原子吸收和发射光谱法.ppt

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1、近代测试技术仪器分析方法：根据测试物质的物理性质或物理化学性质而建立起来的一类方法，称为物理化学方法，由于通常用仪器来完成，也称为仪器分析方法。测试内容：含量分析（元素、组分）结构分析原子光谱法：原子吸收、原子发射、原子荧光、X射线衍射等。原子吸收光谱法（AAS）：特定光源发射的辐射通过待测元素的原子蒸气时，被其基态原子所吸收，测量吸收程度可进行元素分析。原子发射光谱法（AES）：原子核外层电子由激发态返回基态时，多余的能量以特定光谱发射，通过光谱辨认和测量可进行定性定量分析。原子吸收光谱法（AAS）原子吸收光谱法的基本原理原子吸收分光光度计AAS中的干扰及其抑制定

2、量方法、灵敏度和检出限原子吸收光谱法的基本原理当光源发出的特定辐射（通常是被测元素的特征谱线）通过待测元素的原子蒸气时，会被蒸气相中待测元素的基态原子所吸收，测量吸收的程度可进行元素定量分析。这就是原子吸收光谱法。共振线和吸收线轮廓Na(1S)2(2S)2(2P)6(3S)13P,4P……1、共振线和元素的特征谱线基态激发态，第一激发态共振吸收线，共振发射线，共振线元素的特征谱线Na3S3P590nm.吸收线轮廓Lambert定律I=I0.e-Kvb（Kv吸收系数）吸收线，吸收线轮廓（或形状），Δv半宽（度）v0——中心（峰值）频率K0——最大（峰值）吸收系数λ·v

3、=c，λ0——中心波长，Δλ半宽0.01~0.1Å谱线变宽Doppler变宽——由于原子在空间中作无规则热运动而产生的Doppler效应引起，也称为热变宽。Lorentz变宽——由于吸收原子和其他粒子的碰撞产生，也称为压变宽。在1500~3000K，它们都为0.01~0.05Å。当共存元素原子浓度很小时，Δv主要受Doppler变宽控制，Ar越小，温度越高，Δv越大。热激发时N0和Nj的关系原子蒸气中待测元素原子总数N=N0+Nj由Boltzmann分布计算表明：在热激发中，只要温度不是过高，No占绝大多数，Nj可以忽略，即No实际上代表待测元素的原子总数N原子吸收

4、的测量和定量关系积分吸收∝蒸气相中原子浓度锐线光源的发射线中心频率与吸收线中心频率一致，且发射线半宽比吸收线半宽小许多。峰值吸收K0∝蒸气相中原子浓度吸光度A∝K0在稳定的操作条件下，A与试液中待测元素的浓度成正比A=k′·c原子吸收分光光度计锐线光源锐线光源发射待测元素的共振线，要求强度大而且稳定。空心阴极灯发射出待测元素（阴极材料）的共振线，也含有内充惰气的原子线、离子线、阴极材料杂质光谱及邻近线。在保证稳定、合适的光强输出的情况下尽量采用较低的工作电流。原子化系统原子化是将试样中的待测元素转变为原子蒸气的过程，其装置称为原子化器。原子化器是原子吸收分光光度计的

5、核心部件。实现原子化有两种方法：火焰法、无焰法。1.火焰法蒸气化MX（气态）热离解（还原）M(基态原子)+X(气态)M*激发电离M++e-火焰类型最高温度/K用途空气-乙炔2600用途最广，可用于35种以上元素测定，但对于Al、Ta、Ti、Zr等不宜使用N2O-乙炔3300可形成强还原气氛，能用于Al、B、Be、Ti、W、V、Ta、Zr、Si等元素测定，其安全性须注意燃烧器高度（观测高度）选择的目的是使来自空心阴极灯的光束通过自由原子浓度最大的火焰区。火焰名称燃助比（乙炔/空气）用途化学计量火焰（中性火焰）1/4常用，主要用于Cu、Pb、Zn、Cd、碱土富燃火焰（还

6、原性火焰）1/3较易形成难熔氧化物的元素，比如Mo、Cr、稀土等。贫燃火焰（氧化性火焰）1/6碱金属2.无焰法：电热高温石墨管（石墨炉）、氰化物原子化法。石墨炉；即电加热器，通电后可达3000℃高温，其原子化效率和灵敏度都比火焰法高得多，但精度较差，装置复杂，操作不够简便。氰化物原子化法；用于Ge、Sn、Pb、As、Sb、Bi、Se、Te等八种元素的原子化，利用这些元素氰化物低温下易挥发的特点。分光系统和检测系统分光系统由色散元件、凹面镜和狭缝组成。对分光系统的要求是既要有一定的分辨率，又要有一定的集光本领。当光源辐射强度一定时，常通过选择一定的通带来满足上述要求。

7、通带（W）是通过单色器出射狭缝的某标称波长处的辐射范围。W=D·S分光系统也可选择分析线。紫外可见分光光度计光源→单色器→吸收池→·）原子吸收分光光度计光源→原子化器→分光系统→·）检测系统AAS中的干扰及其抑制化学干扰化学干扰是指溶液或气相中待测元素和其他组分之间的化学作用所引起的干扰，它主要影响待测元素的原子化效率，化学干扰是AAS中主要的干扰来源。在标准溶液和试液中加入光谱化学缓冲剂是常用的、简便而有效的抑制化学干扰的方法。物理干扰、光谱干扰及其他物理干扰是指试样一种或多种物理性质的改变所引起的干扰，出现在雾化、去溶剂及蒸气化这样的物理过程中。光谱干扰由于