/N0的大

6、小主要与“波长”及“温度”有关。实际工作中，T通常小于3000K、波长小于600nm，故对大多数元素来说Ni/N0均小于1％，即火焰中的激发态原子数远小于基态原子数。因此，可认为基态原子数N0即待测元素的原子总数。*原子吸收法的定量基础1.积分吸收测量法在吸收线轮廓内，以吸收系数对频率积分称为积分吸收，积分得的结果是吸收线轮廓内（右）的总面积，它表示原子蒸气吸收的全部能量。但积分吸收的测定非常困难。因为原子吸收线的半宽度很小，只有0.001-0.005A,要分辨如此窄的谱线，对波长为500nm，其分辨率应为：*2.峰值吸收测量法钨丝灯光源和氘灯，经分光后，

7、光谱通带0.2nm。而原子吸收线的半宽度：10-3nm。图示。用一般光源照射时,吸收光强度变化仅为0.5%。灵敏度极差。1955年瓦尔什提出用测定峰值吸收系数K0来代替积分吸收系数Kυ的测定。并采用锐线光源测量谱线的峰值吸收。能发射出谱线半宽度很窄的发射线的光源。峰值吸收测量的前提条件:(1)发射线的中心频率=吸收线的中心频率(2)发射线的半宽度<<吸收线的半宽度锐线光源发射线的半宽度只有吸收线半宽度的1/5~1/10,其积分吸收与峰值吸收非常接近，因此可以用K0代替Kυ如何产生锐线光源？*一、流程generalprocess二、光源lightsource

8、s三、原子化系统deviceofatomization四、分光系统