第4章 原子吸收光谱分析法ppt课件.ppt

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1、第四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

2、原理Atomicabsorptionspectrometry,AASBasicprincipleofAAS2021/7/27原子吸收光谱法是上世纪50年代中期出现并在以后逐渐发展起来的一种新型的仪器分析方法。它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。它在地质、冶金、机械、化工、农业、食品、轻工、生物医药、环境保护、材料科学等各个领域有广泛的应用。2021/7/27一、概述Generalization1.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

3、续光谱中的暗线。在1802年，伍朗斯顿（W.H.Wollaston）在研究太阳连续光谱时，就发现了太阳连续光谱中出现的暗线。1817年，弗劳霍费（J.Fraunhofer）在研究太阳连续光谱时，再次发现了这些暗线，由于当时尚不了解产生这些暗线的原因，于是就将这些暗线称为弗劳霍费线。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。2021/7/271955年Walsh发表了论文“原子吸收光谱在化学分析中的应用”（T

4、heapplicationofatomicabsorptionspectratochemicalanalysis），解决了原子吸收光谱的光源问题，50年代末PE和Varian公司推出了原子吸收商品仪器。Hilger,VarianTechtron及Perkin-Elmer公司先后推出了原子吸收光谱商品仪器，发展了瓦尔西的设计思想。到了60年代中期，原子收光谱开始进入迅速发展的时期。AlanWalsh(1916-1998)和他的原子吸收光谱仪在一起2021/7/273.原子吸收光谱分析的基本过程：（1）用该元素的

5、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。2.原子吸收光谱分析法是基于物质所产生的原子蒸气对特征谱线（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。2021/7/274.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，相对误差

6、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。2021/7/27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E0E1E2E3ABA产生吸收光谱B产生发射光谱E0基态能级E1、E2、E3、激发态能级二、原子吸收光谱的产生FormationofAAS1.

7、原子的能级与跃迁2021/7/272.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）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2021/7/27三、谱线的轮廓与谱线变宽1.谱线轮廓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

8、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。2021/7/27吸收系数Kν将随光源的辐射频率ν而改变，这是由于物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K