原子吸收分光光度法分析手册完整版.pdf

原子吸收分光光度法分析手册 第一册 原子吸收分光光度计的原理及测量技术 I、概述 原子吸收分光光度计的发展史和概述： 原子吸收分光光度计(Atomic Absorption Spectrometry , AAS)是在20世纪50年代中期 出现并逐渐发展起来的一种新型仪器分析方法，是基于蒸气相中被测元素的基态原子对 其原子共振辐射的吸收强度来测定试样中被测元素含量的一种方法。 早在1802年，W.H.Wollaston在研究太阳连续光谱时，就发现太阳连续光谱中出现 暗线。1817年J.Fraunhofer在研究太阳连续光谱时，再次发现这些暗线，由于当时尚不了 解产生这些暗线的原因，于是就将这些暗线称为Fraunhofer线。1859年， G.Kirchhoff与 R.Bunson在研究碱金属和碱土金属的火焰光谱时，发现钠蒸气发出的光通过温度较低的 钠蒸气时，回引起钠光的吸收，并根据钠发射线和暗线在光谱中位置相同这一事实，断 定太阳连续光谱的暗线，这是太阳外围的钠原子对太阳光谱的钠辐射吸收的结果。 但是，原子吸收光谱作为一种实用的分析方法在20世纪50年代中期开始的，在 1953年，由澳大利亚的瓦尔西（A. Walsh ）博士发明锐性光源（空心阴极灯），1954年 全球第一台原子吸收在澳大利亚由Walsh 的指导下诞生，在1955年瓦尔西（A. Walsh ）博 士的著名论文“原子吸收光谱在化学中的应用”奠定了原子吸收光谱法的基础。20世纪 50年代末期一些公司先后推出原子吸收光谱商品仪器，发展了Walsh 的设计思想。到了 60年代中期，原子吸收光谱开始进入迅速发展的时期。 原子吸收光谱由许多优点：检出限低，火焰原子吸收可达ng.cm-3级，石墨炉原子 -10-10-14g;准确度高，火焰原子吸收的相对误差1% ，石墨炉原子吸收法 吸收法可达到10 的约为3%-5% ；选择性好，大多数情况下共存元素对被测元素不产生干扰；分析速度 快，应用范围广，能够测定的元素多达70多个。 II. 原子吸收光谱 一、 光谱的种类和原子光谱分析 光谱的种类: 物质中的原子、分子处于运动状态。这种物质的内部运动，在外部可辐射 或吸收能的形式（即电磁辐射）表现出来，而光谱就是按照波长顺序排列的电磁辐射。 由于原子和分子的运动是多种多样的， 因此光谱的表现也是多种多样的。从不同的角 度可把光谱分为不同的种类: • 按照波长及测定方法，光谱可分为：Y 射线（0.005-1.4 Å ）， X 射线(0.1-100 Å ) ，光学光谱(100Å-300μm)和微波波谱(0.3mm-1m) 。而光学光谱又可分为真空 紫外光谱(100-2000 å)、近紫外光谱(2000-3800 Å)、可见光谱 3800-7800 å)、近红 外光谱(7800å-3μm) 和远红外光谱(3-300μm) 。通常所说的光谱仅指光学光谱而 言。 • 按其外形，光谱又可分为连续光谱、带光谱和线光谱。连续光谱的特点是在比较 宽的波长区域呈无间断的辐射或吸收，不存在锐线和间断的谱带。炽热的熔体或 固体会发射出连续光谱。这种光谱对光谱分析不利，需采取措施避免或消除之。 带光谱来源于气体分子的发射或吸收，其特点是谱线彼此靠得很近，以致在通常 的分光条件下，这些谱线似乎连成谱带。这种带光谱对原子发射光谱和原子吸收 光谱分析都是不利的。线光谱是由外形无规则的相间谱线所组成。光谱线是单色 器入口狭缝单色光像，谱线相间不连续是由原子能级的不连续（量子化）所决定 的。这种线光谱是由气磁性原子（离子）经激发后而产生的。 按照电磁辐射的本质，光谱又可分为分子光谱和原子光谱。分子光谱是由于分子中电子 能级变化而产生的。 原子光谱可分为发射光谱、原子吸收光谱、原子荧光光谱和X- 射线以及X- 射线荧光光 谱。前三种涉及原子外层电子跃迁，后两种涉及内层电子的跃迁。目前一般认为原子光 谱仅包括前三种。原子发射光谱分析是基于光谱的发射现象；原子吸收光谱分析是基于 对发射光谱的吸收现象；原子荧光光谱分析是基于被光致激发的原子的再发射现象。 原子吸收光谱分析的波长区域在近紫外和可见光区。其分析原理是将光源辐射出的待测 元素的特征光谱通过样品的蒸气时，被蒸气中待测元素的基态原子所吸收，由发射光