原子吸收光譜ppt課件.ppt

《原子吸收光譜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、第三章原子吸收光譜法AtomicAbsorptionSpectroscopyForShort：AAS主要內(nèi)容3.1原子吸收光譜法概述3.2原子吸收光譜法的基本原理3.3原子吸收分光光度計(jì)3.4干擾效應(yīng)及消除方法3.5原子吸收光譜的分析方法3.6原子吸收光譜法在環(huán)境中的應(yīng)用3.1原子吸收光譜法概述原子吸收現(xiàn)象：原子蒸氣對其原子共振輻射吸收的現(xiàn)象1802年，人們就觀察到原子吸收現(xiàn)象。太陽光1802年，伍朗斯頓(W.H.Wollaston)發(fā)現(xiàn)太陽光譜的暗線；1817年，弗勞霍費(fèi)(J.Fraunhofer)再次發(fā)現(xiàn)這些暗線。3.1原子吸收光譜法概述1859年，克希荷夫(G.Ki

2、rchhoff)與本生(R.Bunson)在研究堿金屬和堿土金屬的火焰光譜時(shí)，發(fā)現(xiàn)鈉蒸汽發(fā)出的光通過溫度較低的鈉蒸汽時(shí)，會(huì)引起鈉光的吸收，并且鈉發(fā)射線與暗線在光譜中位置相同。解釋太陽光譜的暗線太陽連續(xù)光譜中的暗線，正是太陽外圍大氣圈中的鈉原子對太陽光譜中的鈉輻射吸收的結(jié)果。3.1原子吸收光譜法概述A.Walsh,“Applicationofatomicabsorptionspectrometrytoanalyticalchemistry”,Spectrochim.Acta,1955,7,108原子吸收光譜作為一種實(shí)用的分析方法是從1955年開始的。澳大利亞的瓦爾西(A.W

3、alsh)發(fā)表了他的著名論文“原子吸收光譜在化學(xué)分析中的應(yīng)用”奠定了原子吸收光譜法的基礎(chǔ)。50年代末和60年代初，Hilger,VarianTechtron及Perkin-Elmer公司先后推出了原子吸收光譜商品儀器，發(fā)展了瓦爾西的設(shè)計(jì)思想。到了60年代中期，原子吸收光譜開始進(jìn)入迅速發(fā)展的時(shí)期。AlanWalsh(1916-1998)和他的原子吸收光譜儀在一起3.1原子吸收光譜法概述主要內(nèi)容3.1原子吸收光譜法概述3.2原子吸收光譜法的基本原理3.3原子吸收分光光度計(jì)3.4干擾效應(yīng)及消除方法3.5原子吸收光譜的分析方法3.6原子吸收光譜法在環(huán)境中的應(yīng)用3.2.1原子吸收光

4、譜的產(chǎn)生3.2.2基態(tài)原子與激發(fā)態(tài)原子的分配3.2.3譜線輪廓與譜線變寬3.2.4原子吸收光譜測量3.2原子吸收光譜法的基本原理原子吸收光譜與原子發(fā)射光譜的關(guān)系基態(tài)第一激發(fā)態(tài)基態(tài)電,熱能h?ih?ih?j原子發(fā)射光譜稱共振發(fā)射線原子吸收光譜稱為共振吸收線基態(tài)第一激發(fā)態(tài)h?i3.2.1原子吸收光譜的產(chǎn)生原子吸收光譜原子發(fā)射光譜E2E0E1E3（1）各種元素的原子結(jié)構(gòu)和外層電子排布不同基態(tài)?第一激發(fā)態(tài):躍遷吸收能量不同——具有特征性。（2）各種元素的基態(tài)?第一激發(fā)態(tài)最易發(fā)生，吸收最強(qiáng)，最靈敏線。特征譜線。（3）利用原子蒸氣對特征譜線的吸收可以進(jìn)行定量分析3.2.1原子吸收光譜

5、的產(chǎn)生元素的特征譜線3.2.2基態(tài)原子與激發(fā)態(tài)原子的分配熱力學(xué)平衡時(shí)，基態(tài)原子與激發(fā)態(tài)的原子分布遵循Boltzmann分布定律：式中，Ni與N0分別為激發(fā)態(tài)和基態(tài)的原子數(shù)，gi與g0分別為激發(fā)態(tài)和基態(tài)能級的統(tǒng)計(jì)權(quán)重，k為波爾茲曼常數(shù)，T為熱力學(xué)溫度，Ei為激發(fā)能。對于一定波長的譜線，其gi/g0、Ei為定值，可計(jì)算不同溫度下的Ni/N03.2.2基態(tài)原子與激發(fā)態(tài)原子的分配在原子吸收光譜中，原子化溫度一般小于3000K，因此Ni/N0值一般小于千分之一?？梢越普J(rèn)為基態(tài)原子數(shù)N0近似等于總原子數(shù)N。3.2.3譜線輪廓與譜線變寬一、原子吸收光譜線的輪廓：原子光譜雖然理論上應(yīng)該

6、是一條幾何直線，但是實(shí)際上原子譜線（包括吸收線和發(fā)射線）都有一定的寬度（輪廓）。譜線輪廓是譜線強(qiáng)度隨頻率（或波長）的變化曲線。吸收線輪廓一般習(xí)慣用吸收系數(shù)Kν隨頻率ν的變化來描述。I對ν作圖Kν對ν作圖3.2.3譜線輪廓與譜線變寬原子吸收線的輪廓以吸收線的中心頻率（或中心波長）和半寬度來表征。中心波長由原子能級決定。半寬度是指在中心波長的地方，極大吸收系數(shù)一半處，吸收光譜線輪廓上兩點(diǎn)之間的頻率差或波長差。半寬度受到很多實(shí)驗(yàn)因素的影響。原子吸收光譜線輪廓圖3.譜線半寬度(10-3nm)1.譜線中心頻率2最大吸收系數(shù)??0KvK0K0/2????3.2.3譜線輪廓與譜線變寬二

7、、譜線變寬的原因：1.自然寬度Δ?N與原子外層電子發(fā)生能級間躍遷時(shí)激發(fā)態(tài)原子的壽命有關(guān)，是客觀存在。一般情況下約相當(dāng)于10-5nm,通常可以忽略。2.溫度變寬（Doppler多普勒變寬）Δ?D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。式中：M----原子量；T----絕對溫度；?0----譜線中心頻率即使在較低的溫度，也比自然寬度Δ?N來得嚴(yán)重，是譜線變寬的主要因素.一般情況:Δ?D=10-3nm.3.2.3譜線輪廓與譜線變寬3.壓力變寬（碰撞變寬）Δ?L原子與等離子體中的其他粒子（原子、離子、電子）相互碰撞而使譜線