原子吸收光谱主要讲义课件.ppt

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1、第七章原子吸收光谱分析法一、概述generalization二、原子吸收光谱的产生formationofAAS三、谱线轮廓与谱线变宽shapeandbroadeningofabsorptionline四、积分吸收与峰值吸收integratedabsorptionandabsorptioninpeakmax五、基态原子数与原子化温度relationofatomicamountingroundwithtemperatureofatomization六、定量基础quantitative第一节原子吸收光谱分析基本原理atomicabsorptionspec

2、trometry,AASbasicprincipleofAAS2021/8/28一、概述generalization原子吸收现象：原子蒸气对其原子共振辐射吸收的现象；1802年被人们发现：太阳连续光谱中的暗线1955年，澳大利亚物理学家WalshA（瓦尔西）发表了著名论文：《原子吸收光谱法在分析化学中的应用》奠定了原子吸收光谱法的基础，之后迅速发展。1976以来，技术的发展使原子吸收技术的应用不断进步，衍生出了石墨炉原子化技术、塞曼效应背景校正等先进技术，尤其在临床检验、环境保护、生物化学等方面应用广泛。原子吸收光谱分析法：是基于物质所产生的原子蒸气对

3、特征谱线（通常是待测元素的特征谱线）的吸收作用来进行元素定量分析的一种方法。2021/8/28它是基于物质所产生的原子蒸气对特征谱线的吸收作用来进行定量分析的一种方法。溶液中的金属离子化合物在高温下能够解离成原子蒸气，两种形态间存在定量关系。当光源发射出的特征波长光辐射通过原子蒸气时，原子中的外层电子吸收能量，特征谱线的光强度减弱。光强度的变化符合朗伯-比耳定律，进行定量分析。原子与分子一样,吸收特定能量后,产生基态→激发态跃迁；产生原子吸收光谱，即共振吸收。原子由基态→第一激发态的跃迁,最易发生。每种原子的核外电子能级分布不同，当产生由基态→第一激发

4、态的跃迁时，吸收特定频率的辐射能量。原子吸收光谱是线状光谱。2021/8/28原子吸收光谱分析的特点：(1)检出限低，10-10～10-14g；(2)准确度高，1%～5%；(3)选择性高，一般情况下共存元素不干扰,无须分离；(4)应用广，可测定70多个元素（各种样品中）；局限性：难熔元素（如W)、非金属元素测定困难、不能同时进行多元素分析。原子吸收光谱分析的基本过程：（1）用该元素的锐线光源发射出特征辐射；（2）试样在原子化器中被蒸发、解离为气态基态原子；（3）当元素的特征辐射通过该元素的气态基态原子区时，部分光被蒸气中基态原子吸收而减弱，通过单色器和

5、检测器测得特征谱线被减弱的程度，即吸光度，根据吸光度与被测元素的浓度成线性关系，从而进行元素的定量分析。2021/8/28二、原子吸收光谱的产生formationofAAS1.原子的能级与跃迁基态第一激发态,吸收一定频率的辐射能量。产生共振吸收线（简称共振线）吸收光谱第一激发态基态发射出同样频率的辐射。产生共振发射线（也简称共振线）发射光谱2021/8/282.元素的特征谱线（1）各种元素的原子结构和外层电子排布不同基态第一激发态或第一激发态基态（共振线）:跃迁吸收或发射能量不同——具有特征性。特征谱线。（2）各种元素的基态第一激发态（共振线

6、）最易发生，吸收最强，最灵敏线,分析线。（3）利用待测原子蒸气对同种元素的特征谱线（共振线）的吸收可以进行定量分析2021/8/28三、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。实际上用不同频率辐射光照射(强度为I0）时，获得一峰形吸收(具有一定宽度)。其透过光的强度符合朗伯（Lambert)定律Iν=I0exp(-KνL)Iν为透过光的强度；Kν为在辐射频率ν处的吸收系数；L为原子蒸气的厚度；当L一定时，透射光强度Iν和吸收系数Kν及辐射频率ν有关。2021/8/28吸收系数Kν将随光源的辐射频率ν而改变，这是由于物

7、质的原子对光的吸收具有选择性，对不同频率的光，原子对光的吸收也不相同。以Kν与ν作图：在频率O处，吸收系数有一极大值K0，吸收线在中心频率O的两侧具有一定的宽度。用半宽度Δ表征。吸收线Δ:10-3～10-2nm发射线Δ:5×10-4～2×10-3nm表征吸收线轮廓(峰)的参数：中心频率O(峰值频率)：最大吸收系数K0对应的频率；中心波长：λ0(nm)半宽度：Δ2021/8/28谱线变宽原因：（1）自然宽度ΔVN在无外界影响下，谱线仍有一定的宽度，这种谱线固有的宽度为自然宽度。它与激发态原子的寿命有关，不同谱线有不同的自然宽度。在大多数情况

8、下，约为10-5nm数量级。它与谱线的其它变宽宽度相比，可以忽略不计。2021/8/28（2）