第八章原子吸收分光光度分析法教学目的和要求：1、了解谱线变宽的原因。2、了解积分吸收，理解峰值吸收测定的原理。3、熟悉原子吸收分光光度计各组成部件的构造、性能特点及其作用。熟悉空气-乙炔火焰类型及其适用范围。4、掌握原子吸收定量的方法。5、了解常见的干扰及其抑制或消除方法。熟悉测定条件的选择。6、了解灵敏度、特征浓度及检出限的定义及计算。讲授内容提要：88-1原子吸收光谱分析概述$8-2原子吸收光谱分析基本原理$8-3原子吸收分光光度计$8-4定量分析方法$8-5干扰及其抑制$8-6测定条件的选择$8-7灵敏度、特征浓度和检出限$8-8原子吸收光谱分析法的特点及其应用教学重点难点：原子吸收光谱分析基本原理$8-2J$8-3原子吸收分光光度计定量分析方法$8-4$8-5干扰及其抑制$8-6测定条件的选择$8-7灵敏度、特征浓度和检出限解决方法：1、以火焰原子吸收光度法测定水中镁为案例介绍原子吸收分光光度计。2、结合分析化学中吸光光度法测定的原理来探讨原子吸收光谱分析基本原理。3、从原子吸收光谱分析基本原理，讨论、学习定量分析方法。4、以干扰产生的原因为切入点，引导学生分析问题、解决问题。5、从原子吸收分光光度计的结构，讨论学习测定条件的选择。6、通过实际案例学习灵敏度、特征浓度和检出限7、课后布置相应的作业，以加深学生的理解和掌握教学时数：6学时教学方法：以问题为导向，实际案例、课堂讨论相结合的讲授方式第一节原子吸收光谱分析基本原理一、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年以前，一直未用于分析化学，为什么？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。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：（4）应用广，可测定70多个元素（各种样品中）：局限性：难熔元素、非金属元素测定困难、不能同时多元素二、原子吸收光谱的产生formationofAAS1.原子的能级与跃迁
第八章 原子吸收分光光度分析法 教学目的和要求： 1、了解谱线变宽的原因。 2、了解积分吸收，理解峰值吸收测定的原理。 3、熟悉原子吸收分光光度计各组成部件的构造、性能特点及其作用。熟悉空气-乙炔火焰类型及其适 用范围。 4、 掌握原子吸收定量的方法。 5、 了解常见的干扰及其抑制或消除方法。熟悉测定条件的选择。 6、 了解灵敏度、特征浓度及检出限的定义及计算。 讲授内容提要： §8-1 原子吸收光谱分析概述 §8-2 原子吸收光谱分析基本原理 §8-3 原子吸收分光光度计 §8-4 定量分析方法 §8-5 干扰及其抑制 §8-6 测定条件的选择 §8-7 灵敏度、特征浓度和检出限 §8-8 原子吸收光谱分析法的特点及其应用 教学重点难点： §8-2 原子吸收光谱分析基本原理 §8-3 原子吸收分光光度计 §8-4 定量分析方法 §8-5 干扰及其抑制 §8-6 测定条件的选择 §8-7 灵敏度、特征浓度和检出限 解决方法： 1、 以火焰原子吸收光度法测定水中镁为案例介绍原子吸收分光光度计。 2、 结合分析化学中吸光光度法测定的原理来探讨原子吸收光谱分析基本原理。 3、 从原子吸收光谱分析基本原理，讨论、学习定量分析方法。 4、 以干扰产生的原因为切入点，引导学生分析问题、解决问题。 5、 从原子吸收分光光度计的结构，讨论学习测定条件的选择。 6、 通过实际案例学习灵敏度、特征浓度和检出限 7、 课后布置相应的作业，以加深学生的理解和掌握 教学时数：6 学时 教学方法：以问题为导向，实际案例、课堂讨论相结合的讲授方式 第一节 原子吸收光谱分析基本原理 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 年以前，一直未用于分析化学，为什么？ 澳大利亚物理学家 Walsh A（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。特点：(1) 检出限低，10-10～10-14 g；(2) 准确度高，1%～5%；(3) 选择性高，一般情况下共存 元素不干扰；(4) 应用广，可测定 70 多个元素（各种样品中）；局限性：难熔元素、非金属元素测定困难、不能同时多元素 二、原子吸收光谱的产生 formation of AAS 1.原子的能级与跃迁
吸收光谱基态→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）发射光谱激发态→基态发射出一定频率的辐射。产生共振吸收线（也简称共振线）2.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：跃迁吸收能量不同具有特征性。（2）各种元素的基态→第一激发态最易发生，吸收最强，最灵敏线。特征谱线。（3）利用原子蒸气对特征谱线的吸收可以进行定量分析三、谱线的轮席与谱线变宽·原子结构较分子结构简单，理论上应产生线状光谱吸收线。·实际上用特征吸收频率辐射光照射时，获得一峰形吸收（具有一定宽度）。+由：It=I0e-Kvb，透射光强度It和吸收系数及辐射频率有关。以K与v作图：最大吸收系表征吸收线轮廓(峰的参数：中心频率vo(峰值频率）：Va数对应的频率：中心波长：^(nm）半宽度：Aw吸收线轮廓吸收线轮廓与半宽度吸收峰变宽原因：（1）自然宽度照射光具有一定的宽度。（2）温度变宽（多普勤变宽）VD多TAVp= 7.162×10-7 .V普勒效应：一个运动着的原子发出的光，如果运动方向离开观察者（接受器），则在观NM察者看来，其频率较静止原子所发的频率低，反之，高。（3）压力变宽（劳伦兹变宽，赫鲁兹马克变宽）△VL：由于原子相互碰撞使能量发生稍微变化。劳伦兹（Lorentz）变宽：待测原子和其他原子或分子碰撞。随原子区压力增加而增大。赫尔慈马克（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（4）自吸变宽光源空心阴极灯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、带电粒子、离子形成的电场及磁场的作用使谱线变宽的现象：影响较小：在一般分析条件下V为主。iom四、积分吸收和峰值吸收1.积分吸收钨丝灯光源和灯，经分光后，光谱通带0.2mm。而原2x10~n子吸收线半宽度：10-3mm。如图：若用一般光源照射时，吸收光的强度变化仅为0.5%。灵敏度极差。连续光源口与原子吸收线■的通带宽度对比示意图FO元e?理论上：K,dy=-N.J讨论mc如果将公式左边求出，即谱线下所围面积测量出（积分吸收）。即可得到单位体积原子蒸气中吸收辐射的基态原子数NO。这是一种绝对测量方法，现在的分光装置无法实现。（△A=10-3，若^取600nm，单色器分辨率R=^/△A=6×105）长期以来无法解决的难题！能否提供共振辐射（锐线光源），测定峰值吸收？2.锐线光源在原子吸收分析中需要使用锐线光源，测量谱线的峰值吸收，锐线光源需要满足的条件：（1）光源的发射线与吸收线的vo一致。（2）发射线的△V1/2小于吸收线的v1/2。提供锐线光源的方法：空心阴极灯Io3.峰值吸收"Iodv; 1 ="Idv吸收线A=lgL0=AVLoydv将I,=le-kvb代="卡ka*A=lgAV.A则:lovekvdvTAV.<AV峰值吸收发射线采用锐线光源进行测量，则△ve<△va，由图可见，在辐射线宽度范围内，Kv可近似认V.为不变，并近似等于峰值时的吸收系数Ko1= lg ekol =0.434KgLA =lgekt在原子吸收中，谱线变宽主要受多普勒效应影响，则：2/元ln2eA =0.434 2V元 h 2eK.N.fN.fL= kLN△VD△VDmcmc
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。 产生共振吸收线（也简称共振线） 发射光谱 2.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: 跃迁吸收能量不同——具有特征性。（2）各种元素的 基态→第一激发态 最易发生，吸收最强，最灵敏线。特征谱线。（3）利用原子蒸气对特征谱线的吸收可以进行定量分析 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 用特征吸收频率辐射光照射时，获得一峰形吸收(具有一定宽度)。 由： It=I0e-Kvb ， 透射光强度 It 和吸收系数及辐射频率有关。 以 Kv 与 作图： 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 数对应的频率；中心波长：λ(nm) 半 宽 度：ΔO 吸收峰变宽原因： （1）自然宽度 照射光具有一定的宽度。 （2）温度变宽（多普勒变宽） ΔVD 多 普勒效应：一个运动着的原子发出的光，如果运动方向离开观察者（接受器），则在观 察者看来，其频率较静止原子所发的频率低，反之，高。（3）压力变宽（劳伦兹变宽， 赫鲁兹马克变宽）ΔVL 由于原子相互碰撞使能量发生稍微变化。劳伦兹（Lorentz）变宽： 待测原子和其他原子或分子碰 撞。随原子区压力增加而增大。 赫尔兹马克（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（4）自吸变宽 光源空心阴极灯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、带电粒子、离子形成的电场及磁场的作用使谱线变宽的现象；影响较小； 在一般 分析条件下ΔVD 为主。 四、积分吸收和峰值吸收 1.积分吸收 钨丝灯光源和氘灯，经分光后，光谱通带 0.2mm。而原 子吸收线半宽度：10-3mm。如图： 若用一般光源照射时，吸收光的强度变化仅为 0.5%。灵敏度极差。 理论上： 讨论 如果将公式左边求出，即谱线下所围面积测量出（积分吸收）。即可得到单位体积原子蒸气中吸收辐射的基态原子数 N0。 这是一种绝对测量方法，现在的分光装置无法实现。 (△λ=10-3，若λ取 600nm，单色器分辨率 R=λ/△λ=6×105 ) 长期以来无法解决的难题！能否提供共振辐射（锐线光源），测定峰值吸收？ 2.锐线光源 在原子吸收分析中需要使用锐线光源，测量谱线的峰值吸收，锐线光源需要满足的条件： （1）光源的发射线与吸收线的 ν0 一致。 （2）发射线的Δν1/2 小于吸收线的 Δν1/2。 提供锐线光源的方法： 空心阴极灯 3.峰值吸收 将 It=I0e -Kvb 代 入 上 式 ： 则： 采用锐线光源进行测量，则Δνe<Δνa ，由图可见，在辐射线宽度范围内，Kν可近似认 为不变，并近似等于峰值时的吸收系数 K0 在原子吸收中，谱线变宽主要受多普勒效应影响，则： M T V V0 7 D = 7.16210 − N f mc e K v v 0 2 π d = + − I I A 0 = lg = = e e I I I I 0 0 0 0 d ; d = e L I I 0 -K 0 e d = e e L I I A 0 -K 0 0 0 e d d lg A K L K L -K L 434 0 lg e 0. e 1 lg 0 = = = N f mc e K 0 2 D 0 2 π ln 2 = 0 0 2 D 2 π ln 2 0.434 N fL kLN mc e A = =
(1)上式的前提条件：A ve va:（2）辐射线与吸收线的中心频率一致。五、基态原子激与原子化温度原子吸收光谱是利用待测元素的原子蒸气中基态原子与共振线吸收之间的关系来测定的。需要考虑原子化过程中，原子蒸气中基态原子与待测元素原子总数之间的定量关系。热力学平衡时，两者符合Boltzmann分布定律：Eo-E,-4EP-hvNi=P,PLekTLekTLe=--P.P.N。P.装几种元美共振钱书NN信上式中Pi和PO分别为激发态和N,/No共振线玻长P2SK3000K基态的统计权重，激发态原子数K766.40610103.84>Mj与基态原子数No之比较2589.02BeS小<1%，可以用基态原子数代表C4226732待测元素的原子总数。公式右边Fe371Ag328.072除温度T外，都是常数。T一定，Cu330Mg285,21245010比值一定。Zn213六、定量基础 I,=loe-K,b当使用锐线光源时，可用KO代誉Kv，则：2元ln2eIo=0.434K。b=0.4342A=lgAN..f.b1AVDmc2元n2e2K。=0.434N。.f峰值吸收系数：AVDmcNoceNoecA=kNeb（NO激发态原子数，N基态原子数，c待测元素浓度）所以：A=lg(Io/I)-K'c第二节原子吸收光谱仪及主要部件一、 流程旋转新光器1.特点反射镜半反射锁光线全车空心明概灯门厦(1)采用锐线光源(2)单色器在火焰与检测器之原射错铁缝，光纳八镜间(3)原子化系统2.原子吸收中的原子发射现象信号处理在原子化过程中，原子受到辐射跃迁到激发态后，0.205处于不稳定状态，将再跃迁至基态，故既存在原子吸光度炭液吸收，也有原子发射。但返回释放出的能量可能有多种形式，产生的辐射也不在一个方向上，但检测器单色器锐线光源原子化系统对测量仍将产生一定干扰。消除干扰的措施：单色器tt8将发射的光调成一定频率：检测器只接受该频率的光信号：原子化过程发射的非调频干扰灯座空心阴极（内壁阿极石英窗信号不被检测：（为待测金属）二、光源1.作用C提供待测元素的特征光谱。获得较高的灵敏度和准确度。光源应满足如下要求：（1）能发射待测元素的共振线：（2）能内充性气体发射锐线：（3）辐射光强度大，稳定性好。（氛或氩）2.空心阴极灯构造3.空心阴极灯的原理
上式的前提条件： （1） Δνe<Δνa ； （2）辐射线与吸收线的中心频率一致。 五、基态原子数与原子化温度 原子吸收光谱是利用待测元素的原子蒸气中基态原子与共振线吸收之间的关系来测定的。 需要考虑原子化过程中，原子蒸气中基态原子与待测元素原子总数之间的定量关系。 热力学平衡时，两者符合 Boltzmann 分布定律： 上式中 Pj 和PO 分别为激发态和 基态的统计权重，激发态原子数 Nj 与 基 态 原子 数 No 之比较 小,<1%. 可以用基态原子数代表 待测元素的原子总数。公式右边 除温度 T 外，都是常数。T 一定， 比值一定。 六、定量基础 当使用锐线光源时，可用 K0 代替 Kv，则： 峰值吸收系数： A = k N0 b N0 ∝N∝c （ N0 激发态原子数，N 基态原子数，c 待测元素浓度） 所以：A=lg(IO/I)=K' c 第二节 原子吸收光谱仪及主要部件 一、流程 1.特点 (1)采用锐线光源 (2)单色器在火焰与检测器之 间 (3)原子化系统 2.原子吸收中的原子发射现象 在原子化过程中，原子受到辐射跃迁到激发态后， 处于不稳定状态，将再跃迁至基态，故既存在原子 吸收，也有原子发射。但返回释放出的能量可能有 多种形式，产生的辐射也不在一个方向上，但 对测量仍将产生一定干扰。 消除干扰的措施： 将发射的光调成一定频率；检测器只接受该频 率的光信号； 原子化过程发射的非调频干扰 信号不被检测； 二、光源 1.作用 提供待测元素的特征光谱。获得较高的灵敏度和准确度。 光源应满足如下要求；（1）能发射待测元素的共振线；（2）能 发射锐线；（3）辐射光强度大，稳定性好。 2.空心阴极灯构造 3.空心阴极灯的原理 kT h j kT E j kT E E j j e P P e P P e P P N N − j − − − = = = 0 0 0 0 0 K b t I I e − = 0 N f b mc e v K b I I A D = = = 0 2 0 0 2 π ln 2 lg 0.434 0.434 N f mc e v K D = 0 2 0 2 π ln 2 0.434
（1）施加适当电压时，电子将从空心阴极内壁流向阳极：与充入的情性气体碰撞而使之电离，产生正电荷，其在电场作用下，向阴极内壁猛烈轰击：使阴极表面的金属原子溅射出来，溅射出来的金属原子再与电子、情性气体原子及离子发生撞碰面被激发，于是阴极内辉光中便出现了阴极物质和内充情性气体的光谱。（2）用不同待测元素作阴极材料，可制成相应空心阴极灯。空心阴极灯的辐射强度与灯的工作电流有关。（3）使用前要预热5-20分钟，使发光强度达到稳定。优点：（1）辐射光强度大，稳定，谱线窄，灯容易更换。（2）只有一个操作参数---电流。缺点：每测一种元素需更换相应的灯。三、原子化系统毛细管1.作用将试样中的待测元素转变成气态原子。是AAS法的关键部分，影响测定撞击球灵敏度、干扰、准确度等2.原子化方法（1）火焰法---预混合型（2）无火焰法一电热高温石试液载气节流管墨管，激光3.火焰原子化装置雾化器和燃烧器。（1）雾化器结构如图所示hra主要缺点：雾化效率低。Burner head原子化器结构如图所示locking ringFlowspoilet（2）火焰AuxilirreiainngsaidunPressure试样雾滴在火焰中，经蒸发，干燥，离解（产生大量基态原relief vents子），同时被激发而产生共振吸收。层流火焰NebulizeFlowspoileradjusting kno(Panton plastic)预热区：小于4mm，干燥气溶胶，温度350度第一反应区：4-6mm，温度小于2300度，不适于AAS。SampleNebulizcapillaryNebulizer中间薄层区：6-12mm，原子化区，温度最高，基态原子浓To wasteoxidant度最大。表火焰的温度第二反应区：大于12mm，部分原子可能重燃烧速度火焰温度发火温度火焰S-Tcm新结合为分子1840煤气空气56055-煤气2730（3）火焰性质：一450821935丙烧5101空气（a）化学计量焰：温度高，干扰少，稳定，2850490丙烷一氧3202050f空气530-背景低，常用。乙炔/空气（1/4）岚一氧9002700450（b）富燃焰：还原性火焰，燃烧不完全，2300350160乙炔空气一级11303060乙炔335测定较易形成难熔氧化物的元素Mo、Cr、1802955400乙块氧化亚氨Al、稀土等。乙炔空气（1/3）903095乙块氨化氨-202330一空气（c）贫燃焰：火焰温度低，氧化性气氛，1404640凯纸6402815氧氮（50%）乙炔适用于碱金属测定。乙炔/空气（1/6）4.石量炉原子化装置进样器(1) 结构如图所示：外气路中Ar气体沿石墨管外冷都壁流动，冷却保护石墨管：内气路中Ar气体由管两端流向管特石英窗中心，从中心孔流出，用来保护原子不被氧化，同时排除干光束燥和灰化过程中产生的蒸汽。红体E（2）原子化过程原子化过程分为于燥、灰化（去除基体）、美批饭原子化、净化（去除残渣）四个阶段，待测元素在高温下生专成基态原子。（3）优缺点优点：原子化程度高（90%以上），试样用量少（1-100μL），可测固体及粘稠试样，灵敏度比火焰法几个数量级高，检测极限10-12g/L。缺点：精密度差，测定速度慢，操作不够简便，装置复杂，有时记忆效应很严重。5.其他原子化方法（1）低温原子化方法主要是氢化物原子化方法，原子化温度700~900C：主要应用于：As、Sb、Bi、Sn、Ge
（1）施加适当电压时，电子将从空心阴极内壁流向阳极; 与充入的惰性气体碰撞而使之电离，产生正电荷，其在电 场作用下，向阴极内壁猛烈轰击; 使阴极表面的金属原子溅射出来，溅射出来的金属原子再与电子、惰性气体原子及离子 发生撞碰而被激发，于是阴极内辉光中便出现了阴极物质和内充惰性气体的光谱。 （2） 用不同待测元素作阴极材料，可 制成相应空心阴极灯。 空心阴极灯的辐射强度与灯的工作电流有关。（3）使用前要预热 5-20 分钟，使发光强度达到稳定。 优点：（1）辐射光强度大，稳定，谱线窄，灯容易更换。 （2）只有一个操作参数-电流。 缺点：每测一种元素需更换相应的灯。 三、原子化系统 1.作用 将试样中的待测元素转变成气态原子。是 AAS 法的关键部分，影响测定 灵敏度、干扰、准确度等 2.原子化方法 （1）火焰法-预混合型 （2）无火焰法—电热高温石 墨管，激光 3.火焰原子化装置——雾化器和燃烧器。 （1）雾化器 结构如图所示 主要缺点：雾化效率低。 原子化器 结构如图所示 （2）火焰 试样雾滴在火焰中，经蒸发，干燥，离解（产生大量基态原 子），同时被激发而产生共振吸收。 层流火焰 预热区：小于 4mm，干燥气溶胶，温度 350 度 第一反应区：4-6mm，温度小于 2300 度，不适于 AAS。 中间薄层区：6-12mm，原子化区，温度最高，基态原子浓 度 最大。 第二反应区：大于 12mm，部分原子可能重 新结合为分子 （3）火焰性质： （a）化学计量焰： 温度高，干扰少，稳定， 背景低，常用。乙炔/空气（1/4） （b）富燃焰： 还原性火焰，燃烧不完全， 测定较易形成难熔氧化物的元素 Mo、Cr、 Al、稀土等。乙炔/空气（1/3） （c）贫燃焰： 火焰温度低，氧化性气氛， 适用于碱金属测定。乙炔/空气（1/6） 4.石墨炉原子化装置 （1）结构 如图所示： 外气路中 Ar 气体沿石墨管外 壁流动，冷却保护石墨管；内气路中 Ar 气体由管两端流向管 中心，从中心孔流出，用来保护原子不被氧化，同时排除干 燥和灰化过程中产生的蒸汽。 （2）原子化过程 原子化过程分为干燥、灰化（去除基体）、 原子化、净化（去除残渣） 四个阶段，待测元素在高温下生 成基态原子。 （3）优缺点 优点：原子化程度高（90%以上），试样用量少（1-100μL），可测固体及粘稠试样，灵敏度比火焰法几 个数量级高，检测极限 10-12 g/L。 缺点：精密度差，测定速度慢，操作不够简便，装置复杂，有时记忆效应很严重。 5.其他原子化方法 （1）低温原子化方法 主要是氢化物原子化方法，原子化温度 700~900 ゜C ； 主要应用于：As、Sb、Bi、Sn、Ge
Se、Pb、Te等元素。原理：在酸性介质中，与强还原剂硼氢化钠反应生成气态氢化物。例AsCl3+4NaBH4+HCI+8H2O=AsH3+4NaCI+4HBO2+13H2将待测试样在专门的氢化物生成器中产生氢化物，送入原子化器中检测。特点：原子化温度低，灵敏度高（对砷、硒可达10-9g）：基体干扰和化学干扰小（其氢化反应实际也是分离过程）（2）冷原子化法低温原子化方法（一般700~900C）：主要应用于：各种试样中Hg元素的测量：原理：将试样中的汞离子用SnCI2或盐酸羟胺完全还原为金属汞后，用气流将汞蒸气带入具有石英窗的气体测量管中进行吸光度测量。特点：常温测量：灵敏度、准确度较高（可达108g汞）：四、单色器1.作用将待测元素的共振线与邻近线分开。2.组件色散元件（棱镜、光栅），凹凸镜、狭缝等。3.单色器性能参数（1）倒线色散率（D）单位长度焦面上所包含的谱线范围，nm/mm（2）分辨率仪器分开相邻两条谱线的能力。用该两条谱线的平均波长与其波长差的比值，R=^/△Λ表示。（3）通带宽度（W）指通过单色器出射狭缝的光的波长范围。当倒色散率（D）一定时，可通过选择狭缝宽度S（mm）来确定：W=DxS(nm)五、检测系统主要由检测器、放大器、对数变换器、显示记录装置组成。1.检测器-.....将单色器分出的光信号转变成电信号。如：光电池、光电倍增管、光敏晶体管等。分光后的光照射到光敏阴极K上，轰击出的光电子又射向光敏阴极1，轰击出更多的光电子，依次倍增，在最后放出的光电子比最初多到106倍以上，最大电流可达10μA，电流经负载电阻转变为电压信号送入放大器。2.放大器-将光电倍增管输出的较弱信号，经电子线路进一步放大。3.对数变换器--光强度与吸光度之间的转换。4.显示、记录新仪器配置：原子吸收计算机工作站第三节干扰及其抑制一、光谱干扰包括：谱线干扰和背景干扰，主要来自光源和原子化器。（一）与光源有关的光谱干扰1光谱通带内有非吸收线，导致灵敏度下降。可通过调小狭缝或另选分析线的方法来抑制。2空心阴极灯内有单色器不能分离的干扰元素辐射，导致假吸收。换纯度较高的单元素灯或另选分析线减小干扰。（二）与原子化器有关的光谱干扰1．来自火焰本身或原子蒸气中待测元素的发射。可将光源的光调成一定频率；检测器只接受该频率的光信号的方法减免。2.背景吸收主要是指原子化过程中所产生的光谱于扰，主要有分子吸收于扰和散射于扰，于扰严重时，不能进行测定。（1）分子吸收与光散射分子吸收：原子化过程中，存在或生成的分子对特征辐射产生的吸收。分子光谱是带状光谱，势必在一定波长范围内产生干扰。光散射：原子化过程中，存在或生成的微粒使光产生的散射现象。产生正偏差，石墨炉原子化法比火焰法产生的干扰严重如何消除？火焰种类及对光的吸收：火焰本身也对光有吸收。根据待测元素的共振线，选择不同的火焰，可避开干扰：例：As的共振线193.7nm由图可见，采用空气-乙炔火焰时，火焰产生吸收，而选氢-空气火焰则较好；0.8空气-乙火焰：最常用；可测定30多种元素；1.NO-CH箱(NO7Lmin.CH6Lminl)2,ArHt(Ar8.6Lmin,H20Lmin1)N20-乙快火焰：火焰温度高，可测定70多种元素。0.63.空气-H始(空气10L-mmH28Lmin*)4.空气-GH始(空气10LmnCH2.3Lmn-1)（2）背景干扰校正方法LA.氛灯连续光谱背景校正ID背景吸收旋转斩光器交替使尔灯提供的连续光谱和空心阴极灯提供的共振线通过火焰：连续光?空心阴极灯谱通过时：测定的为背景吸收A编报光鼓分析物和吸收线（此时的共振线吸收相对于总背景吸收Eo旋转偏报器吸收可忽略)：共振线通过时，光源吸收线原子化4砂城测定总吸收：差值为有效吸收：只能校正190-380nm14Zo偏报光吸收线旋转偏报器光源吸收线恒定磁场调制方式Zeeman效应背景校正原理示意图
Se、Pb、Te 等元素。原理： 在酸性介质中，与强还原剂硼氢化钠反应生成气态氢化物。例 AsCl3 +4NaBH4 + HCl +8H2O = AsH3 +4NaCl +4HBO2+13H2 将待测试样在专门的氢化物生成器中产生氢化物，送入原子化器中检测。 特点：原子化温度低 ，灵敏度高（对砷、硒可达 10-9g）；基体干扰和化学干扰小（其氢化反应实际也是分离过程）； （2）冷原子化法 低温原子化方法（一般 700~900゜C）； 主要应用于：各种试样中 Hg 元素的测量； 原理： 将试样中 的汞离子用 SnCl2 或盐酸羟胺完全还原为金属汞后，用气流将汞蒸气带入具有石英窗的气体测量管中进行吸光度测量。 特点：常温测量；灵敏度、准确度较高（可达 10-8 g 汞）； 四、单色器 1.作用 将待测元素的共振线与邻近线分开。 2.组件 色散元件（棱镜、光栅），凹凸镜、狭缝等。 3.单色器性能参数 （1）倒线色散率（D） 单位长度焦面上所包含的谱线范围，nm/mm （2）分辨率 仪器分开相邻 两条谱线的能力。用该两条谱线的平均波长与其波长差的比值，R=λ/Δλ表示。 （3）通带宽度（W） 指通过单色器 出射狭缝的光的波长范围。当倒色散率（D）一定时，可通过选择狭缝宽度 S （mm）来确定： W=DS （nm） 五、检测系统 主要由检测器、放大器、对数变换器、显示记录装置组成。 1.检测器- 将单色器分出的光信号转变成电信号。 如：光电池、光电倍增管、光敏晶体管等。 分光后的光照射到光敏 阴极 K 上，轰击出的 光电 子又射向光敏阴极 1，轰击出更多的光电子，依次倍增，在最后放出的光电子 比最初多到 106 倍以上，最大电流可达 10μA，电流经负载电阻转变为电压信号送入放大器。 2.放大器-将光电倍增管输出的较弱信号，经电子线路进一步放大。3.对数变换器-光强度与吸光度之间的转换。 4.显示、记录 新仪器配置：原子吸收计算机工作站 第三节 干扰及其抑制 一、光谱干扰 包括：谱线干扰和背景干扰，主要来自光源和原子化器。 （一）与光源有关的光谱干扰 1. 光谱通带内有非吸收线，导致灵敏度下降。可通过调小狭缝或另选分析线的方法来抑 制。 2 .空心阴极灯内有单色器不能分离的干扰元素辐射，导致假吸收。换纯度较高的单元素灯或另选分析线减小干扰。 （二）与原子化器有关的光谱干扰 1．.来自火焰本身或原子蒸气中待测元素的发射。可将光源的光调成一定频率；检测器只接受该频率的光信号的方法减免。 2.背景吸收 主要是指原子化过程中所产生的光谱干扰，主要有分子吸收干扰和散射干扰，干扰严重时，不能进行测定。 （1）分子吸收与光散射 分子吸收：原子化过程中，存在或生成的分子对特征辐射产生的吸收。分子光谱是带状 光谱，势必在一定波长范围内产生干扰。 光散射：原子化过程中，存在或生成的微粒使光产生的散射现象。产生正偏差， 石墨炉原子化法比火焰法产生的干扰严重 如何消除？ 火焰种类及对光的吸收： 火焰本身也对光有吸收。根据待测元素的共振线，选择不同的火焰，可避开干扰： 例：As 的共振线 193.7nm 由图可见，采用空气-乙炔火焰时，火焰产生吸收，而选氢-空气火焰则较好； 空气-乙炔火焰：最常用；可测定 30 多种元素； N2O-乙炔火焰：火焰温度高，可测定 70 多种元素。 （2）背景干扰校正方法 A. 氘灯连续光谱背景校正 旋转斩光器交替使氘灯提供 的连续光谱和空心阴极灯提 供的共振线通过火焰；连续光 谱通过时：测定的为背景吸收 (此时的共振线吸收相对于总 吸收可忽略)；共振线通过时， 测定总吸收；差值为有效吸收；只能校正 190-380nm
B.塞曼(Zeeman)效应背景校正法Zeeman效应：在磁场作用下简并的谱线发生裂分的现象：校正原理：原子化器加磁场后，随旋转偏振器的转动，当平行磁场的偏振光通过火焰时，产生总吸收：当垂直磁场的偏振光通过火焰时，只产生背景吸收见下页图示：方式：光源调制法和共振线吸收线调制法（应用较多），后者又分为恒定磁场调制方式和可变磁场调制方式。优点：校正能力强（可校正背景A1.2~2.0）：可校正波长范围宽：190～900nm：二、物理干扰及抑制试样在转移、蒸发过程中物理因素变化引起的干扰效应，主要影响试样喷入火焰的速度、雾化效率、雾滴大小等。可通过控制试液与标准溶液的组成尽量一致的方法来抑制。三、化学干扰及抑制指待测元素与其它组分之间的化学作用所引起的干扰效应，主要影响待测元素的原子化效率，是主要干扰源。待测元素与共存物质作用生成难挥发的化合物，致使参与吸收的基态原子减少。例（1）阳离子的干扰测Ca时Al千扰，生成尖晶石CaAIO4（2）阴离子的干扰硫酸、磷酸等与Ca、Mg反应2.化学干扰的抑制通过在标准溶液和试液中加入某种光谱化学缓冲剂来抑制或减少化学干扰：（1）释放剂一与干扰元素生成更稳定化合物使待测元素释放出来。例：锶和铜可有效消除磷酸根对钙的干扰。（2）保护剂一与待测元素形成稳定的络合物，防止干扰物质与其作用。例：加入EDTA生成EDTA-Ca，避免磷酸根与钙作用。（3）缓冲剂一加入足够的干扰元素，使干扰趋于稳定。例：用N2O一C2H2火焰测钛时，在试样和标准溶液中加入300mgL-1以上的铝盐，使铝对钛的干扰趋于稳定。（4）电离缓冲剂一加入大量易电离的一种缓冲剂以抑制待测元素的电离。例：加入足量的艳盐，抑制K、Na的电离。四、电高干扰待测离子发生电离，生成离子，不产生原子吸收，总吸收强度减弱：电离电位≤6eV的元素易发生电离，火焰温度越高干扰越严重，（如碱及碱土元素）。消除方法加消电离剂--碱金属元素第四节分析条件的选择与应用一、特征参数1.灵敏度(1)灵敏度（S)一一指在一定浓度时，测定值（吸光度）的增量（△A）与相应的待测元素浓度（或质量）的增量（△c或或Am）的比值：Sc=A/cSm=△A/m(2)特征浓度——指对应与1%净吸收（IT-IS）/IT=1/100的待测物浓度（cc），或对应与0.0044吸光度的待测元素浓度单位：cc=0.0044△c/△Aμg(mol 1%)-1(3)特征质量mc=0.0044mlA单位：g(mol 1%)-1二、测定条件的选择1：分析线一般选待测元素的共振线作为分析线，测量高浓度时，也可选次灵敏线2.通带（可调节狭缝宽度改变）无邻近干扰线（如测碱及碱土金属）时，选较大的通带，反之（如测过渡及稀土金属），宜选较小通带。3.空心阴极灯电流在保证有稳定和足够的辐射光通量的情况下，尽量选较低的电流。4，火焰依据不同试样元素选择不同火焰类型。5.观测高度调节观测高度（燃烧器高度），可使元素通过自由原子浓度最大的火焰区，灵敏度高，观测稳定性好
B. 塞曼(Zeeman)效应背景校正法 Zeeman 效应：在磁场作用下简并的谱线发生裂分的现象； 校正原理：原子化器加磁场后，随旋转偏振器的转动，当平行磁场的偏振光通过火焰时，产生总吸收；当垂直磁场的偏振光 通过火焰时，只产生背景吸收； 见下页图示： 方式：光源调制法和共振线吸收线调制法（应用较多），后者又分为恒定磁场调制方式和可变磁场调制方式。 优点：校正能力强（可校正背景 A 1.2～2.0）； 可校正波长范围宽：190 ～ 900nm ； 二、物理干扰及抑制 试样在转移、蒸发过程中物理因素变化引起的干扰效应，主要影响试样喷入火焰的速度、雾化效率、雾滴大小等。 可通 过控制试液与标准溶液的组成尽量一致的方法来抑制。 三、化学干扰及抑制 指待测元素与其它组分之间的化学作用所引起的干扰效应,主要影响待测元素的原子化效率，是主要干扰源。 待测元素与共存物质作用生成难挥发的化合物，致使参与吸收的基态原子减少。 例（1）阳离子的干扰 测 Ca 时 Al 干扰，生成尖晶石 CaAlO4 （2）阴离子的干扰 硫酸、磷酸等与 Ca、Mg 反应 2.化学干扰的抑制 通过在标准溶液和试液中加入某种光谱化学缓冲剂来抑制或减少化学干扰：（1）释放剂—与干扰元素生成更稳定化合物使待 测元素释放出来。 例：锶和镧可有效消除磷酸根对钙的干扰。（2）保护剂—与待测元素形成稳定的络合物，防止干扰物质 与其作用。 例：加入 EDTA 生成 EDTA-Ca，避免磷酸根与钙作用。（3）缓冲剂—加入足够的干扰元素，使干扰趋于稳定。 例：用 N2O—C2H2 火焰测钛时，在试样和标准溶液中加入 300mgL-1 以上的铝盐，使铝对钛的干扰趋于稳定。 （4）电离缓冲剂—加入大量易电离的一种缓冲剂以抑制待测元素的电离。例：加入足量的铯盐，抑制 K、Na 的电离。 四、电离干扰 待测离子发生电离，生成离子，不产生原子吸收，总吸收强度减弱；电离电位≤6eV 的元素易发生电离，火焰温度越高， 干扰越严重，（如碱及碱土元素）。消除方法 加消电离剂-碱金属元素 第四节 分析条件的选择与应用 一、特征参数 1. 灵敏度 (1)灵敏度（S）——指在一定浓度时，测定值（吸光度）的增量（ΔA）与相应的待测元素浓度（或质量）的增量（Δc 或 Δm）的比值： Sc=ΔA/Δc 或 Sm=ΔA/Δm (2)特征浓度——指对应与 1%净吸收（ IT -IS）/IT=1/100 的待测物浓度（cc），或对应与 0.0044 吸光度的待测元素浓度. cc=0.0044Δc/ΔA 单位： μg(mol 1%)-1 (3)特征质量 mc=0.0044Δm/ΔA 单位： g(mol 1%)-1 二、测定条件的选择 1．分析线 一般选待测元素的共振线作为分析线，测量高浓度时，也可选次灵敏线 2．通带（可调节狭缝宽度改变） 无 邻近干扰线（如测碱及碱土金属）时，选较大的通带，反之（如测过渡及稀土金属），宜选较小通带。 3．空心阴极灯电流 在 保证有稳定和足够的辐射光通量的情况下，尽量选较低的电流。4．火焰 依据不同试样元素选择不同火焰类型。5．观测 高度 调节观测高度（燃烧器高度），可使元素通过自由原子浓度最大的火焰区，灵敏度高，观测稳定性好
表原子吸收光谱法中常用的分析线元素索入/nm元素A/nma/nm元元素a/nmSr460.73, 407.77Ag328.07, 338.29Eu459.40,462.72Na589.00,330.30AlTa271.47,277.59309.27,308.22Fe248.33,352.29Nb334.37,358.03AsTb432.65,431.89193.64,197.20Ga287.42,294.42Os290.91, 305.87Au242.80,267.60Te214.28,225.90Gd368.41,407.87Pb216.70,283.31B249.68,249.77Th371.9,380.3Ge265.16,275.46Pd247.64,244.79Ba553.55,455.40PrTI364.27,337.15Hf.307.29,286.64495.14,513.34Be234.86TI276.79,377.58Hg253.65Pt265.95,306.47Bi223.06,Ho410.38,405.39Tm409,4222.83Rb780.02,794.76InUCa422.67,239.86303.94,325.61Re351.46,358.49346.05,346.47CdIrV228.80,326.11209.26,208.88Rh318.40,385.58343.49,339.69K766.49,769.90Ru349.89,372.80WCe520.0,369.7255.14,294.74CoLa550.13,418.73Sb217.58,206.83Y410.24, 412.83240.71,242.49LiSeCr670.78,323.26391.18,402.04Yb357.87,359.35398.80,346.44LuSeCs335.96,328.17196.09,703.99Zn307.59852.11,455.54213.86,CuMgSi251.61,250.69Z285.21,279.55360.12,301.18324.75,327.40Nd463.42,471.90MrSm429.67,520.06Dy421.17,404.60279.48,403.68Ni232.00,341.48SnErMo313.26,317.04224.61,286.33400.80,415.11口BeB234.9249.7670.81233国AS309.3251.61+1+.31+3CKGaGeSeTiMnCuZaAsSeFeCoN766.5422.7318.4357.9279.5248.3240.7232.0324.8213.9287.4265.2193.7196.0391.2364.31.22127331+1.21.2V11PdSSr+ZrNDMoRuRhAeCdInS6TeR286.3405.9328.1228-8303.9217.6214.3780.0460.7407.7360.1313.3349.9343.54.621+3731+11.2221,21.211.211.21CwIrPrAEHTaReL4377.6852.1553.6392.8271.5316.0264.0265.9242.8223.1307.2400.8253.7276.8283.311+.33333311+21,21.20.1.21.21.2PMEuGdDyHoETmYbSmThLa495.1463.4429.7459.4368.4432.0421.2410.3400.8410.6398.8331.233333333图周期表中健用原子吸收光谱法分析的元家元家符号下面的数字为分析线的波长（mm），最低一提数字表承火始的类别：0：冷源子化法1：空气一乙炔火蜡1++高燃空气一乙快火始2空气一丙统，成空气-天然气3氯化亚氟一乙快大箱大部分元索均可用石疆原子化扶进行分析。三、定量分析方法配制一系列不同浓度的标准试样，由低到高依次分析，将获得的吸光度A数据对应于浓度作标准曲线，在1.标准曲线法相同条件下测定试样的吸光度A数据，在标准曲线上查出对应的浓度值：或上由标准试样数据获得线性方程，将测定试样的吸光度A数据带入计算。Ast注意：在高浓度时，标准曲线易发生弯曲，压力变宽影响所致：A1Ax2.标准加入法/取若干份体积相同的试液（cx），依次按比例加入不同量的待测物的标准溶0Cx2Co4CoCo液（co），定容后浓度依次为：cx，cx+co，cx+2co，cx+3co，cx+4.co...分别测得吸光度为：Ax，A，A2，A3，A.…。以A对浓度c做图得一直线，图中x点即待测溶液浓度。该法可消除基体干扰：不能消除背景干扰：四、应用应用广泛的微量金属元素的首选测定方法（非金属元素可采用间接法测量）。（1)头发中微量元素的测定一微量元素与健康关系：(2)水中微量元素的测定一环境中重金属污染分布规律：(3)水果、蔬菜中微量元素的测定：（(4）矿物、合金及各种材料中微量元素的测定：（5）各种生物试样中微量元素的测定
三、定量分析方法 1.标准曲线法 配制一系列不同浓度的标准试样，由低到高依次分析，将获得的吸光度 A 数据对应于浓度作标准曲线，在 相同条件下测定试样的吸光度 A 数据，在标准曲线上查出对应的浓度值；或 由标准试样数据获得线性方程，将测定试样的吸光度 A 数据带入计算。 注意：在高浓度时，标准曲线易发生弯曲，压力变宽影响所致； 2.标准加入法 取若干份体积相同的试液（cX），依次按比例加入不同量的待测物的标准溶 液（cO），定容后浓度依次为： cX ， cX +cO ， cX +2cO ， cX +3cO ， cX +4 cO . 分别测得吸光度为：AX，A1，A2，A3，A4.。 以 A 对浓度 c 做图得一直线，图中 cX 点即待测溶液浓度。 该法可消除基体干扰；不能消除背景干扰； 四、应用 应用广泛的微量金属元素的首选测定方法(非金属元素可采用间接法测量)。 (1)头发中微量元素的测定—微量元素与健康关 系； (2)水中微量元素的测定—环境中重金属污染分布规律；(3)水果、蔬菜中微量元素的测定；(4) 矿物、合金及各种材 料中微量元素的测定；(5) 各种生物试样中微量元素的测定
第五节原子荧光光谱分析法一、概述原子在辐射激发下发射的荧光强度来定量分析的方法：1964年以后发展起来的分析方法：属发射光谱但所用仪器与原子吸收仪器相近：1.特点(1）检出限低、灵敏度高Cd：10-12g*cm3：Zn：10-llgcm3：20种元素优于AAS(2)谱线简单、干扰小(3）线性范围宽（可达3~5个数量级）（4）易实现多元素同时测定（产生的荧光向各个方向发射）2.缺点存在荧光淬灭效应、散射光干扰等问题；二、基本原理1．原子荧光光谱的产生过程；当气态原子受到强特征辐射时，由基态跃迁到激发态，约在10-8s后，再由激发态跃迁回特点：到基态，辐射出与吸收光波长相同或不同的荧光：（1）属光致发光：二次发光：（2）激发光源停止后，荧光立即消失：（3）发射的荧光强度与照射的光强有关：（4）不同元素的荧光波长不同：（5）浓度很低时，强度与蒸气中该元素的密度成正比，定量依据(适用于微量或痕量分析）：2.原子荧光的产生类型三种类型：共振荧光、非共振荧光与敏化荧光（1）共振荧光共振荧光：气态原子吸收共振线被激发后，激发态原子再发出与共振线波长相同的荧光：见A、C：热共振荧光：若原子受热激发处于压稳态，再吸收辐射进一步激发，然后再发射出相同波长的共振荧光：见图B、D：（2）非共振荧光当荧光与激发光的波长不相同时，产生非共振荧光：分为：直跃线荧光、阶跃线荧光、anti-Stokes荧光三种直线荧光（Stokes荧光）：跃回到高于基态的亚稳态时所发射的荧光：荧光波长大于激发线波长（荧光能量间隔小于激发线能量间隔）；Pb原子：吸收线283.13nm：荧光线407.78nm：同时存在两种形式。铠原子：吸收线337.6nm：共振荧光线337.6nm；直跃线荧光535.0nm；阶跃线荧光：光照激发，非辐射方式释放部分能量后，再发射荧光返回基态；荧光波长小于激发线波长（荧光能量间隔大于激发线能量间隔）：非辐射方式释放能量：碰撞，放热：光照激发，再热激发，返至高于基态的能级，发射荧光，图(c)B、D：Cr原子：吸收线359.35nm；再热激发，荧光发射线357.87nm，图(c)B、Danti-Stokes荧光：荧光波长小于激发线波长：先热激发再光照激发(或反之)，再发射荧光直接返回基态：图(d）：钢原子：图(d)A、C :先热激发，再吸收光跃迁451.13nm；发射荧光410.18nm，130BTA直跃线荧光阶跃线荧光麦光共振荧光非共振荧光原子荧光产生的过程（3）敏化荧光受光激发的原子与另一种原子碰撞时，把激发能传递另一个原子使其激发，后者发射荧光：火焰原子化中观察不到敏化荧光：非火焰原子化中可观察到。所有类型中，共振荧光强度最大，最为有用。3.荧光猝灭与荧光量子效率荧光猝灭：受激发原子与其他原子碰撞，能量以热或其他非荧光发射方式给出，产生非荧光去激发过程，使荧光减弱或完全不发生的现象。荧光猝灭程度与原子化气氛有关，氩气气氛中荧光猝灭程度最小。如何恒量荧光猝灭程度？荧光量子效率：@=Φf/@aΦf发射荧光的光量子数：Φa吸收的光量子数之比：荧光量子效率～14.待测原子浓度与荧光的强度当光源强度稳定、辐射光平行、自吸可忽略，发射荧光的强度IF正比于基态原子对特定频率吸收光的吸收强度Ia：I, =@.I。A.K。.I.N-K.c
第五节 原子荧光光谱分析法 一、概述 原子在辐射激发下发射的荧光强度来定量分析的方法； 1964 年以后发展起来的分析方法；属发射光谱但所用仪器与原子吸 收仪器相近； 1.特点 (1) 检出限低、灵敏度高 Cd：10-12 g ·cm-3； Zn：10-11 g ·cm-3；20 种元素优于 AAS (2) 谱线简单、干扰 小 (3) 线性范围宽（可达 3～5 个数量级） (4) 易实现多元素同时测定（产生的荧光向各个方向发射） 2.缺点 存在荧光淬灭效应、散射光干扰等问题； 二、基本原理 1．原子荧光光谱的产生过程： 当气态原子受到强特征辐射时，由基态跃迁到激发态，约在 10-8s 后，再由激发态跃迁回 到基态，辐射出与吸收光波长相同或不同的荧光； 特点： （1）属光致发光；二次发光； （2）激发光源停 止后，荧光立即消失； （3）发射的荧光强度与照射的光强有关； （4）不同元素的荧光波长不同； （5）浓度很低 时，强度与蒸气中该元素的密度成正比，定量依据(适用于微量或痕量分析)； 2.原子荧光的产生类型 三种类型：共振荧光、非共振荧光与敏化荧光 （1）共振荧光 共振荧光：气态原子吸收共振线被激发后，激发态原子再发出与共振线波长相同的荧光；见 A、C；热共振荧光：若原子受 热激发处于压稳态，再吸收辐射进一步激发，然后再发射出相同波长的共振荧光；见图 B、D； （2）非共振荧光 当荧光与激发光的波长不相同时，产生非共振荧光； 分为：直跃线荧光、阶跃线荧光、anti-Stokes 荧光三种； 直跃线荧光（Stokes 荧光）：跃回到高于基态的亚稳态时所发射的荧光；荧光波长大于激发线波长（荧光能量间隔小于激 发线能量间隔）； Pb 原子：吸收线 283.13 nm；荧光线 407.78nm； 同时存在两种形式。铊原子：吸收线 337.6 nm；共振 荧光线 337.6nm； 直跃线荧光 535.0nm； 阶跃线荧光：光照激发，非辐射方式释放部分能量后，再发射荧光返回基态；荧光波长小于激发线波长（荧光能量间隔大于 激发线能量间隔）；非辐射方式释放能量：碰撞，放热； 光照激发，再热激发，返至高于基态的能级，发射荧光，图(c)B、 D ； Cr 原子：吸收线 359.35nm；再热激发，荧光发射线 357.87nm，图(c)B、D anti-Stokes 荧光：荧光波长小于激发线波长；先热激发再光照激发(或反之)，再发射荧光直接返回基态；图(d) ； 铟原子： 先热激发，再吸收光跃迁 451.13nm；发射荧光 410.18nm， 图(d)A、C ； （3）敏化荧光 受光激发的原子与另一种原子碰撞时，把激发能传递另一个原子使其激发，后者发射荧光； 火焰原子化中观察不到敏化 荧光； 非火焰原子化中可观察到。 所有类型中，共振荧光强度最大，最为有用。 3.荧光猝灭与荧光量子效率 荧光猝灭： 受激发原子与其他原子碰撞，能量以热或其他非荧光发射方式给出，产生非荧光去激发过程，使荧光减弱或完 全不发生的现象。 荧光猝灭程度与原子化气氛有关，氩气气氛中荧光猝灭程度最小。如何恒量荧光猝灭程度？ 荧光量子效率： = f / a f 发射荧光的光量子数； a 吸收的光量子数之比； 荧光量子效率≈1 4.待测原子浓度与荧光的强度 当光源强度稳定、辐射光平行、自吸可忽略 ，发射荧光的强度 If 正比于基态原子对特定频率吸收光的吸收强度 Ia ； a b c d I Φ I A K l N K c f = = 0 0
If=@Ia在理想情况下：IO原子化火焰单位面积接受到的光源强度：A为受光照射在检测器中观察到的有效面积；KO为峰值吸收系数：1为吸收光程：N为单位体积内的基态原子单色仪数：火焰（顶视）火焰（顶视）透镜2三、原子荧光光度计心放大器透锁1.仪器类型光电倍增管3透镜电源单通道：每次分析一个元读出系统光源光电倍增管（调制）素：多通道：每次可分析多个光源①电源（调制）放大器记录仪元素：色散型：带分光系统：非色散型：采用滤光器分离分析(a）非色散型(b）色散型原子荧光光度计示意图线和邻近线：特点：光源与空心阴极灯卡塞格伦检测器成一定角度：积分器光学系统白2多道原子荧光仪滤光口馨轮多个空心阴极灯同时照射，可同放大器日火焰时分析多个元素口检测器2．主要部件国光源：高强度空心阴极灯、无极G读出放电灯、可调频激光器：原子荧光法同时分析多种元素的仪器示意图可调频激光器：高光强、窄谱线：原子化装置：与原子吸收法相同：色散系统：光栅、滤光器：检测系统：
If = Ia 在理想情况下： I0 原子化火焰单位面积接受到的光源强度；A 为受光照射在检测器中观察到的有效面积；K0 为峰值吸收系数；l 为吸收光 程；N 为单位体积内的基态原子 数； 三、原子荧光光度计 1．仪器类型 单通道：每次分析一个元 素； 多通道：每次可分析多个 元素； 色散型：带分光系统； 非色散型：采用滤光器分离分析 线和邻近线； 特点： 光源与 检测器成一定角度； 多道原子荧光仪 多个空心阴极灯同时照射，可同 时分析多个元素 2．主要部件 光源：高强度空心阴极灯、无极 放电灯、可调频激光器； 可调频激光器：高光强、 窄谱线； 原子化装置：与原子吸收法相同； 色散系统：光栅、滤光器； 检测系统：