第十五章 原子吸收分光光度法 1.基本原理 2.原子吸收分光光度计 3.定量分析方法 4.干扰及抑制 间总月录 想面古项
1 第十五章 原子吸收分光光度法 1. 基本原理 2. 原子吸收分光光度计 3. 定量分析方法 4. 干扰及抑制
第一节基本原理 原子吸收光谱法是基于从光源辐射出具有待测元素 特征谱线的光，通过试样蒸气时被蒸气中待测元素基态 原子所吸收，由辐射特征谱线光被减弱的程度来测定试 样中待测元素含量的的分析方法。 基态原子吸收其共振辐射，外层电子由基态跃迁至 激发态而产生位于紫外区和可见区的原子吸收光谱。 在原子蒸气中可能会有基态与激发态存在。根据热 力学的原理，在一定温度下达到热平衡时，基态与激发 态的原子数的比例遵循Boltzman分布定律。 Ni /No=gi/go exp(-Ei/KT) N,与N分别为激发态与基态的原子数；g/g为激发 国总月录 地雷香负 2
2 第一节 基本原理 原子吸收光谱法是基于从光源辐射出具有待测元素 特征谱线的光，通过试样蒸气时被蒸气中待测元素基态 原子所吸收，由辐射特征谱线光被减弱的程度来测定试 样中待测元素含量的的分析方法。 基态原子吸收其共振辐射，外层电子由基态跃迁至 激发态而产生位于紫外区和可见区的原子吸收光谱。 在原子蒸气中可能会有基态与激发态存在。根据热 力学的原理，在一定温度下达到热平衡时，基态与激发 态的原子数的比例遵循Boltzman分布定律。 Ni / N0 = gi / g0 exp(- Ei / kT) Ni与N0 分别为激发态与基态的原子数； gi / g0为激发
第一节基本原理 态与基态的统计权重，它表示能级的简并度；T为热力学温 度；k为Boltzman常数；E,为激发能。 从上式可知，温度越高，N,/N值越大，即激发态原子 数随温度升高而增加；在相同的温度条件下，激发能越小， 吸收线波长越长，N;N值越大。尽管如此变化，但是在原 子吸收光谱中，原子化温度一般小于3000K,大多数元素的 最强共振线都低于600m,N,/N值绝大部分在103以下， 激发态和基态原子数之比小于千分之一，激发态原子数可以 忽略。因此。基态原子数N可以近似等于总原子数N。 一、原子吸收光谱轮廓 原子吸收光谱线有一定宽度。一束不同频率强度为，的 总月录 地面香项 3
3 第一节 基本原理 态与基态的统计权重，它表示能级的简并度；T为热力学温 度； k为Boltzman常数； Ei为激发能。 从上式可知，温度越高， Ni / N0值越大，即激发态原子 数随温度升高而增加；在相同的温度条件下，激发能越小， 吸收线波长越长，Ni /N0值越大。尽管如此变化，但是在原 子吸收光谱中，原子化温度一般小于3000K，大多数元素的 最强共振线都低于 600 nm， Ni / N0值绝大部分在10-3以下， 激发态和基态原子数之比小于千分之一，激发态原子数可以 忽略。因此。基态原子数N0可以近似等于总原子数N。 一、原子吸收光谱轮廓 原子吸收光谱线有一定宽度。一束不同频率强度为I0的
第一节基本原理 平行光通过厚度为的原子蒸气，一部分光被吸收，透过 光的强度I随着光的频率ν而有所变化，其变化规律如下 图所示： L与v的关系 用港录 超面有项
4 第一节 基本原理 平行光通过厚度为l的原子蒸气，一部分光被吸收，透过 光的强度I随着光的频率而有所变化，其变化规律如下 图所示： I与 的关系 I I0 0
第一节基本原理 由图可知，在频率v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颇率（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。 谱线具有一定的宽度，主要有两方面的因素：一类 是由原子性质所决定的，例如，自然宽度；另一类是外 界影响所引起的，例如，热变宽、碰撞变宽等。 回总目绿 港雪香页
5 第一节 基本原理 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。 谱线具有一定的宽度，主要有两方面的因素：一类 是由原子性质所决定的，例如，自然宽度；另一类是外 界影响所引起的，例如，热变宽、碰撞变宽等
第一节基本原理 ·二、原子吸收光谱的测量 1,积分吸收 在吸收线轮廓内，吸收系数的积分称为积分吸 收系数，简称为积分吸收，它表示吸收的全部能 量。若能测定积分吸收，则可求出原子浓度。但 是，测定谱线宽度仅为103nm的积分吸收，需要分 辨率非常高的色散仪器。 2,峰值吸收 目前，一般采用测量峰值吸收系数的方法代 替测量积分吸收系数的方法。如果采用发射线半 国意具录 地面香项
6 第一节 基本原理 • 二、原子吸收光谱的测量 1，积分吸收 在吸收线轮廓内，吸收系数的积分称为积分吸 收系数，简称为积分吸收，它表示吸收的全部能 量。若能测定积分吸收，则可求出原子浓度。但 是，测定谱线宽度仅为10-3nm的积分吸收，需要分 辨率非常高的色散仪器。 2，峰值吸收 目前，一般采用测量峰值吸收系数的方法代 替测量积分吸收系数的方法。如果采用发射线半
第一节基本原理 宽度比吸收线半宽度小得多的锐线光源，并且发 射线的中心与吸收线中心一致，如下图。 K 发射线 吸收线 Vo 这样就不需要用高分辨率的单色器，而只要将其 与其它谱线分离，就能测出峰值吸收系数。 用地月录 超雷有负
7 第一节 基本原理 宽度比吸收线半宽度小得多的锐线光源，并且发 射线的中心与吸收线中心一致，如下图。 这样就不需要用高分辨率的单色器，而只要将其 与其它谱线分离，就能测出峰值吸收系数。 发射线 吸收线 K0 0 -------------------- Kν
第一节基本原理 3,锐线光源：是发射线半宽度远小于吸收线半 宽度的光源，如空心阴极灯。在使用锐线光源时， 光源发射线半宽度很小，并且发射线与吸收线的 中心频率一致。 国总月录 逸西香负
8 第一节 基本原理 3，锐线光源：是发射线半宽度远小于吸收线半 宽度的光源，如空心阴极灯。在使用锐线光源时， 光源发射线半宽度很小，并且发射线与吸收线的 中心频率一致
第一节基本原理 4, 实际测量 在实际工作中，对于原子吸收值的测量，是 以一定光强的单色光1通过原子蒸气，然后测出 被吸收后的光强1，此吸收过程符合朗伯-比耳定 律，即 A=Iglo/I=K No L 式中K为吸收系数，No为自由原子总数（基 态原子数)，L为吸收层厚度。 二国自录习 超面香负 9
9 第一节 基本原理 4，实际测量 在实际工作中，对于原子吸收值的测量，是 以一定光强的单色光I0通过原子蒸气，然后测出 被吸收后的光强I，此吸收过程符合朗伯-比耳定 律，即 A = lgI0 / I =K N0 L 式中K为吸收系数，N0为自由原子总数（基 态原子数），L为吸收层厚度
第二节原子吸收分光光度计 原子吸收光谱仪又称原子吸收分光光度计，由光源、 原子化器、单色器和检测器等四部分组成。 一、光源 光源的作用是发射被测元素的特征共振辐射。对光 源的基本要求：发射的共振辐射的半宽度要明显小于吸 收线的半宽度；辐射的强度大；辐射光强稳定，使用寿 命长等。空心阴极灯是符合上述要求的理想光源，应用 最广。 空心阴极灯是由玻璃管制成的封闭着低压气体的放 电管。主要是由一个阳极和一个空心阴极组成。 国总目绿 港圈有负 10
10 第二节 原子吸收分光光度计 原子吸收光谱仪又称原子吸收分光光度计，由光源、 原子化器、单色器和检测器等四部分组成。 一、光源 光源的作用是发射被测元素的特征共振辐射。对光 源的基本要求：发射的共振辐射的半宽度要明显小于吸 收线的半宽度；辐射的强度大；辐射光强稳定，使用寿 命长等。空心阴极灯是符合上述要求的理想光源，应用 最广。 空心阴极灯是由玻璃管制成的封闭着低压气体的放 电管。主要是由一个阳极和一个空心阴极组成