原子吸收光谱aas精讲.pptxVIP

原子吸收光谱（AAS）主要内容一、 原子吸收光谱的发展二、原子吸收光谱分析基本理论三、原子吸收光谱仪四、定量分析方法五、特征参数六、干扰及其消除七、原子吸收光谱分析的应用八、样品预处理一、原子吸收光谱的发展原子吸收现象在19世纪被人们发现；1955年澳大利亚物理学家袄尔什奠定了原子吸收光谱的测量基础。原子吸收光谱法(atomic absorption spectrometry，AAS)：以测量气态基态原子外层电子对共振线的吸收为基础的分析方法。原子吸收光谱法是一种成分分析方法，可对六十多种金属元素及某些非金属元素进行定量测定，检测限可达 ng/mL，相对偏差约为1-2%。这种方法目前广泛用于低含量元素的定量测定。原子蒸气出射光Iv入射光I0定义 原子吸收光谱法（AAS）：又称原子吸收分光光度法，是基于待测物质的基态原子对特征谱线的吸收而建立的一种分析方法，是定性或定量测定样品中痕量和超痕量金属元素的有效方法。I0Iv原子蒸汽厚度L（吸收）二、原子吸收光谱分析基本理论共振吸收线：电子从基态跃迁至第一激发态（能量最低的激发态）所产生的吸收谱线称为共振吸收线，简称共振线。原子吸收光谱的产生：当适当波长的光通过含有基态原子的蒸气时，且入射辐射的频率相当于原子中的外层电子由基态跃迁到较高能态所需能量的频率时，基态原子就可以吸收某些波长的光而从基态被激发到激发态，发生共振吸收，从而产生原子吸收光谱。h?iE3E2原子吸收光谱E1E0原子吸收光谱的产生每一种原子都有其自身所特有的能级结构，能产生反映该种原子结构特征的原子吸收光谱。2. 原子吸收光谱进行定量分析的基础当实验条件一定时，蒸气相中的原子浓度与试样中该元素的含量（浓度）成正比。因此，入射辐射减弱的程度与试样中该元素的含量（浓度）成正比。朗伯—比尔吸收定律推导式中：A——吸光度；I——透射原子蒸气吸收层的透射辐射强度 I0——入射辐射强度；L——原子吸收层的厚度； K——吸收系数 c——样品溶液中被测元素的浓度3. 原子吸收线的轮廓 原子结构较分子结构简单，理论上应产生线状光谱吸收线。实际上用特征吸收频率辐射光照射时，获得一峰形吸收（具有一定宽度）。也就是说原子吸收线具有一定的宽度。原子从基态跃迁至激发态所吸收的谱线并不是绝对的单色的几何线，而是具有一定的宽度，通常称之为谱线的轮廓。I0Iv基态原子蒸汽厚度L（吸收）I0为频率为ν的入射光强度kν是原子蒸气对频率为ν的光的吸收系数L为原子蒸气的宽度Iν为频率为ν的透射光强度透射光的强度I? 与光频? 的关系吸收系数与光频的关系透射光的强度Iν随着光的频率ν而改变。在频率ν0处透射光强度最小，即吸收最大。为什么吸收线会具有一定的宽度呢？ （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。这是由于激发态的原子的寿命有限引起的。不同谱线有不同的自然宽度，多数情况下约为10-5nm数量级。（2）多普勒变宽 由于辐射原子处于无规则的热运动状态，因此，辐射原子可以看作运动的波源。这一不规则的热运动与观测器两者间形成相对位移运动，从而发生多普勒效应，使谱线变宽。这种谱线的所谓多普勒变宽，是由于热运动产生的，所以又称为热变宽，一般可达10-3nm，是谱线变宽的主要因素。吸收谱线变宽的原因 （3）压力变宽 由于辐射原子与其它粒子（分子、原子、离子和电子等）间的相互作用而产生的谱线变宽，统称为压力变宽。压力变宽通常随压力增大而增大。 劳伦兹（Lorentz）变宽：由异种粒子引起的变宽 赫鲁兹马克（Holtsmark）变宽：同种粒子碰撞引起的变宽，浓度高时起作用，在原子吸收中可忽略。吸收谱线变宽的原因 （4）自吸变宽 光源空心阴极灯发射的共振线被灯内同种基态原子所吸收产生自吸现象。灯电流越大，自吸现象越严重。（5）场致变宽：外部有电场存在、磁场存在，都能使谱线变宽。吸收谱线变宽的原因 综上所述，在一般的情况下，谱线的宽度可以认为主要由多普勒和压力变宽两个因素引起的。在通常的原子吸收分析的试验条件下，吸收线的轮廓主要受多普勒和劳伦兹变宽的影响。采用火焰原子化装置时，劳伦兹变宽是主要的；当采用无火焰原子化装置时，多普勒变宽占主要地位。综合上述因素，实际原子吸收线的宽度约为10-3 nm 数量级。火焰原子化器单色器空心阴极灯雾化器和雾化室光电倍增管数据处理和仪器控制三、原子吸收光谱仪光源原子化系统分光系统检测系统四大组成部分分 类检测器数目原子化方式单道火焰型光束数目多道非火焰型双光束单光束把待测样品转化成原子蒸汽 但是无论那种仪器都由下面四大部分组成。原子吸收光谱仪一般由光源、原子化系统、分光系统和检测系统四个部分组成。火焰原子吸收光谱仪 石墨炉原子吸收光谱仪发射线吸收线I??? 0（1）光源光源发射线的