第十二节 原子吸收光谱分析法.pdfVIP

第十一章 原子吸收光谱分析法 18:53:05 第一节原子吸收光谱分析基本原理 一、概述 二、原子吸收光谱的产生 三、谱线轮廓与谱线变宽 四、谱线自吸与自蚀 五、基态原子数与原子化温度 六、定量基础 18:53:05 一、概述 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: 即观察太阳光谱黑线时 发现了原子吸 收现象 1955年以前，一直未用于分析化学。随后 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》 从而奠定了原子吸收光谱法的基础，之后迅速发展。 特点 ： -10 -14 (1) 检出限低，10 ～10 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 18:53:05 二、原子吸收光谱的产生 1. 定义：基于原子由基态跃迁至激发态时对辐射光吸收的测量。通过 选择一定波长的辐射光源，使之满足某一元素的原子由基态跃迁 至激发态能级的能量要求，则辐射后基态的原子数减少，而辐射 吸收值与基态原子数有关，即由吸收前后辐射光强度的变化可确 定待测元素的浓度。 18:53:05 2. 基本原理：原子的能级与跃迁 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 18:53:05 与原子发射法相比较，原子吸收光谱更为简单，由谱线重叠引起光谱干扰 的可能性很小 在AES法中，原子的蒸发与激发过程都在同一个能源中完成，而AAS法则 分别由原子化器和辐射光源提供 18:53:05 3. 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 18:53:05 三、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： E E − E h 0 j −Δ − ν j N j g − kT g j kT g j kT e e e 0 N 0 g g 0 g 0 上式中g 和g 分别为激发态和基态的统计权重，激发态原子数Nj 与基 j 0 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。 18:53:05 18:53:05 由于常用的火焰温度一般低于3000K，而大多数的共 振线波长都小于6000A