第3章原子吸收 Atomic absorption spectrometry, AAS
第3章 原子吸收 Atomic absorption spectrometry, AAS
3.1原子吸收光谱分析法概述 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，10-1010-14g; (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 原子吸收光谱法(A)
3.1 原子吸收光谱分析法概述 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 原子吸收光谱法（A）
定义： 原子吸收光谱分析是基于物质 所产生的原子蒸气对特定谱线（通常 是待测元素的特征谱线)的吸收作用 来进行定量分析的一种方法
定义： 原子吸收光谱分析是基于物质 所产生的原子蒸气对特定谱线(通常 是待测元素的特征谱线)的吸收作用 来进行定量分析的一种方法
火焰 镁空心阴极灯 王门 Mg285.2 nm 单色器光电检测器 原子化系统 试液 助燃气 原子吸收分析示意图
原子吸收分析示意图
特点： 原子吸收光谱分析利用的是原子吸收 现象。而发射光谱分析则基于原子的发射 现象。由于原子的吸收线比发射线的数目 少得多，谱线重叠的概率就小得多。原子 吸收法的选择性高，干扰较少且易于克服。 原子蒸气中基态原子比激发态原子数多得 多，所以测定的是大部分原子，这就使原 子吸收法往往具有较高的灵敏度
特点： 原子吸收光谱分析利用的是原子吸收 现象。而发射光谱分析则基于原子的发射 现象。由于原子的吸收线比发射线的数目 少得多，谱线重叠的概率就小得多。原子 吸收法的选择性高，干扰较少且易于克服。 原子蒸气中基态原子比激发态原子数多得 多，所以测定的是大部分原子，这就使原 子吸收法往往具有较高的灵敏度
3.2 原子吸收光谱分析基本原理 共振线与吸收线 共振线： 吸收的辐射能使基态原子跃迁到能量最低 的激发态时，产生的吸收线叫 原子结构不同对辐射的吸收不同共振吸收线不同 通常选择元素最灵敏的第一共振线作为分析线
3.2 原子吸收光谱分析基本原理 一、共振线与吸收线 共振线： 吸收的辐射能使基态原子跃迁到能量最低 的激发态时，产生的吸收线叫~ 原子结构不同 对辐射的吸收不同 共振吸收线不同 通常选择元素最灵敏的第一共振线作为分析线
3.2 原子吸收光谱分析基本原理 二、基态原子数与激发态原子数的分布 在一定的热平衡状态下， N= gie No 80 温度愈大，NN值愈大，激发能E愈小，NN值愈大。 (大多数元素的NN都小于1%，可用N代表原子化器中的原子总数N。)
3.2 原子吸收光谱分析基本原理 n 二、基态原子数与激发态原子数的分布 在一定的热平衡状态下， 温度愈大，Ni/N0值愈大，激发能Ei愈小，Ni/N0值愈大。 (大多数元素的Ni/N0都小于1%，可用N0代表原子化器中的原子总数N。) ( ) 0 0 kT E i i i e g g N N
3.2 原子吸收光谱分析基本原理 大多数元素的NN值很小，即原子蒸气中 激发态原子数远小于基态原子数，火焰中 基态原子数占绝对多数，激发态原子数N 可忽略不计，即可用基态原子数N代表吸 收辐射的原子总数
3.2 原子吸收光谱分析基本原理 n 大多数元素的Ni/N0值很小，即原子蒸气中 激发态原子数远小于基态原子数，火焰中 基态原子数占绝对多数，激发态原子数Ni 可忽略不计，即可用基态原子数N0代表吸 收辐射的原子总数
原子吸收光谱分析基本原理 三、谱线轮廓及变宽 1.谱线轮廓 原子吸收线并不是一条单色的几何线（几 何线无宽度)。 原子蒸气
三、谱线轮廓及变宽 1.谱线轮廓 原子吸收线并不是一条单色的几何线(几 何线无宽度)。 3.2 原子吸收光谱分析基本原理
3.2原子吸收光谱分析基本原理 原子蒸气在特征频率V。处有吸 收线。由此可见，吸收线具有一 定的宽度，称之为谱线轮廓。 吸收线轮廓可用吸收线的半宽度来表 征，中心频率用V。、中心波长用入表 示，半宽度用△V或△表征，峰值吸收 图8-3Iv与v的关系 一半处的频率或波长称吸收线的半宽 度，约为10-3~10-2nm
图8-3 IV与v的关系 原子蒸气在特征频率 v0 处有吸 收线。由此可见，吸收线具有一 定的宽度，称之为谱线轮廓。 吸收线轮廓可用吸收线的半宽度来表 征，中心频率 用ν0 、中心波长用λ0表 示，半宽度用Δν或Δλ表征，峰值吸收 一半处的频率或波长称吸收线的半宽 度，约为10-3~10-2nm 3.2 原子吸收光谱分析基本原理