资源描述：
《第八章 原子吸收光谱法--仪器分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第八章原子吸收光谱法(AtomicAbsorptionSpectrometryAAS)1802年人们就观察到原子吸收现象，直到1955年由澳大利亚物理学家A.Walsh才建议用作分析手段，该方法在上世纪六十年代得到了迅速发展。方法特点：1、准确度高：使用了待测元素相对应的元素发射光源，选择性好，测量误差小（〈1%）。2、灵敏度高：绝对检测限可达10-10g数量级（火焰法）,甚至可达10-14g数量级（非火焰法），有利于痕量元素的分析。缺点：测定不同的元素必须使用不同元素的光源灯，且使用条件也不相同
2、，使用不便；对高温元素如稀土元素等的测定灵敏度低。4、用途广泛：可测含量范围既可微量、痕量，也可常量组分分析。可测元素70多种，也可间接测定卤素、硫、氮等非金属元素。3、操作简便，分析速度快：若采用多通道光谱仪，可不经分离在同一溶液中直接测定多个元素。如果采用自动化分析仪器，每小时可分析100个以上的试样。原子吸收过程§8－2原子吸收光谱法基本原理原子吸收光谱法是基于物质所产生的原子蒸气对特定谱线的吸收作用来进行定量分析的一种方法。空心阴极灯原子化器单色仪检测器原子化系统雾化器样品液AAS分析示意
3、图废液切光器助燃气燃气原子吸收仪器结构示意图共振线与吸收线原子吸收能量后从基态跃迁至第一激发态，而后从第一激发态又回到基态，发射出的谱线，称共振发射线（即第一共振线）。同样原子从基态跃迁至第一激发态所产生的吸收谱线称为共振吸收线。两者都简称为共振线，一般最易发生，谱线最强，最灵敏。吸收线能量与波长关系:λ=hc/ΔEΔE：为两能级能量差二、原子吸收线的轮廓1、吸收定律I--透过光强,I0--入射光强,Kν--吸收系数,L--原子蒸气厚度朗伯定律：I0K0/2KK00I0I~（
4、吸收强度与频率的关系）K~（谱线轮廓）图中：K—吸收系数；K0—最大吸收系数；0，0—中心频率或波长(由原子能级决定)；，—谱线轮廓半宽度（K0/2处的宽度）；2、吸收线轮廓由图可知，在频率0处透过光强度最小，即吸收最大。若将吸收系数对频率作图，所得曲线为吸收线轮廓。原子吸收线轮廓以原子吸收谱线的中心频率（或中心波长）和半宽度表征。中心频率由原子能级决定。半宽度是中心频率位置，吸收系数极大值一半处，谱线轮廓上两点之间频率或波长的距离。①.自然宽度ΔνN无外界影响下，谱线的宽度。
5、它与原子发生能级间跃迁时激发态原子的寿命有关。一般情况下约相当于10-4Å，与其它变宽相比可忽略。3、谱线变宽的因素M：原子量，T：绝对温度，ν0:谱线中心频率②.多普勤（Doppler）变宽ΔνD这是由原子在空间作无规热运动所引致的。故又称热变宽。一般情况ΔνD约为10-2Å，是谱线变宽的主要原因。③.压力变宽（碰撞变宽）原子核蒸气压力愈大，谱线愈宽。一般为10-2Å劳伦兹（Lorentz）变宽ΔνL：异种粒子间碰撞引起的变宽,是压力变宽的主要因素。赫尔兹马克（Holtzmank）变宽（又叫共振
6、变宽）：同种粒子间碰撞引起的变宽,气态时同类粒子间碰撞机会小。④.自吸变宽及场致变宽光源空心阴极灯发射的共振线被灯内同种基态原子所吸收产生自吸现象。因强电场或强磁场影响引起的变宽。吸收线轮廓主要受多普勒和劳伦兹变宽的影响三、原子吸收的测量1、积分吸收f--振子强度,N0--单位体积内的原子数,e--为电子电荷,m--电子质量.如果我们测量∫Kνdν,就可求出被测元素浓度。但是谱线宽度为10-2Å左右。需要用高分辨率的分光仪器，这是难以达到的。一定条件下，为常数，则图7.5积分吸收曲线(频率)K
7、吸收系数12345602、峰值吸收1955年沃尔希提出，在温度不太高的稳定火焰条件下，峰值吸收系数与火焰中被测元素的原子浓度也成正比。仅考虑原子热运动，且吸收线轮廓取决于Doppler变宽，则锐线光源空心阴极灯：即发射线半宽度远小于吸收线半宽度光源.当用锐线光源时,可用K0代替Kν,代入朗伯定律:3、实际测量A=k·N0·L因为N0∝C,所以A=k’C四、基态原子数与原子吸收定量基础1、基态原子的产生若待测试样为金属盐MX的水溶液，MX水溶液经雾化器雾化成微小的雾粒后喷入高温火焰。
8、然后在高温火焰中经历一系列变化，包括：蒸发：激发（或电离）：热分解：M0MjMa++ae2、基态原子与激发态原子的关系控制火焰条件，以避免电离现象基态原子与激发态原子的的数目比与火焰温度及两能级的△E有直接关系,可用Boltzmann分布表示：Pj,P0分别为激发态和基态的统计权重，即激发态和基态所包含的子能级数;k：波尔兹曼常数N：单位体积内原子数由上式得：T，Nj/N0;共振线,ΔE,Nj/N0对于共振线,则由表可知：元素的共振激发能一般都2eV（除铯钾等少数几个
