3原子吸收光谱

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1、原子吸收光谱法AtomicAbsorptionSpectrometry,AAS本章内容：第一节原子吸收光谱法基本原理basicprincipleofatomicabsorptionspectrometry第二节原子吸收光谱仪atomicabsorptionspectrometer第三节原子吸收光谱的干扰及抑制interferencesandelimination第四节实验操作条件选择与应用choiceofoperatingconditionandapplication了解原子吸收光谱的产生及分析过程；2.了解原子吸收谱线的轮廓和影响谱线变宽的因素；4.了解原子吸收光谱仪的仪器及

2、光源特点；3.掌握原子吸收测量的必要条件；本章学习要求5.了解火焰和石墨炉原子化的原理，比较其优缺点；6.掌握原子吸收光谱法的实验条件选择及定量分析方法2021/10/26第一节原子吸收光谱分析基本原理basicprincipleofAES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因素shapeandbroadeningofabsorptionline四、原子吸收的测量QuantitateAAS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；1955年澳

3、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。检测显示系统光源原子化器单色器原子化系统雾化器样品液废液切光器助燃气燃气特点：(1)灵敏度高、检出限低，10-10～10-14g；(2)准确度高，1%～5%；(3)选择性好，一般情况下共存元素不干扰；(4)应用广，可测定70多个元素；局限性：不能同时多元素测定，难熔元素、非金属元素测定困难二、原子吸收光谱的产生formationofAAS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）吸收光谱激发态基态，发射出一定频率的辐射产生

4、共振发射线（也简称共振线）发射光谱CE=h=h1.原子的能级与跃迁AAS就是利用基态的待测原子蒸气对从光源辐射的共振线（特征谱线）的吸收从而确定辐射特征谱线光被减弱的程度来进行定量分析的。（1）原子化——把分析试样经适当的化学处理后引入原子化器中进行蒸发、离解及原子化，使被测组分变成气态基态原子（2）用被测元素的同种原子发射的特征辐射照射原子化器中的原子蒸气，则该辐射部分被吸收，强度减小；（3）色散分光——把待测元素的共振线与其他谱线分离，只让待测元素的共振线通过；（4）检测记录——检测特征辐射被吸收的情况；（5）定量分析2.AAS的分析过程：以频率为，强度为I0的光通过

5、原子蒸气，其中一部分光被吸收，使该入射光的光强降低为I（透过光强度）：三、谱线轮廓与谱线变宽原子蒸气hI0ILA=注意：K不是常数，而是与谱线频率或波长有关的。K为原子蒸气对频率为n的光辐射的吸收系数；据Lambert-Beer吸收定律，得A——吸光度I00II~（吸收强度与频率的关系）K0/2KK00K~（谱线轮廓）根据吸收定律的表达式，以I~和K-分别作图得吸收强度与频率的关系及谱线轮廓。可见谱线是有宽度的。半宽度（10-2～10-3nm)中心频率中心(峰值)吸收系数透过光强度Iν、吸收系数Kn与辐射频率n有关谱线变宽的因素：

6、（1）自然宽度(约为10-5nm)在没有外界条件影响的情况下，谱线仍有一定的宽度，这种宽度称为自然宽度。自然宽度与激发态原子的平均寿命有关，平均寿命愈长，谱线宽度愈窄。激发态原子的平均寿命τ与激发态跃迁到低能态的跃迁几率Aji成反比。a.由原子的性质决定　如自然宽度b.由外界影响所引起　如热变宽（2）多普勒变宽（热变宽）（ΔnD:10-3nm）由于原子的热运动而引起的变宽——多普勒效应温度越高、谱线中心频率越大、原子量越小→ΔnD越大影响原子吸收谱线宽度的主要因素（3）碰撞变宽(压力变宽）(ΔnL:10-3nm)劳伦兹（Lorentz）变宽：待测原子和其他粒子碰撞。随原子蒸气压

7、力增加和温度升高而增大赫鲁兹马克（Holtsmark）变宽（共振变宽）：同种原子碰撞。浓度高时起作用。在原子吸收中可忽略。吸光原子与蒸气中的原子或其它粒子相互碰撞引起激发态原子的平均寿命发生变化，导致吸收线变宽，这种变宽与吸收区气体的压力有关，因此也称压力变宽。根据与其碰撞粒子的不同，又分为劳伦兹(Lorents)变宽赫鲁兹马克(Holtsmark)变宽微粒间相互碰撞导致（4）自吸变宽光源发射的共振线被灯内同种基态原子所吸收产生自吸现象。灯电流越大，自吸现象越严重。（5）场致变宽外界电场、带