原子吸收光譜法課件.ppt

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1、原子吸收光譜法一、概述（一）定義（二）特點二、基本原理（一）一般分析過程（二）基態(tài)原子及原子吸收光譜的產(chǎn)生（三）基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子的分配關(guān)系（四）譜線的輪廓及其變寬（五）積分吸收與峰值吸收三、原子吸收分光光度計（一）基本裝置及其工作原理（二）原子吸收光譜分析的實驗技術(shù)第一節(jié)概述一、定義及其分類原子吸收光譜法（atomicabsorptionspectrometryAAS）：又稱為原子吸收光譜分析，簡稱原子吸收法。是基于自由原子吸收光輻射的一種元素定量分析方法。即被測元素的基態(tài)原子對由光源發(fā)出的該原子的特征性窄頻輻射產(chǎn)生共振吸收，其吸光度在一定濃度范圍內(nèi)與蒸汽相中被測元素的基態(tài)原子濃度成正比

2、。即原子吸收法與紫外可見光光度法的基本原理相同，都遵循Beer定律。根據(jù)原子化方式可分為：1）火焰原子吸收法2）非火焰原子吸收法3）冷原子吸收法第一節(jié)概述二、特點（一）原子吸收法、紫外可見光光度法和原子發(fā)射法的區(qū)別三種分析方法的基本原理相同，都遵循Beer定律。1.原子吸收法與紫外可見光光度法的區(qū)別1）吸光物質(zhì)的狀態(tài)不同原子吸收法：蒸汽相中的基態(tài)原子紫外可見光光度法：溶液中的分子（或原子團(tuán)）2）吸收光譜的不同原子吸收法：銳線光、線狀吸收，半寬約0.01?紫外可見光光度法：單色光、帶狀吸收第一節(jié)概述2.原子吸收法與原子發(fā)射法的區(qū)別1）定量分析的基礎(chǔ)（依據(jù)）不同原子吸收法：基態(tài)原子對特征銳線

3、光的吸收程度原子發(fā)射法：激發(fā)態(tài)原子發(fā)射的特征頻率輻射的強度2）測定元素的原子狀態(tài)不同原子吸收法：基態(tài)原子，待測元素中最主要最多的能態(tài)原子原子發(fā)射法：激發(fā)態(tài)原子，待測元素中占極少比率（﹤1%）的能態(tài)原子（二）原子吸收法的特點1.靈敏度高（檢出限低）10-8-10-10g/mL～10-12-10-14g/mL第一節(jié)概述2.精密度好相對標(biāo)準(zhǔn)差（RSD）達(dá)1-2%～0.1-0.5%3.選擇性高4.精確度高、分析速度快5.應(yīng)用廣泛巖石、礦石、土壤、大氣飄塵、水、植物、食品、生物組織等試樣中70多種微量金屬元素，間接測定S、N、鹵素等非金屬及其化合物。6.缺點1）不能對多種元素進(jìn)行同時2）某些元素測

4、定靈敏度較低（稀土元素、Zr、W、U、B），某些成分復(fù)雜的樣品干擾較大。第二節(jié)基本原理一、一般分析過程火焰單色器檢測器放大讀數(shù)助燃?xì)馊細(xì)庠踊到y(tǒng)試液空心陰極燈第二節(jié)基本原理二、基態(tài)原子和原子吸收光譜的產(chǎn)生（一）基態(tài)原子的產(chǎn)生MX試樣溶液霧粒噴入高溫火焰中發(fā)生蒸發(fā)脫水、熱分解原子化、激發(fā)、電離、化合等一系列過程脫水氣化1）MX(濕氣溶液)MX(s)MX(g)原子化2）MX(g)M(g)＋X(g)第二節(jié)基本原理激發(fā)電離3)M(g)M*(g)M＋＋e化合激發(fā)化合激發(fā)MOH*M(g)MOMO*OH第二節(jié)基本原理（二）吸收光譜的產(chǎn)生激發(fā)態(tài)能級基態(tài)能級圖1原子吸收與原子發(fā)射之間的關(guān)系S0S1S2S

5、n原子吸收光譜與原子發(fā)射光譜的產(chǎn)生是互相聯(lián)系的兩個相反過程。光的發(fā)射是原子中外層較高能級（激發(fā)態(tài)）的電子躍遷至較低能級（低激發(fā)態(tài)或基態(tài)）時所產(chǎn)生的電磁輻射。光的吸收是當(dāng)基態(tài)原子受到外界一定能量作用時，原子外層電子就會從基態(tài)向較高能級躍遷，這時就要吸收一定頻率的輻射。即一種元素的原子不僅可以發(fā)射一系列特征譜線，也可以吸收與發(fā)射波長相同的特征譜線（圖1）第二節(jié)基本原理吸收光譜發(fā)射光譜圖2鈉原子的吸收光譜與發(fā)射光譜圖波長(nm)20001000800500400300一般而言，同種原子的發(fā)射光譜線要比吸收光譜線多得多（圖2）因為吸收光譜的大多數(shù)譜線是原子中的價電子從基態(tài)到各激發(fā)態(tài)之間的躍遷而產(chǎn)

6、生的，而原子發(fā)射光譜中除了電子從激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷外，還包括不同激發(fā)態(tài)之間的相互的躍遷。共振躍遷：光譜分析中原子在基態(tài)與激發(fā)態(tài)之間的相互躍遷。共振吸收線（發(fā)射線）：由共振躍遷產(chǎn)生的譜線第一共振吸收線（主共振吸收線）：由第一激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷產(chǎn)生的共振吸收譜線。原子吸收法通常是利用第一共振吸收譜線進(jìn)行測定的。第二節(jié)基本原理三、基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子的分配關(guān)系一定火焰溫度下，當(dāng)處于熱力學(xué)平衡時，火焰中基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子數(shù)的比例關(guān)系服從Bolzman分布定律：Nq/N0=(gq/g0)×e-(Eq-E0)/KT(1)式中，Nq、N0：分別是激發(fā)態(tài)、基態(tài)原子數(shù)gq、g0：分別是激發(fā)態(tài)、基態(tài)統(tǒng)計權(quán)重Eq、E0

7、：分別是激發(fā)態(tài)、基態(tài)原子的能級K：Bolzman常數(shù)（1.38×10-16erg/K）T：熱力學(xué)溫度第二節(jié)基本原理令E0=0，上式可整理為：Nq/N0=(gq/g0)×e-Eq/KT=(gq/g0)×e-hf/KT(2)h：普朗克常數(shù)f：光的頻率由于一定頻率的原子譜線gq、g0、Eq都是定值，因此Nq/N0比值僅受T（火焰溫度）的影響，T確定則Nq/N0比值確定一些元素不同溫度下的Nq/N0比值如表1。由表1知：1）同一原子，T高，