原子吸收光谱法S.pptx

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4-1概述
一、定义
基于待测元素的基态原子蒸气对其特征谱线的吸收作用来进行定量分析的一种方法。
二、原子吸收光谱法的特点
:可达10-15~10-13g。
,干扰少,易消除。
。
:70多种(主要指阳离子)
,分析速度快。
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WFX-120原子吸收分光光度计
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4-2原子吸收光谱法的基本原理
一、原子吸收光谱的产生

(1)基态第一激发态,吸收一定频率的
辐射能量,产生共振吸收线[简称
(主或第一)共振线]—“吸收光谱”
(2)激发态基态,发射出一定频率的辐
射,产生共振发射线[也简称共振线]
—“发射光谱”
基态与第一激发态之间能级差最低;
跃迁最容易—主或第一共振吸收(或发射)线。
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(1)各种元素的原子结构和外层电子排布不
同,基态第一激发态,跃迁吸收能量
不同(量子化能级)—具有特征性。
(2)各种元素的基态第一激发态最易发
生,吸收最强,最灵敏线,特征谱线,
最主要的分析线。
(3)利用特征谱线可以进行定量分析。
如:Naλ=
Mgλ=
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(轮廓)
用特征吸收频率左右范围的辐射光照射时,获得一峰形吸收(具有一定宽度)。
由:It=I0e-KvL,透射
光强度It和吸收系数Kγ
及辐射频率有关。
表征吸收线轮廓(峰)的参数:
①特征频率0(峰
值频率):最大
吸收系数对应的
频率或波长。特
征波长λ0(nm)
②半宽度:Δ0
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(1)自然宽度△γN
在无外界影响下,谱线具有一定的宽度。多数情况下约为10-5~10-4nm。
(2)多普勒(热)变宽△γD
由于辐射原子处于无规则的热运动状态,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,一般可达
10-3nm。
紫移:原子向光源方向运动,吸收频率高的波。
红移:原子背离光源方向运动,吸收频率低的光波。
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(3)压力(碰撞)变宽
①劳伦兹变宽△γL
待测原子和其它原子碰撞。
②赫尔兹马克变宽△γH
同种原子碰撞。
当待测组分浓度较高时,才会发生赫尔兹马克变宽△γH。
火焰原子吸收变宽主要取决于△γL
石墨炉法原子吸收主要是△γD
△γL和△γD具有相同的数量级,为10-3nm
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■钨灯光源和氘灯经分光后,。而原子吸收线的半宽度为10-3nm。若用一般光源照射时,%(×100%),灵敏度极差。
■基态原子对共振吸收线全部能量的吸收,即谱线下所围面积测量(积分吸收),
则是一种绝对测量方法,现在
的分光装置无法实现。
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★极大(峰)值吸收法(锐线光源)
基态原子对入射光中心波长的吸收—峰值吸收。必须使用锐线光源方可实现(1955年澳大利亚物理学家Walsh提出)
何为锐线光源?
(1)光源的发射线与吸收线的ν0一致。
(2)发射线的Δν1/2小于吸收线的Δν1/2。
空心阴极灯(HCL)
可发射锐线光源。
△γe=~
△γa=~
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二、基态原子数与原子化温度
■原子吸收光谱是利用待测元素的原子蒸气中基态原子与共振线吸收之间的关系来测定的。
■需要考虑原子化过程中,原子蒸气中基态原子与待测元素原子总数之间的定量关系。热力学平衡时服从玻耳兹曼(Boltzmann)分布定律:
式中gq、g0分别为激发态和基态的统计权重。
(粒子在某一能级下的不同状态数)
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