資源描述：
《第五章原子吸收與原子熒光光譜法ppt課件.ppt》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第5章原子吸收與原 子熒光光譜法Atomicabsorptionspectrometry(AAS)andAtomicFluorescencespectrometryAFS5—1原子吸收光譜法(AAS)概述一.基本原理它是基于物質(zhì)所產(chǎn)生的原子蒸氣對特定譜線的吸收作用來進(jìn)行定量分析的一種方法。1.吸收光譜與發(fā)射光譜的關(guān)系共振線與吸收線基態(tài)第一激發(fā)態(tài)，又回到基態(tài)，發(fā)射出光譜線，稱共振發(fā)射線。同樣從基態(tài)躍迂至第一激發(fā)態(tài)所產(chǎn)生的吸收譜線稱為共振吸收線（簡稱為共振線）。吸收線能量與波長關(guān)系λ=hc/ΔE基態(tài)原子與激發(fā)態(tài)原子的比可用Bottzmannf分
2、布表示：Ni/N0=gi/g0·e-Ej/kT吸收線的特點(diǎn)表征（1）波長，（2）形狀，（３）強(qiáng)度（4）形狀波長：λ；Δυ-吸收線半寬強(qiáng)度由兩能級之間的路遷幾率來決定。吸收線半寬度一般在0.01～０.１?發(fā)射線半寬度一般在0.005～0.02?2．原子吸收線的寬度①.自然寬度ΔυN它與原子發(fā)生能級間躍遷時(shí)激發(fā)態(tài)原子的有限壽命有關(guān)。一般情況下約相當(dāng)于10-4?②.多普勤（Doppler）寬度ΔυD這是由原子在空間作無規(guī)熱運(yùn)動(dòng)所引致的。故又稱熱變寬。M的原子量，T絕對溫度，υ0譜線中頻率一般情況:ΔυD=10-2?③.壓力變寬（碰撞變寬）原子核蒸
3、氣壓力愈大，譜線愈寬。同種粒子碰撞——稱赫爾茲馬克（Holtzmank）變寬,異種粒子碰撞-------稱羅論茲（Lorentz）變寬。10-2?④.自吸變寬光源空心陰極燈發(fā)射的共振線被燈內(nèi)同種基態(tài)原子所吸收產(chǎn)生自吸現(xiàn)象。3.原子吸收的測量⑴.積分吸收f-----振子強(qiáng)度,N----單位體積內(nèi)的原子數(shù),e----為電子電荷,m----個(gè)電子的質(zhì)量.如果我們測量∫Krdυ,就可求出原子核濃度。但是譜線寬度為10-2?左右。需要用高分辨率的分光儀器，這是難以達(dá)到的。一百多年前已發(fā)現(xiàn)，但一直難以使用。(2).峰值吸收1955年WalshA提出，在
4、溫度不太高的穩(wěn)定火焰條件下，峰值吸收系數(shù)與火焰中被測元素的原子濃度也正比。⑶.銳線光源空心陰極燈即發(fā)射線半寬度遠(yuǎn)小于吸收線半寬度光源.⑷.實(shí)際測量I=I0·exp(-Kν1)式為吸收定律。I--透光率,I0---入射光,Kν---吸收系數(shù),l---蒸氣厚度當(dāng)用線光源時(shí),可用K0代替Kν,用吸光度表示:A=lgI0/I=lg[1/exp(-K01)]=0.43K01A=k·N·1A=αC1因?yàn)镹∝C,所以二.儀器裝置類型：單道單光束單道雙光束1.光源（空心陰極燈）①．構(gòu)造陰極:鎢棒作成圓筒形筒內(nèi)熔入被測元素陽極:鎢棒裝有鈦,鋯,鉭金屬作成的陽
5、極管內(nèi)充氣：氬或氖稱載氣極間加壓500--300伏要求穩(wěn)流電源供電。②.銳線光產(chǎn)生原理在高壓電場下,陰極向正極高速飛濺放電,與載氣原子碰撞,使之電離放出二次電子,而使場內(nèi)正離子和電子增加以維持電流。載氣離子在電場中大大加速,獲得足夠的能量,轟擊陰極表面時(shí),可將被測元素原子從晶格中轟擊出來,即謂濺射,濺射出的原子大量聚集在空心陰極內(nèi),與其它粒子碰撞而被激發(fā),發(fā)射出相應(yīng)元素的特征譜線-----共振譜線。③.對光源的要求輻射強(qiáng)度大，穩(wěn)定性高，銳線性，背景小等。要用被測元素做陰極材料所以有些物質(zhì)無法實(shí)現(xiàn)。2.原子化器火焰原子化器和非火焰原子化器（1
6、）.火焰原子化器 構(gòu)造：三部分：噴霧器，霧化器，燃燒器。噴霧器由不銹鋼或聚四氟乙烯做成,p41圖3-7霧化室由不銹鋼作成,燃燒器構(gòu)造單縫和三縫.對火焰的基本要求：(Ⅰ)燃燒速度，是指火焰由著火點(diǎn)向可燃混凝氣其他點(diǎn)傳播的速度，供氣速度過大，導(dǎo)致吹滅，供氣速度不足將會(huì)引起回火。（Ⅱ）火焰溫度P42表3-2。（Ⅲ）火焰的燃?xì)馀c助燃?xì)獗壤?可將火焰分為三類：化學(xué)計(jì)量火焰，富燃火焰，貧燃火焰。化學(xué)計(jì)量火焰由于燃?xì)馀c助燃?xì)庵扰c化學(xué)計(jì)量反應(yīng)關(guān)系相近，又稱為中性火焰，這類火焰,溫度高、穩(wěn)定、干擾小背景低，適合于許多元素的測定。富燃火焰指燃?xì)獯笥诨瘜W(xué)元素計(jì)
7、量的火焰。其特點(diǎn)是燃燒不完全，溫度略低于化學(xué)火焰，具有還原性，適合于易形成難解離氧化物的元素測定；干擾較多，背景高。貧燃火焰指助燃?xì)獯笥诨瘜W(xué)計(jì)量的火焰，它的溫度較低，有較強(qiáng)的氧化性，有利于測定易解離，易電離元素,如堿金屬。（Ⅳ）火焰的光譜特征 見圖（Ⅴ）火焰原子化器特點(diǎn)優(yōu)：簡單，火焰穩(wěn)定，重現(xiàn)性好，精密度高，應(yīng)用范圍廣。缺：原子化效率低只能液體進(jìn)樣。⑵．非火焰原子化器就是常說的石墨爐原子化器構(gòu)造P43圖3-10電源低壓（10v）大電流（500A）爐體，金屬套，絕緣套圈，石黑管，外層水冷卻。石黑管，現(xiàn)兩種形狀:標(biāo)準(zhǔn)型與溝紋型標(biāo)準(zhǔn)型長28mm內(nèi)
8、徑8mm有小孔為加試樣，水冷卻外層，情性氣體保護(hù)石黑管在高溫中免被氧化。優(yōu)點(diǎn)：絕對靈敏度高，檢出達(dá)10-12-10-14g原子核化效率高。缺點(diǎn)：基體效應(yīng)，背景大，化學(xué)干擾多，重現(xiàn)
