第十七章 原子吸收光谱法 rtomierldowhtion Sheeduometu,res
第十七章 原子吸收光谱法 Atomic AbsorptionSpectrometry,AAS
第十七章、原子吸收光谱法 (Atomic Absorption Spectrometry,AAS) 二十世纪初利用原子吸收现象研究天体, 星际间化学组成 Na. D2 Hg.253.7nm Woodson R(1902) 原子吸收分析法比原子发射光谱法晚了 100年左右 (A. Walsh1955年才解决)
第十七章 原子吸收光谱法 (Atomic Absorption Spectrometry,AAS) 二十世纪初利用原子吸收现象研究天体， 星际间化学组成 Na…D2 Hg…253.7 nm Woodson R.(1902) 原子吸收分析法比原子发射光谱法晚了 100年左右 (A.Walsh 1955年才解决)
第十七章、原子吸收光谱法 (Atomic Absorption Spectrometry,AAS) 二十世纪中叶原子吸收分析法建立,并迅速发展。 1955年澳大利亚 A. Walsh发表 《原子吸收光谱在化学分析中的应用》,展示仪器 荷兰J忑J. Alkemade同期独立设计仪器火焰作光源。 1961年苏联5B几bBoB非火焰原子吸收法 1965年英国 J.B. Wilis氧化亚氮-乙炔火焰采用 从30个元素→60~70个。 AAS的发展巳成为化学实验室元素定量分析常规武器
第十七章 原子吸收光谱法 (Atomic Absorption Spectrometry,AAS) 二十世纪中叶 原子吸收分析法建立，并迅速发展。 1955年 澳大利亚 A.Walsh 发表 《原子吸收光谱在化学分析中的应用 》，展示仪器。 荷兰 J.T.J.Alkemade 同期独立设计仪器 火焰作光源。 1961年 苏联 Б.В.Лъвов 非火焰原子吸收法 1965年 英国 J.B.Willis 氧化亚氮-乙炔火焰采用 从30个元素→60～70个。 AAS的发展巳成为化学实验室元素定量分析常规武器
第十七章、原子吸收光谱法 (Atomic Absorption Spectrometry,AAS) 国内发展: 1963年化学通报介绍第一篇文章 1964年蔡祖泉教授造成第一个空心阴极灯 1965年冶金部有色金属研究院组装成功第一台测量装置 1971年国内开始生产原子吸收光谱仪随后广泛使用 优点: 1、灵敏度 2、选择性好 3、测量元素广 4、操作便利 缺点:每测一个元素要使用一个(空心阴极)灯、麻烦
第十七章 原子吸收光谱法 (Atomic Absorption Spectrometry,AAS) 国内发展： 1963年 化学通报介绍第一篇文章 1964年 蔡祖泉教授造成第一个空心阴极灯 1965年 冶金部有色金属研究院组装成功第一台测量装置 1971年 国内开始生产原子吸收光谱仪随后广泛使用 优点： 1、灵敏度 2、选择性好 3、测量元素广 4、操作便利 缺点：每测一个元素要使用一个（空心阴极）灯、麻烦
第十七章原子吸收光谱法 (Atomic Absorption Spectrometry,AAS) 17-1原理方面 17-2仪器 17-3方法的其它技术 17-4干扰问题 17-5原子荧光光谱法简介
第十七章 原子吸收光谱法 (Atomic Absorption Spectrometry,AAS) 17 − 1 原理方面 17 − 2 仪器 17 − 3 方法的其它技术 17 − 4 干扰问题 17 − 5 原子荧光光谱法简介
17-1原子吸收光谱法的原理方面 1、方法概要 物质产生原子蒸气对特定谱线的吸收作用进行定量分析 装置 Mg 285.2nm 空气阴极灯 色光器光电检测器记录指示 原子化器 乙炔空气 LMg]+t
17 - 1 原子吸收光谱法的原理方面 1、方法概要 物质产生原子蒸气对特定谱线的吸收作用进行定量分析 装置 Mg Mg++ →Mg0 285.2 nm 空气阴极灯 单色光器 光电检测器 记录指示 原子化器 乙炔 空气 [Mg]++
17-1原子吸收光谱法的原理方面 2、原子谱线的讨论 (1)原子谱线的描述 激发态=5+b 吸收→hv hv发射 基态 描述方法 I,Ka 谱线浪长λo 谱线形状A4(半宽度、线宽) 谱线强度↓ 与分子光谱有很大差别! A 0
17 - 1 原子吸收光谱法的原理方面 2、原子谱线的讨论 （1）原子谱线的描述 激发态 Ei = E0 + hν 吸收 hν hν 发射 基态 E0 描述方法 I,Kλ K0 谱线波长λ0 谱线形状Δλ （半宽度、线宽) K0/2 谱线强度 I 与分子光谱有很大差别！ λ0 λ Δλ
17-1原子吸收光谱法的原理方面 2原子谱线的讨论 (2)原子吸收光谱线与原子发射光谱线的比较 A.原子吸收线的谱线数目少,光谱简单 任何两能级间发射谱线数 Ncm=n!/(n-2)!21=n(n-1)2m22 当原子能级数m很大时 涉及基态有关的跃迁,即吸收谱线数 N2b=n=(2Nm)12 结果:吸收谱线间的重叠几率小,重叠干扰可不考虑 即选择性好
17 - 1 原子吸收光谱法的原理方面 2.原子谱线的讨论 （2）原子吸收光谱线与原子发射光谱线的比较 A. 原子吸收线的谱线数目少，光谱简单 任何两能级间发射谱线数 Nem= n﹗/[(n-2)﹗2 ﹗] = n（n-1）/2 ≈ n 2 /2 当原子能级数 n 很大时 涉及基态有关的跃迁，即吸收谱线数 Nabs= n =（2 Nem ) 1/2 结果：吸收谱线间的重叠几率小，重叠干扰可不考虑 即选择性好
17-1原子吸收光谱法的原理方面 2.原子谱线的讨论 (2)原子吸收光谱线与原子发射光谱线的比较 B.原子吸收光谱中参与产生吸收光谱的基态原子数≈原子总数 测量灵敏度较高 C.占原子总数多数的基态受湿度等外界条件影响较小,而占少 激发态温度影响较大 原子核吸收测量具有更好的精密度→准确度↑ 从热平衡条件下, Boltzman分布可见 ni /no=gi/goexp(E kT) g=2J+i ★书中表达式16—1计算,一般温度下,原子绝大多数处基 态,B成立 ★温度对np为指数影响,数值大的m0影响小
17 - 1 原子吸收光谱法的原理方面 2.原子谱线的讨论 （2）原子吸收光谱线与原子发射光谱线的比较 B.原子吸收光谱中参与产生吸收光谱的基态原子数≈原子总数 测量灵敏度较高 C.占原子总数多数的基态受湿度等外界条件影响较小，而占少 激发态温度影响较大 原子核吸收测量具有更好的精密度→准确度↑ 从热平衡条件下，Boltzman分布可见 ni /n0=(gi /g0 )exp(-Ei /kT) g=2J+i ★ 书中表达式16—1计算，一般温度下，原子绝大多数处基 态 , B.成立 ★ 温度对 ni , n0为指数影响，数值大的 n0 影响小
17-1原子吸收光谱法的原理方面 2原子谱线的讨论 (3)关于原子谱线的宽度 要比分子吸收光谱峰(50nm约)小得多 小多少? 由什么决定?对原子吸收光谱法建立致关重要! 原子谱线宽度 A凡=[4凡12+(4凡+44)2]12 0.001 0.001 10 0.001 ~0.01nm~0.005nm~10-6nm ~0.01nm 多普勒变宽 洛仑茨变宽
17 - 1 原子吸收光谱法的原理方面 2.原子谱线的讨论 （3）关于原子谱线的宽度 要比分子吸收光谱峰（50nm 约）小得多 小多少？ 由什么决定？对原子吸收光谱法建立致关重要！ 原子谱线宽度 ΔλT= [ΔλD 2+（ΔλN+ΔλL）2] 1/2 0.001 0.001 10-5 0.001 ～ 0.01 nm ～ 0.005nm ～ 10-6 nm ～ 0.01 nm 多普勒变宽 洛仑茨变宽