第四章‘第1节原子吸收光谱分析基本原理.pptVIP

第四章 原子吸收分光光度分析法 概述 generalization 一、原子吸收线的产生 formation of AAS 二、基态原子数与原子化温度 relation of atomic amount in ground with temperature of atomization 三、谱线轮廓与谱线变宽 shape and broadening of absorption line 四、积分吸收与峰值吸收integrated absorption and absorption in peak max 概述generalization 一、原子吸收线的产生 二、基态原子数与待测元素含量的关系 1.在试样原子化过程中，试样原子不可能全部处于基态，总有部分原子成为激发态原子。由于原子吸收光谱法是以基态原子蒸气对同种原子的特征辐射的吸收为基础，因此，基态原子化程度愈高，原子吸收光谱法的灵敏度也愈高。在处于一定条件的热平衡状态下，激发态原子数Ni与基态原子数N0之间的关系可用玻耳兹曼方程表示。 gi和gO分别为激发态和基态的统计权重 2. T一般在2000—3000 K, Nj/No1%. 可用No代表待测元素的原子总数N。公式右边除T外，都是常数。T一定，比值一定。由于No基本上保持恒定，总是占N的99％以上， N0 ／N受温度的影响很小。一般情况下，原子吸收的精密度比原子发射高。 三、谱线的轮廓与谱线变宽 吸收峰变宽原因： （3）碰撞变宽（洛伦兹变宽，赫尔兹马克变宽）ΔVL 四、积分吸收和峰值吸收 讨论 2.锐线光源 3.峰值吸收 峰值吸收与定量基础 * 第一节 原子吸收光谱分析基本原理 atomic absorption spectrometry,AAS basic principle of AAS 原子吸收现象：物质的基态原子蒸气对其特征辐射吸收的现象；1802年被人们发现；原子吸收光谱分析法是基于元素的基态原子蒸气对同种元素的原子特征谱线的共振吸收作用来进行定量分析的方法。 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) 灵敏度高，10-15～10-13 g； (2) 准确度高，1%～5%； (3) 选择性好，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 测定。 原子吸收光谱分析的基本过程如下：如欲测定试样中某元素含量，1.用该元素的锐线光源发射出特征辐射;2.试样在原子化器中被蒸发、解离为气态基态原子，当元素的特征辐射通过该元素的气态基态原子区时，元素的特征辐射因被气态基态原子吸收而减弱，3.经过色散系统和检测系统后，测得吸光度，根据吸光度与被测定元索的浓度线性关系，从而进行元素的定量分析。 1.当基态原子吸收了一定辐射能后，基态原子被激发跃迁到不同的较高能级，产生不同的原子吸收线。 2. 辐射能使基态原子跃迁到能量最低的激发态，产生的吸收线叫共振吸收线，简称共振线。不同的元素对辐射的吸收都是有选择性的，不同元素有不同的共振吸收线。共振吸收线是元素的特征谱线， 3.在原子吸收光谱分析中，常用元素最灵敏的第一共振吸收线作为分析线。 发射光谱:激发态?基态?发射出一定频率的辐射?产生共振线 吸收光谱:基态?第一激发态,吸收一定频率的辐射?产生共振吸收线（也简称共振线） ?原子结构较分子结构简单，理论上应产生线状光谱吸收线。 ?由：Iv=I0e-KvL ， 透射光强度 Iv和吸收系数及辐射频率有关。 ?实际上用特征辐射光照射时，获得一峰形吸收(具有一定宽度)。 以Iv 、Kv与? 作图： 表征吸收线轮廓(峰)的参数： 中心频率?O(峰值频率) ： 最大吸收系数对应的频率； 中心波长：λ(nm) 半 宽 度：Δ?（简称吸收线宽度） （1）自然宽度：谱线固有宽度 锐线辐射具有一定的宽度，但可以忽略不记。 （2）温度变宽（多普勒变宽） ΔVD或ΔλD 多普勒效应：原子在空间作相对热运动引起，又称热变宽（一个运动着的原子发出的光，如果运动方向离开观察者（接受器），则在观察者看来，其频率较静止原子所发的频率低，反之，高）。温度生高，热变宽增加。 由于同种辐射原子或辐射原子与其他粒子相互碰撞而产生。 洛伦兹（Lorentz）变宽：ΔλL 待测原子和其他粒子碰撞。随原子区密度增加而增大。 赫尔兹马克（Holtsmark）变宽（共振变宽）： ΔλR