1.原子吸收光谱法原理2
原子吸收光谱法测定的特点及原理
原子吸收光谱法测定的特点及原理
原子吸收光谱法是一种常用的分析技术，用于测定物质中某些特定元素的浓度。
它的特点和原理如下：
特点：
1. 高灵敏度：原子吸收光谱法可以检测到很低浓度的元素，一般可以达到微克/升乃至纳克/升级别的灵敏度。
2. 高准确性和精密度：该方法具有较好的准确性和精密度，可以提供可靠的分析结果，并且可以进行定量分析。
3. 宽线性范围：该方法在一定范围内可以测定各种浓度的元素，线性范围较宽。
4. 选择性强：该方法可以针对不同元素进行分析，并且具有较强的选择性，可以排除干扰物质对测定结果的影响。
原理：
原子吸收光谱法的基本原理是通过将待测样品中的元素原子蒸发成原子态，并通过光源照射物质产生的能级跃迁吸收特定波长的光线。
测量吸光度可得到元素的浓度。
具体步骤如下：
1. 原子产生：使用合适的方法将样品中的元素原子转化为原子态，常用的方法包括火焰、电弧、电感耦合等离子体等。
2. 光源选择：选择适当的光源，通常为中空阴极灯或电极消融灯，以产生被测元素吸收的特定波长的光线。
3. 光线传递与衰减：光线经过透镜或光纤传递至样品，样品吸收特定波长的光线，光强度衰减。
4. 光强检测：使用光电二极管或光电倍增管等光学探测器，测
量透射光的光强。
5. 分析结果计算：将测得的透射光光强与空白试剂的透射光光强进行比较，计算出样品中元素的浓度。
通过以上步骤，原子吸收光谱法可以测定物质中特定元素的浓度。
原子吸收光谱法原理
原子吸收光谱法原理
原子吸收光谱法是一种常用的分析技术，用于确定物质中的元素含量。
该方法基于原子在特定波长的光照射下发生能级跃迁的现象，利用元素特征波长的吸收峰的强度来测量样品中元素的浓度。
以下是原子吸收光谱法的原理。
1. 原子的能级结构：原子由电子围绕着原子核的轨道运动组成。
电子在这些轨道上具有不同的能量，称为电子能级。
当原子受到外部的能量激发时，电子会从低能级跳跃到高能级，形成激发态。
2. 能级跃迁：原子的电子在吸收能量后，会跃迁到高能级。
当电子从高能级返回到低能级时，必须释放出能量。
这个能量的差别可以以光子形式释放出来，其波长与能级差相关。
3. 吸收光谱：在原子吸收光谱实验中，使用的是特定波长的光源，通常为中性或离子化的金属蒸汽灯。
这些光源会发出特定波长的光，射入样品中。
4. 样品吸收：样品中的元素原子会吸收与其能级差相匹配的波长的光。
当光通过样品时，部分光会被吸收，其吸收强度与元素的浓度成比例。
5. 检测：通过测量样品吸收光的强度，可以确定元素的浓度。
一般使用光电器件来测量吸收光的强度。
可以采用单光束或双光束系统进行测量。
6. 标准曲线：为了确定未知样品中元素的浓度，常常使用标准曲线进行定量分析。
通过测量一系列已知浓度的标准溶液的吸收峰强度，可以绘制出吸收峰强度与浓度之间的关系曲线。
利用这个曲线，可以根据样品的吸光度值来确定其浓度。
总之，原子吸收光谱法利用原子能级跃迁的现象，通过测量样品对特定波长光的吸收来测量元素的浓度。
该技术广泛应用于元素分析和环境监测等领域。
原子吸收光谱仪的原理
原子吸收光谱仪的原理
原子吸收光谱仪是一种常用的分析仪器，用于测定样品中特定元素的含量。
其工作原理基于原子的电子结构和光的吸收特性。
首先，将待测样品以气态或溶液形式进入光谱仪的样品池中。
样品经过加热或气化等处理后，变为由原子组成的热原子蒸气。
然后，通过一个光源产生一束特定波长的光，并将光传输到样品池中。
这束光称为入射光。
入射光中的特定波长与待测元素的电子结构有关，可以使待测元素原子吸收这束光。
在样品池内，入射光经过原子蒸气时，与原子相互作用并被吸收。
吸收光谱仪通过检测入射光经过样品后剩余的光强度的变化来测量吸收光。
这是通过一个光探测器来实现的。
光探测器将吸收光转化为电信号。
通过测量吸收光谱仪输出的电信号的强度，可以确定被测元素的含量。
测量时可以选择不同的波长来检测不同元素。
为了提高测量的准确性和灵敏度，常常使用基准比较法或方法来对测量结果进行校正和修正。
基准比较法是指在样品中加入已知浓度的参比物质，通过比较参比物质和待测物质对光的吸收，来计算待测物质的浓度。
总结起来，原子吸收光谱仪的原理是利用原子在特定波长的光照射下发生吸收的特性来测定样品中特定元素的含量。
通过测
量吸收光谱仪输出的电信号的强度，并使用基准比较法来校正和修正测量结果，可以获得高精度和可靠的分析结果。
原子吸收光谱法(AAS)
局限性：测不同的元素需不同的元 素灯，不能同时测多元素，难熔元 素、非金属元素测定困难。
原子吸收光谱法基本原理
1.原子的能级与跃迁
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（简称共振线） 吸收光谱 激发态基态,发射出一定频率的辐射。 产生共振吸收线（也简称共振线） 发射光谱
原子吸收光谱法基本原理
A kc
原子吸收分光度计
原子吸收分光度计
原子吸收分光度计
光源
原子化器
单色器
检测系统
思考：光学系统（单色器）为什么在原子化器和检 测系统之间？
光 源
提供待测元素的特征光谱。获得较高的 灵敏度和准确度。 光源应满足如下要求； （1）能发射待测元素的共振线； （2）能发射锐线； （3）辐射光强度大，稳定性好。
2.元素的特征谱线
（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——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。
（3）利用原子蒸气对特征谱线的吸收可以进行定量分析
原子吸收光谱法基本原理
从光源发射出具有待测元素特征 谱线的光，通过试样蒸气时，被蒸气 中待测元素的基态原子所吸收，吸收 的程度与被测元素的含量成正比。故 可根据测得的吸光度，求得试样中被 测元素的含量。
将待测试样在专门的氢化物生成器中产生氢
化物，送入原子化器中检测。
单色器
•作用：将待测元素的吸收线与邻近线分开
•组件：色散元件 ( 棱镜、光栅 ) ，凹凸镜、 狭缝等
检测系统
•作用: 将待测元素光信号转换为电信号， 经放大数据处理显示结果。 •组件: 检测器、放大器、对数变换器、显 示记录装置。
原子吸收光谱法原理简述
原子吸收光谱法原理简述
原子吸收光谱法是一种用于分析物质中金属元素含量的方法。
它的原理简述如下：
当金属原子处于基态时，它们会吸收特定波长的光。
原子吸收光谱法利用这一特性来测量样品中金属元素的含量。
首先，样品被转化成气态原子或原子的气态化合物，然后通过光源发出的特定波长的光照射样品。
如果样品中含有被检测的金属元素，这些原子会吸收光，使得光源透过样品时的光强度减弱。
测量光源透过样品前后的光强度差异，就可以确定金属元素的含量。
原子吸收光谱法的原理基于不同金属元素吸收光的特性。
每种金属元素都有特定的吸收光谱线，这些谱线对应着特定波长的光。
因此，通过测量样品对不同波长光的吸收情况，可以确定样品中不同金属元素的含量。
此外，原子吸收光谱法还遵循比尔-朗伯定律，即吸收光强度与浓度成正比。
因此，可以通过测量吸收光强度的变化来确定金属元素的浓度。
总的来说，原子吸收光谱法利用金属原子对特定波长光的吸收特性，通过测量样品对光的吸收来确定其中金属元素的含量。
这一方法在分析化学和环境监测等领域有着广泛的应用。
原子吸收光谱工作原理
原子吸收光谱工作原理
原子吸收光谱是一种用于分析样品中存在的特定元素的方法。
它是基于原子在吸收特定波长的光时发生能级跃迁的原理。
在原子吸收光谱实验中，首先需要将待测样品转化为气态原子或离子状态，通过加热或其他方法，使原子脱离其化学结构，以便研究其特性。
然后，通过将一个高能的、特定波长的光源传到样品中，观察是否发生光的吸收。
当特定波长的光通过样品时，会有原子吸收该波长的光的可能性。
这是因为原子的电子在不同能级之间跃迁时，需要吸收特定能量的光子。
这个跃迁过程是唯一的，不同元素有不同的电子能级结构，因此会吸收不同波长的光。
在实验中，通过使用一个光谱仪器来测量光的吸收程度。
光源发出的光被传输到样品中，未被吸收的光被传输到光谱仪中。
光谱仪会测量传入和传出的光的强度差异，并将结果以光谱图形式展示出来。
通过比较样品中的光谱图与已知元素的光谱图，可以确定样品中是否存在某个元素。
当样品中的元素浓度增加时，吸收光强度也会增加，这为定量分析提供了一种方法。
总之，原子吸收光谱是一种基于元素特定跃迁能级和波长的光吸收原理的分析方法。
它可以用于确定样品中的元素类型和浓度。
原子吸收光谱法测定金属化合物的原理
原子吸收光谱法测定金属化合物的原理原子吸收光谱法（AAS）是一种基于原子能级跃迁的定量分析方法。
它主要用于测定金属化合物中的金属元素。
以下是关于原子吸收光谱法测定金属化合物的原理的详细解释。
1.原子化
在原子吸收光谱法中，样品中的金属化合物首先需要被转化为金属原子。
这个过程称为原子化。
通常，样品中的金属化合物需要被加热到高温以使其原子化。
一旦金属原子被释放出来，它们就可以被特定的光源激发。
2.吸收
当特定的光源通过被激发的金属原子时，金属原子会吸收特定波长的光，导致光的强度减弱。
这种吸收特性是由于金属原子的电子结构决定的。
每种金属都有其独特的电子结构，因此它们会吸收不同的波长。
这种吸收现象可以通过分光仪进行分析。
3.定量
通过测量光源通过样品前后的光强度，可以确定金属原子的吸光度。
吸光度与样品中金属原子的浓度有关。
通过使用标准曲线法或标准加入法，可以进一步确定样品中金属化合物的浓度。
标准曲线法是通过制备一系列不同浓度的标准样品，并测量它们的吸光度，绘制出吸光度与浓度的关系曲线。
然后，将样品的吸光度与标准曲线进行比较，从而确定样品中金属化合物的浓度。
标准加入法是通过向已知浓度的样品中加入一定量的金属化合
物，并测量其吸光度。
通过比较加入前后样品的吸光度变化，可以计算出样品的浓度。
总之，原子吸收光谱法是一种可靠的定量分析方法，可用于测定金属化合物中的金属元素。
它具有高灵敏度、高精度和抗干扰能力强等优点，因此在化学、生物、环境等领域得到广泛应用。
原子吸收分光光度法的基本原理
原子吸收分光光度法的基本原理原子吸收分光光度法是一种利用原子对特定波长的光的吸收量来测量样品中特定元素浓度的分析方法。
其基本原理如下：1. 原子的能级结构：原子吸收分光光度法是基于原子的能级结构进行的。
原子在基态下，电子处于最低能量的能级，称为基态。
当外界能量作用于原子时，电子可以吸收这些能量，跃迁到较高的能级，形成激发态。
激发态是不稳定的，电子会迅速返回到基态并释放能量。
2. 吸收光谱：每个元素的原子有特定的能级结构和能级间的跃迁能量。
根据波尔定律，原子吸收特定波长的光，与波长的倒数成正比。
当特定波长的光通过样品中的原子时，原子会吸收与其能级结构匹配的能量，使得光减弱。
3. 法则兰伯特-比尔法：根据法则兰伯特-比尔法（Lambert-Beer's law），吸收光的强度与溶液中溶质浓度成正比。
即吸光度与浓度之间存在线性关系。
基于以上原理，原子吸收分光光度法一般的操作步骤如下：1. 选择适当的光源：根据待测元素的波长，选择适当的光源。
常用的光源有中空阴极灯或者激光。
2. 校准仪器：使用标准溶液，根据波尔定律建立标准曲线，确定吸光度与浓度之间的关系。
3. 准备样品：将待测样品溶解成适当浓度的溶液，并进行必要的预处理，如稀释、酸化等。
4. 进行测量：将样品溶液放入原子吸收光度计中，选择特定波长的光线照射样品，测量吸光度。
5. 计算浓度：根据标准曲线和测得的吸光度，计算样品中待测元素的浓度。
原子吸收分光光度法具有高选择性、高灵敏度和广泛的应用范围，可以用于分析各种样品中的多种元素。
继续分析原子吸收分光光度法的基本原理：6. 原子吸收：样品中的原子处于基态时，吸收特定波长的光。
这些波长通常与原子的特定能级跃迁相对应。
当光通过样品时，一部分光被吸收，而未被吸收的光通过。
吸收的光量与原子的浓度成正比，即浓度越高，吸收越多。
7. 比色效应：通过测量样品中的吸光度来评估原子吸收量。
吸收光通过进入光电检测器，将其转化为电信号。
光谱的实验原理
光谱的实验原理
光谱实验是通过分析物质在不同波长的电磁波中吸收、发射或散射的特性，来研究物质的成分和性质的一种方法。
其原理基于以下几个基本概念：
1. 原子吸收光谱：当物质受到外部能量的激发后，处于激发态的原子会吸收特定波长的光，产生吸收线。
每种化学元素都有其特定的吸收光谱，可以用来确定物质中的元素种类和浓度。
实验时会通过将样品置于光源前方，测量透射光的强度，然后将透射光通过光栅或光纤进行衍射或耦合，最后用光谱仪或光电二极管测量各个波长的光强，得到吸收光谱。
2. 原子发射光谱：当物质中的原子受到能量激发后，会从激发态跃迁到基态，同时释放出特定波长的光，形成发射光谱。
每种元素都有其特定的发射光谱，可以用来鉴别物质中的元素种类。
实验中，物质样品会通过加热、电激发或光激发等方式激发原子，然后用光谱仪或光电二极管测量发射出的光的波长和强度，得到发射光谱。
3. 分子吸收光谱：与原子吸收光谱类似，分子吸收光谱是指分析物质所吸收特定波长的光，用来研究分子结构和浓度。
分子比原子复杂得多，因此吸收光谱的波长范围更广，可以提供更多的信息。
实验中会利用特定波长的光照射样品，然后测量透射光的强度变化，得到吸收光谱。
4. 散射光谱：当光束与物质中的微粒或分子相互作用时，会发生散射现象，部分光会沿不同方向散射出去。
散射光谱可以提
供物质的粒子大小和形状等信息。
实验中，会利用散射光谱仪或光电二极管测量样品散射出的光的强度和角度，得到散射光谱。
总之，光谱实验的原理在于分析物质对不同波长的光的相互作用，通过测量光的强度和波长的变化，从而获得相关物质的信息。
原子吸收光谱法的基本原理
原子吸收光谱法的基本原理
原子吸收光谱法是一种常用的分析技术，其基本原理是利用原子或分子在特定能级间的电子跃迁现象来进行分析。
该法通过测量样品溶液或气体对特定波长的光的吸收情况，从而确定样品中所含元素的种类和浓度。
原子吸收光谱法的基本步骤包括：
1. 光源选择和光束整形：选择恰当的光源，常用的有希望灯和氢/氘灯。
同时，需要通过光束整形系统将光束调节为单色、平行和集中的形式。
2. 样品制备：根据分析目的，在适当的条件下，将待测溶液或气体样品制备成符合测量要求的状态。
例如，对溶液样品进行稀释、过滤或加热等处理。
3. 选择合适的吸收线：根据待测元素的特性，选择合适的吸收波长。
一般情况下，选择元素的共振线可以提高分析的灵敏度和选择性。
4. 光路调节：通过调节光路，使得入射光能够通过样品，并与样品中的原子或分子发生相互作用。
5. 光强测量：使用光电二极管、光电倍增管或光谱仪等光学探测器，测量出透射光强或吸收光强。
6. 基准校正：将测量得到的光强数据与基准样品进行比较，进
行校正。
7. 数据分析：根据样品中吸收光强的变化情况，推导出样品中待测元素的浓度，常用的数据分析方法有比对法、标准曲线法和内标法等。
原子吸收光谱法广泛应用于环境、农业、化学、医药等领域。
其优点包括简单、灵敏且不受干扰，但也存在测量范围窄、矩阵效应和仪器复杂等缺点。
因此，在实际应用中需要根据具体情况选择合适的分析方法和仪器。
原子吸收光谱 基本原理
原子吸收光谱基本原理
原子吸收光谱是一种用于研究原子和分子光谱特性的实验技术。
它的基本原理是原子在吸收特定波长的光后发生能级跃迁，从基态跃迁到激发态，吸收的光强度与原子中特定元素的浓度成正比。
在原子吸收光谱实验中，通常会使用一个光源产生独特波长的光，这些波长与待测元素的原子或离子的能级跃迁相匹配。
经过一个光分析仪器（如光谱仪）分析后，可以得到一个光谱图，其中记录下了被吸收的光的强度与波长之间的关系。
基于基本原理，可以利用原子吸收光谱来确定待测样品中特定元素的浓度。
当待测样品中含有待测元素时，它会吸收对应的波长的光。
通过测量吸收光谱图中吸收峰的强度，可以与已知浓度的标准溶液作对比，从而计算出待测样品中特定元素的浓度。
原子吸收光谱在分析化学、环境监测、生物医学等领域具有广泛的应用。
它可以用于定量分析，用于检测环境中的有毒物质，用于药物代谢分析等。
通过基于原子吸收光谱的实验和分析，我们可以更好地认识和理解原子和分子的光谱性质，为各个领域的研究和应用提供有力的支持。
仪器分析第五章原子吸收光谱法
仪器分析第五章原⼦吸收光谱法第五章原⼦吸收光谱法Chapter FiveAtomic Absorption SpectrumFor Short：AAS第⼀节基本原理⼀、原⼦吸收光谱分析概述1、原⼦吸收光谱的起源18世纪初，⼈们便开始观察和研究原⼦吸收光谱-----太阳光谱中的暗线。
1955年，澳⼤利亚物理学家⽡尔西发表了著名论⽂“原⼦吸收光谱在化学分析中的应⽤”，奠定了原⼦吸收光谱分析法的理论基础。
1955年，原⼦吸收光谱作为⼀种分析⽅法开始应⽤。
并在60年代得到迅速发展和普及。
2、什么是原⼦吸收光谱？溶液中的⾦属离⼦化合物在⾼温下能够解离成原⼦蒸⽓，两种形态间存在定量关系。
当光源发射出的特征波长光辐射通过原⼦蒸⽓时，原⼦中的外层电⼦吸收能量，特征谱线的光强度减弱。
光强度的变化符合朗伯-⽐⽿定律，进⾏定量分析。
它是基于物质所产⽣的原⼦蒸⽓对特征谱线的吸收作⽤来进⾏定量分析的⼀种⽅法。
原⼦与分⼦⼀样,吸收特定能量后,产⽣基态→激发态跃迁；产⽣原⼦吸收光谱，即共振吸收。
原⼦由基态→第⼀激发态的跃迁,最易发⽣。
每种原⼦的核外电⼦能级分布不同，当产⽣由基态→第⼀激发态的跃迁时，吸收特定频率的辐射能量。
⼆、共振线：共振吸收线——电⼦从基态跃迁⾄第⼀激发态所产⽣的吸收谱线称为共振吸收线（简称共振线）。
共振发射线——电⼦从第⼀激发态再跃回基态时，则发射出同样频率的辐射，对应的谱线称为共振发射线（也简称共振线）。
原⼦的共振线的吸收共振线称为元素的特征谱线，因为：各种元素的原⼦结构和外层电⼦排布不同。
所以不同元素的原⼦从基态激发成第⼀激发态（或由第⼀激发态跃回基态）时，吸收（或发射）的能量不同，因此各种元素的共振线各有其特征性。
共振线⼜称为元素的灵敏线，因为：这种从基态到第⼀激发态的跃迁最容易发⽣，因此对⼤多数元素来说，共振线是指元素所有谱线中最灵敏的谱线。
在原⼦吸收光度法中，就是利⽤处于基态的待测原⼦蒸⽓对从光源发射的共振发射线的吸收来进⾏分析的。
原子吸收光谱法的原理
原子吸收光谱法原子吸收光谱（Atomic Absorption Spectroscopy，AAS)，又称原子分光光度法，是基于待测元素的基态原子蒸汽对其特征谱线的吸收，由特征谱线的特征性和谱线被减弱的程度对待测元素进行定性定量分析的一种仪器分析的方法。
中文名原子吸收光谱法外文名Atomic Absorption Spectroscopy光线范围紫外光和可见光出现时间上世纪50年代简称AAS测定方法标准曲线法、标准加入法别名原子吸收分光光度法基本原理原子吸收光谱法 (AAS)是利用气态原子可以吸收一定波长的光辐射，使原子中外层的电子从基态跃迁到激发态的现象而建立的。
由于各种原子中电子的能级不同，将有选择性地共振吸收一定波长的辐射光，这个共振吸收波长恰好等于该原子受激发后发射光谱的波长。
当光源发射的某一特征波长的光通过原子蒸气时，即入射辐射的频率等于原子中的电子由基态跃迁到较高能态（一般情况下都是第一激发态）所需要的能量频率时，原子中的外层电子将选择性地吸收其同种元素所发射的特征谱线，使入射光减弱。
特征谱线因吸收而减弱的程度称吸光度A，在线性范围内与被测元素的含量成正比：A=KC式中K为常数；C为试样浓度；K包含了所有的常数。
此式就是原子吸收光谱法进行定量分析的理论基础由于原子能级是量子化的，因此，在所有的情况下，原子对辐射的吸收都是有选择性的。
由于各元素的原子结构和外层电子的排布不同，元素从基态跃迁至第一激发态时吸收的能量不同，因而各元素的共振吸收线具有不同的特征。
由此可作为元素定性的依据，而吸收辐射的强度可作为定量的依据。
AAS现已成为无机元素定量分析应用最广泛的一种分析方法。
该法主要适用样品中微量及痕量组分分析。
原子吸收光谱法谱线轮廓原子吸收光谱线并不是严格几何意义上的线，而是占据着有限的相当窄的频率或波长范围，即有一定的宽度。
原子吸收光谱的轮廓以原子吸收谱线的中心波长和半宽度来表征。
中心波长由原子能级决定。
原子吸收光谱法的原理
原子吸收光谱法的原理原子吸收光谱法（Atomic Absorption Spectroscopy，AAS）是一种广泛应用于许多领域的分析技术。
原子吸收光谱法依靠吸收特定波长的光来测量样品中金属组分的浓度，通过比较样品和标准溶液的测定结果，可以确定样品中金属元素的含量。
AAS基本原理：AAS的基本原理是，将样品在高温下蒸发并电离，然后通过特定波长的光束照射样品中的金属离子，测量样品吸收光的强度。
光通过样品时，被金属离子吸收的量与金属离子浓度成正比，因此可以通过测量样品中的吸收光强度来测量金属离子的浓度。
AAS基本原理详解：1. 热原子化AAS首先将样品转化为气态原子或简单离子，在做AAS时，可以使用火焰或电弧来将样品气化，从而实现离子化分析。
火焰原子化是一种常用的技术，它通过将样品遇热蒸发，在去离子化过程中，将其转化为原子。
2. 原子能级在原子化过程中，样品中的分子会分解产生原子，这些原子具有不同的能级。
AAS的分析核心就是通过光谱来检测这些原子的不同能级。
3. 火焰中的原子吸收AAS中样品的原子化过程会通过燃气火焰来实现，火焰中的原子能够吸收特定波长的光。
当光进入火焰时，会与火焰中的金属原子发生相互作用，原子能吸收特定的光谱波长，从而实现光谱检测。
4. 原子吸收测量信号检测当特定波长的光被吸收后，检测器会接收到检测信号。
检测器的种类和检测方法有多种，主要包括光电二极管（photodiode），光电倍增管（photomultiplier），以及电荷耦合器件（charge-coupled device）等。
在AAS实验中，还需要通过分光装置来进行光谱分析，从而实现精确的测量结果。
此外，还需要一个标准样品进行对比分析以确定样品中金属元素的含量。
总之，原子吸收光谱法是一种基于原子分析的分析技术，通过确定样品中特定金属元素吸收特定波长的光谱，来测定样品中的金属元素的含量。
它在环境、食品、医药、生化和冶金等领域都得到了广泛应用。
原子吸收光谱基本原理
原子吸收光谱基本原理
原子吸收光谱是一种用于研究原子结构和元素组成的分析方法。
其基本原理是利用原子在特定波长的光辐射下吸收能量，并将其转化为原子内部的激发态，进而观察和测量吸收光的强度变化。
以下是原子吸收光谱的基本原理：
1. 激发态和基态：原子具有不同能级的状态，其中最低能级称为基态，而高于基态的能级称为激发态。
当给原子提供足够能量时，电子会从基态跃迁到激发态。
2. 能级跃迁：原子的能级之间存在一定的能量差，而这些能级之间的跃迁需要特定的能量。
当原子吸收特定波长的光时，光子的能量与能级之间的能量差相匹配，电子便会从低能级跃迁到高能级。
3. 波长选择性：每个元素都有其特定的电子结构和能级布局，因此它们对不同波长的光吸收具有选择性。
这些特定的吸收波长称为吸收线或谱线，可以用来识别和定量分析元素。
4. 实验测量：在实验中，通常将待测样品中的原子蒸发成烟雾或气体，并通过传输窗口引入光束。
然后，使用单色仪或光谱仪将白光分散成不同波长的光，其中包括待测元素谱线的特定波长。
当这些光通过样品时，被吸收的光会产生吸收谱线，其强度与待测元素的浓度成正比。
5. 谱线分析：测量吸收谱线的强度可以用来定量分析样品中待测元素的含量。
通过比较待测样品与已知浓度标准溶液的吸收
强度，可以绘制标准曲线或校准曲线，从而确定待测样品中元素的浓度。
总之，原子吸收光谱利用原子吸收光子能量的特性，通过测量吸收谱线的强度变化来分析样品中元素的含量。
这项技术被广泛应用于环境监测、食品安全、矿产资源勘探等领域。
原子吸收光谱法基本原理
原子吸收光谱法基本原理【任务分析】通过日常生活中的实例，使学生自然地将样品、光、分析联系在一起，理解产生原子吸收光谱的原理。
【任务实施】1、原子吸收分光光度计的基本原理（1）共振线和吸收线任何元素的原子都由原子核和围绕原子核运动的电子组成。
这些电子按其能量的高低分层分布，而具有不同能级，因此一个原子可具有多种能级状态。
在正常状态下，原子处于最低能态（这个能态最稳定）称为基态。
处于基态的原子称基态原子。
基态原子受到外界能量（如热能、光能等）激发时，其外层电子吸收了一定能量而跃迁到不同能态，因此原子可能有不同的激发态。
当电子吸收一定能量从基态跃迁到能量最低的激发态时所产生的吸收谱线，称为共振吸收线，简称共振线。
当电子从第一激发态跃回基态时，则发射出同样频率的光辐射，其对应的谱线称为共振发射线，也简称共振线。
由于不同元素的原子结构不同，其共振线也因此各有其特征。
由于原子的能态从基态到最低激发态的跃迁最容易发生，因此对大多数元素来说，共振线也是元素的最灵敏线。
原子吸收光谱分析法就是利用处于基态的待测原子蒸气对从光源发射的共振发射线的吸收来进行分析的，因此元素的共振线又称分析线。
（2）谱线轮廓与谱线变宽①谱线轮廓从理论上讲，原子吸收光谱应该是线状光谱。
但实际上任何原子发射或吸收的谱线都不是绝对单色的几何线，而是具有一定宽度的谱线。
若在各种频率ν下，测定吸收系数νK, K为纵坐标，ν为横坐标，可得如图5-9所示曲线，称为吸收曲线。
曲线极大值对应的以ν频率ν称为中心频率。
中心频率所对应的吸收系数称为峰值吸收系数。
在峰值吸收系数一半(νK/2)处，吸收曲线呈现的宽度称为吸收曲线半宽度，以频率差ν∆表示。
吸收曲线的∆的数量级约为10-3～10-2 nm（折合成波长）。
吸收曲线的形状就是谱线轮廓。
半宽度ν②谱线变宽原子吸收谱线变宽原因较为复杂，一般由两方面的因素决定。
一方面是由原子本身的性质决定了谱线自然宽度；另一方面是由于外界因素的影响引起的谱线变宽。
原子吸收光谱法原理
原子吸收光谱法原理原子吸收光谱（AtomicAbsorptionSpectroscopy，简称AAS）是一种物理分析方法，是指使用原子吸收光来检测和分析物质中元素含量的技术，是当今最常用的分析方法之一。
由于原子吸收原理可以精确测量特定元素的精确含量，因此，原子吸收法是科学研究中最常用的技术之一。
原子吸收光谱法是研究原子能量谱的高精度分析技术，主要原理是在原子吸收光谱仪中，将样品中元素发射出的电离辐射光线发射到检测器上，从而测量出其吸收率，从而精确测量出物质中元素的含量。
AAS技术的检测原理是在微量或亚微量样品中，用特定的紫外或可见光照射至原子状样品，使其电子由基态转移到高能状态，当它们回复基态时，发射出吸收光，这些吸收光与样品中元素含量有关。
原子吸收法技术具有测定范围广、抗干扰能力强、检测灵敏度高、准确度高、精密性好和选择性强等特点，被广泛应用于实验室的元素组分分析、环境污染物分析和食品安全检测等领域。
原子吸收光谱检测具体操作步骤主要是标准品校准、样品前处理、谱图记录和结果分析等。
在标准品校准过程中，根据待测元素所对应的特定波长，制备好标准物质，在原子吸收仪内进行光谱测量，了解元素含量和相应吸收率，获得准确的校准曲线。
在样品前处理过程中，首先消除样品中的有机物和无机物等杂质，然后酸化分解，将样品中的元素分解成原子状态，这样才可以实现对原子能量谱的检测。
在谱图记录过程中，用原子吸收仪记录样品中元素发出的电离辐射光线，并记录其相应的吸收率，从而确定样品中各种元素的含量。
最后，根据记录下来的谱线，用计算机对其进行分析，从而精确测量出样品中的元素含量。
原子吸收光谱法是一种精确度高，灵敏度高的分析技术，广泛应用于对微量元素的精确测定，是实验室必不可少的一项技术。
它的操作简便，灵敏度高，可以检测出痕量元素，所以深受用户的喜爱。
原子吸收光谱在生命科学方面的应用也越来越广泛，可以用来研究遗传学和生物化学问题，检测微量生物样本中的元素含量，对于科学研究有重要作用。
原子吸收光谱工作原理
原子吸收光谱工作原理原子吸收光谱法的原理：蒸汽中待测元素的气态基态原子会吸收从光源发出的被测元素的特征辐射线，具有一定选择性，由辐射减弱的程度求得样品中被测元素的含量。
当辐射通过原子蒸汽，且辐射频率等于原子中电子由基态跃迁到较高能态所需要的能量的频率时，原子从入射辐射中吸收能量，产生共振吸收。
原子吸收光谱是由于电子在原子基态和第一激发态之间跃迁产生的。
每一种原子的能级结构均是独特的，故原子有选择性的吸收辐射频率。
因此，在所有情况下，均可产生反映该种原子结构特征的原子吸收光谱。
原子吸收光谱检测方法：1、氢化物发生法氢化物发生法适用于容易产生阴离子的元素，如Se、Sn、Sb、As、Pb、Hg、Ge、Bi等。
这些元素一般不采取火焰原子化法检测，而是用硼氢化钠处理，因为硼氢化钠具有还原性，可以将这些元素还原成为阴离子，与硼氢化钠中电离产生的氢离子结合成气态氢化物。
如土壤监测中运用流动注射氢化物原子吸收检测河流中所含的沉积物汞和砷，经过试验后，检出砷限为2ng/L，精密度为1.35%至5.07%，准确度在93.5%至106.0%;检出汞限为2ng/L，精密度为0.96%至5.52%，精准度在93.1%至109.5%。
这种方法不仅快速、简便，且准确度和精密度非常高，能更好的测试和分析环境样品。
2、石墨炉原子吸收光谱法石墨炉原子吸收光谱法是一种用电流加热原子化的分析方法。
横向加热石墨炉解决了温度分布不均匀的问题。
石墨炉原子化的出现非常之重要，对于火焰原子化有着较为明显的优越性，与火焰原子化技术对比，灵敏度提高到3到4个数量线，达到了10-12至10-14g的灵敏度，但是石墨炉原子吸收光谱法还是存在一定的局限性:重现性还没有火焰法高，当待测样品比较复杂时，产生的结果会有很大的误差。
3、火焰原子吸收光谱法目前，火焰原子吸收光谱法还是应用最为广泛的方法。
因为其对大多数的元素都适用，而且具有速度快，成本低，操作简单，结果误差不大的优势。
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mc
A = k N0 L N0 ∝c （N0基态原子数，c 待测元素浓度） 所以：A=lg(IO/I)=K' c
四、基态原子数与原子吸收定量基础
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。
待测原子和其他原子碰撞。随原子区压力增 加而增大。 赫鲁兹马克（Holtsmark）变宽
同种原子碰撞。浓度高时起作用，在原子 吸收中可忽略 在一般分析条件下ΔνD、 ΔνL为主。
三、积分吸收和峰值吸收 原子吸收光谱的测量
实际上，原子吸收光谱测量的是透过光的 强度 I。即当频率为、强度为I0的平行辐射 垂直通过均匀的原子蒸汽时，原子蒸汽将对 I0 I 辐射产生吸收，
3、 发射及吸收光谱
M
*
பைடு நூலகம்
M 基态
发光 释放能量
h 光
发射光谱
激发态
例：γ-射线；x-射线；荧光；原子发射光谱
M h M 基态 光
吸收辐射能量 *
吸收光谱
激发态
例：原子吸收光谱，分子吸收光谱
第二节 原子吸收光谱分析概述
一、定义：基于物质产生的原子蒸汽对 特定谱线（通常是待测原子的特征谱线） 的吸收来进行定量分析的一种方法。
三、光学分析法分类
通常可分为两大类： 1. 光谱方法： 利用物质与电磁辐射作用时，物质内 部发生量子化能级跃迁而产生的吸收、 发射或散射、辐射等电磁辐射的强度随 波长变化的定性、定量分析方法
2. 非光谱方法： 利用物质与电磁辐射的相互作用测定电 磁辐射的反射、折射、干涉、衍射和偏 振等基本性质变化的分析方法 分类：折射法、旋光法、比浊法等
火焰
空心阴极灯 棱镜 光电倍增管
四、电热原子化技术的提出 1959年里沃夫提出电热原子化技术， 大大提高了原子吸收的灵敏度
电热石墨管 原子蒸汽封闭， 无稀释
五、 原子吸收光谱分析的特点
1、灵敏度高（火焰法：1 ng/ml，石墨炉100-0.01 pg)；
2、准确度高（火焰法：RSD <1%，石墨炉 3-5%）
热力学平衡时，两者符合Boltzmann分布定律：
Nj Pj
E0 E j kT
e
Pj
E
e
kT
Pj
h
e
kT
N0 P0 P0 P0 上式中Pj和PO分别为激发态和基态的统计权重，激发态原子数
Nj与基态原子数No之比较小,<1%. 可以用基态原子数代表待测
元素的原子总数。
仪器生产厂商
L
根据吸收定律，有：
I = I0e-KL
1.积分吸收
若用常规的连续光源如：钨丝灯光源和氘 灯，经分光后，光谱通带0.2mm。而原子吸收 线半宽度：10-3mm。吸收光的强度变化仅为 0.5%。灵敏度极差。如图：
常规光源与单色器间的矛盾 要测量这样一条半宽度很小的吸收线的积分吸 收值，需分辨率高达十万的单色器，现在的分 光装置无法实现。
岛津（日） （上海代理） （SHIMADZU） 日立（日） （天美代理） （HITACH） PE公司（美） （上海公司） （PERKIN EIMER ） 耶拿（德）公司 （Analytik JENA）
仪器型号
AA-6300 AA-6800 Z-2000（Z-5000）
备注
有代理商多家代理，配 有两种背景校正方式， 配有测As价态装置
210/220 VSP
210/211 , (16型，30型)合金仪
仪器生产厂商
仪器型号
瀚时制作所
普析通用仪器公司
CAAM－2001 （多功能型配有UV/Vis）
TAS-990、TAS-986 （医用5元素）
华洋分析仪器 科创海光仪器公司 （原地质仪器厂）
东西分析仪器公司
AA2610，AA2600 GGX－6（zeeman），GGX-9 GGX-600/610, GGX-800
AA5800
2．电磁辐射的性质：具有波、粒二向性
二、电子跃迁
1. 原子能级和分子能级： 物质的分子有三种运动形式，具有三种能 级： （1）电子相对于原子核的运动；电子能级 （2）原子核在其平衡位置附近的相对振动； 振动能级 （3）分子本身绕其重心的转动；转动能级
2.分子光谱和原子光谱
分子能级= 电子能级+ 振动能级+转动能级
M系列（m-6） FAAS/GAAS S系列（火焰）SOLAAS (S-4) AVanta系列 SsensAA系列
AAs-3050,Astoria-2
有多家代理 有部分英国技术
GBC公司（澳） （照生公司代理）
API公司（美）
有多家代理
BUCK公司（美） 威格拉斯代理（中国） Vigorous 利曼（Leemam） 中国公司
2. 谱线变宽
（1）自然宽度：与原子发生能级间跃迁时激 发态原子的有限寿命相关。 （2）多普勒变宽（温度变宽） ΔνD 一个运动着的原子发出的光，如果运动 方向离开观察者（接受器），则在观察者 看来，其频率较静止原子所发的频率低， 反之，高。
（3）压力变宽
由于原子相互碰撞使能量发生稍微变化。
劳伦兹（Lorentz）变宽： ΔνL
AA7001－AA7003（F/G）
上海光谱仪器公司 北京瑞利公司
Sp－3520/3530 1C/1D , WFX110/120/130,WFX200/210 WFX100A/120A/130A,WFX310/ 320
上海天美公司 上海精密科学仪器公司 辽宁，沈通 北分 浙江福光分析仪器公司
AA600 4510，AA370MC AA320CRT,AA360MC,361CRT
二、原子吸收现象的发现
1802年Wollaston发现太阳光谱 的暗线； 太阳光
暗 线
1859年Kirchhoff和 Bunson解释了 暗线产生的原因
第一激发态
E
热能
基态
E h h c
•暗线是由于大气层中的钠原子对太阳光选择性 吸收的结果
三、空心阴极灯的发明
1955年Walsh解决了原子吸收光谱的光源问题，50 年代末 PE 和 Varian公司推出了原子吸收商品仪 器。
3、选择性高（可测元素达70个，相互干扰很小）
缺点：不能多元素同时分析
第三节 原子吸收光谱分析基本原理
一、共振线与吸收线
共振线是元素的特征谱线，也是元素的灵 敏线。 在原子吸收分析中，利用处于基态的待测 原子蒸汽对于从光源辐射的共振线的吸收来 进行分析的。
原子吸收光谱的产生
当辐射光通过原 子蒸汽时，若入 射光的频率等于 原子中的电子由 基态跃迁到激发 态的能量，就可 能被基态原子所 吸收。
制成的锐线光源
原子吸收定量基础
I I 0e
K L
当使用锐线光源时，可用K0代替Kv，则：
A lg I0 I 0.434 K 0 L 0.434 K 0 0.434 2 π ln 2 e v D
2 2
mc N0 f
N0 f L
峰值吸收系数：
2 π ln 2 e v D
分子光谱：组成分子的原子核外层电子的跃迁，
带光谱。
原子能级=电子能级
原子光谱：原子最外层电子的跃迁，线光谱。
电子能级间跃迁 的同时，总伴随
有振动和转动能
级间的跃迁。即 分子光谱中总包 含有振动能级和 转动能级间跃迁
产生的若干谱线
而呈现宽谱带。
（1） 转动能级 ΔΕr：0.005～0.050eV，跃迁产生吸收光谱位于远 红外区。远红外光谱或分子转动光谱； （2） 振动能级 ΔΕv约为：0.05～１eV，跃迁产生的吸收光谱位于 红外区，红外光谱或分子振动光谱； （3） 电子能级 ΔΕe较大1～20eV。电子跃迁产生的吸收光谱在紫 外—可见光区，紫外—可见光谱或分子的电子光 谱；
仪器分析课程讲义
第四章 原子吸收光谱分析
光学分析法概要 原子吸收光谱分析概述 原子吸收光谱分析基本原理
第一节 光学分析法概要
光学分析法：根据物质发射、吸收电磁辐射及 物质与电磁辐射的作用来进行分析的一类方 法。 一、电磁辐射和电磁波谱 1. 电磁辐射（电磁波，光） ：以巨大速度通过 空间、不需要任何物质作为传播媒介的一种 能量。
h
共振吸收
原子吸收光的波长通常在紫外和可见区。
二、谱线的轮廓与谱线变宽
原子吸收线指强度随频率变 化的曲线，从理论上讲原子
I
吸收线应是一条无限窄的线， 但实际上它有一定宽度。
I
0
0
1.谱线轮廓 原子群从基态跃迁到激发态所吸收的谱 线并不是绝对单色，而是具有一定的宽 度，通常称为谱线轮廓。
长期以来无法解决的难题！
2.锐线光源
在原子吸收分析中需要使用锐线光源，测量 谱线的峰值吸收。
锐线光源需要满足的条件： （1）光源的发射线与吸收线的ν0一致。 （2）发射线的Δν小于吸收线的 Δν。 提供锐线光源的方法：空心阴极灯
采用锐线光源进行测量 ，则Δνe<Δνa ，由图可 见，在辐射线宽度范围 内，Kν可近似认为不变 ，并近似等于峰值时的 吸收系数K0，则：
AAnalystTM800(600/7 00) AA200/400/600
顶级 FAAS/GAAS.ZEEnit20 0 高性能600/650， 智能 novAA300/400 contrAA连续光源AAs 有多家代理
瓦里安（美）公司 （中国技术公司） （VARIAN）
VarianAA 系列
热电公司（美） （Thermo Elemntal）