光谱-原子吸收发.pptVIP

原子吸收分光光度法具有以下特点： （1）灵敏度高 火焰原子吸收分光光度法测定大多数金属元素的灵敏度为1.0×10-8～1.0×10-10 g·mL-1, 非火焰原子吸收分光光度法的灵敏度为1.0×10-12～1.0×10-14g。 （2）精密度好 由于温度的变化对测定影响较小，该法具有良好的稳定性和重现性，精密度好。一般仪器的相对标准偏差为1％～2％，性能好的仪器可达0.1％～0.5%. * （3）选择性好，方法简便 基态原子是窄频吸收，元素之间的干扰较小，可不经分离在同一溶液中直接测定多种元素，操作简便。 （4）准确度高，分析速度快 测定微、痕量元素的相对误差可达0.1％～0.5％，分析一个元素只需数十秒至数分钟。 * （5）应用广泛 可直接测定岩矿、土壤、大气飘尘、水、植物、食品、生物组织等试样中70多种微量金属元素，还能用间接法测度硫、氮、卤素等非金属元素及其化合物。该法已广泛应用于环境保护、化工、生物技术、食品科学、食品质量与安全、地质、国防、卫生检测和农林科学等各部门。 * 8.2 原子吸收光谱分析的基本原理 1 原子吸收光谱的产生 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原子吸收光谱。是一种基于物质所产生的原子蒸气对特定谱线的吸收作用来进行定量分析的方法。原子吸收光谱位于光谱的紫外区和可见区。 * 吸收光谱与发射光谱的关系  共振线与吸收线 基态 第一激发态，又回到基态，发射出光谱线，称共振发射线。 同样从基态跃迁至第一激发态所产生的吸收谱线称为共振吸收线（简称为共振线）。 吸收线能量与波长关系 λ= hc/ΔE * 2 原子吸收光谱的谱线轮廓 原子吸收光谱线并不是严格地几何意义上的线（几何线无宽度），而是有相当窄的频率或波长范围，即有一定的宽度。 透过光强度对吸收光频率作图: 图 4.15 Iv与v的关系 图 4.16 原子吸收光谱轮廓图 * 半宽度受到很多因素的影响 （1） 自然宽度 没有外界影响，谱线仍有一定的宽度称为自然宽度。它与激发态原子的平均寿命有关，平均寿命愈长，谱线宽度愈窄。在多数情况下约为10-5 nm数量级。 * （2） Doppler（多普勒）变宽 通常在原子吸收光谱法测定条件下，Doppler变宽是影响原子吸收光谱线宽度的主要因素。Doppler宽度是由于原子热运动引起的，又称为热变宽。从物理学中可知，无规则热运动的发光的原子运动方向背离检测器，则检测器接收到的光的频率较静止原子所发的光的频率低。反之，发光原子向着检测器运动，检测器接受光的频率较静止原子发的光频率高，这就是Doppler效应。 (4.35) * （3） 压力变宽（碰撞变宽） 当原子吸收区气体压力变大时，相互碰撞引起的变宽是不可忽略的。原子之间的相互碰撞导致激发态原子平均寿命缩短，引起谱线变宽。 根据与其碰撞的原子不同，又可分为Lorentz变宽及Holtsmark变宽两种。Lorentz（劳伦茨）变宽是指被测元素原子和其它种粒子碰撞引起的变宽，它随原子区内气体压力增大和温度升高而增大。Holtsmark（赫鲁兹马克）变宽是指和同种原子碰撞而引起的变宽，也称为共振变宽。只有在被测元素浓度高时才起作用，在原子吸收法中可忽略不计。 * （4） 自吸变宽 由自吸现象而引起的谱线变宽称为自吸变宽。 此外，由于外界电场或带电粒子、离子形成的电场及磁场的作用，使谱线变宽称为场致变宽。这种变宽影响不大。 * 8.3 原子吸收光谱的测量 （1） 积分吸收 从理论上可以得出，积分吸收与原子蒸气中吸收辐射的原子数成正比。数学表达式为 式中，e为电子电荷；m为电子质量；c为光速；N0为单位体积内基态原子数；f为振子强度，即能被入射辐射激发的每个原子的平均电子数，它正比于原子对特定波长辐射的吸收几率。它是原子吸收光谱法的重要理论依据。 * 如果我们测量∫KVdυ , 就可求出基态原子浓度。但是谱线宽度为10-2 ?左右。需要用高分辨率的分光仪器，这是难以达到的。一百多年前已发现，但一直难以使用。 * （2） 峰值吸收 1955年Walsh A提出，在温度不太高的稳