第14章 原子吸收分光光度法

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二、原子化系统
❖ 1.作用 将试样中离子转变成原子蒸气。
❖ 2.原子化方法 火焰法 无火焰法—电热高温石墨管，激光。
❖ 3.原子化器类型 火焰原子化器 无火焰原子化器(石墨炉原子化器)
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火焰原子化器
1. 结构由三部分组成 雾化器、混合室 和燃烧器
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作用下，向阴极内壁猛烈轰击; ❖ 使阴极表面的金属原子溅射出来，溅射出来的金属原子再与
电子、惰性气体原子及离子发生撞碰而被激发，于是阴极内 辉光中便出现了阴极物质和内充惰性气体的光谱。 ❖ 用不同待测元素作阴极材料，可制成相应空心阴极灯。 ❖ 空心阴极灯的辐射强度与灯的工作电流有关。
❖ 优缺点：
❖ （1）辐射光强度大，稳定，谱线窄，灯容易更换。 ❖ （2）每测一种元素需更换相应的灯。
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2.谱线变宽
❖ 引起谱线变宽的原因主要有两类：一类 是原子本身性质决定的，例如自然变宽； 另一类是由外界条件影响引起的，如热 变宽(多普勒Doppler变宽)和压力变宽 (洛伦茨Lorentz变宽)。
❖ 谱线变宽对测量的影响：导致原子吸收 分析灵敏度下降。
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三、原子吸收值与原子浓度的关系 (定量基础)
E0
最低激发 E 态的能量
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） → 产生共振发射线（也简称共振线）→发射光谱
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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
❖ (一) 基态原子数与激发态原子数 M* (激发态原子)
脱溶剂
熔融、蒸发
解离
M X液
MX固
MX气
M (基态原子)＋X(气态)
❖基态原子数占有99%
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M+ (离子)＋e
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（二）原子吸收与原子浓度的关系
❖ 当频率、强度一定的辐射垂直通过一个均匀 的原子蒸气时，原子蒸气将对辐射产生吸收， 其吸光度与原子蒸气的宽度及基态原子数的 关系服从光的吸收定律。
第十五章 原子吸收分光光度法
atomic absorption spectrometry,AAS
❖ 将试样中的元素转化为气态原子或简单 的离子，然后测定蒸气中的原子在紫外、 可见光区的吸收、发射或产生的荧光光 谱称为原子光谱法。
❖ 原子吸收分光光度法 原子发射分光光度法 原子荧光分光光度法
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A=KN0L＝KNL
蒸气相中原子总数与样品中被测组分浓度成正 比
N0 ∝N∝c N=aC
A=KaCL=KC
吸光度与20样20年品4月 中被测组分的浓度呈线性关1系2
第二节 原子吸收分光光度计
外形
❖ 原子吸收仪器（1）
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原子吸收仪器（2）
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原子吸收仪器（3）
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一、 原子吸收分光光度法的特点
❖ 特点：
1 灵敏度高，检出限低，10-10～10-14g； 2 准确度高，1%～5%； 3 选择性高，一般情况下共存元素不干扰； 4 仪器简单价格低廉 ； 5 分析速度快； 6 仪器简单价格低廉应用广，可测定70多
个元素(各种样品中)。
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第十五章 原子吸收分光光度法
❖ 第一节 原子吸收分光光度法的原理 ❖ 第二节 原子吸收分光光度计 ❖ 第三节 原子吸收分光光度法的应用
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第一节 原子吸收分光光度法的原理
❖ 原子吸收分光光度法:通过测定样品中待 分析元素的气态自由原子，对从光源发 射出的待分析元素的特征辐射的吸收， 来测定样品中该元素含量的一种分析方 法。
❖ 与分子光谱法比较:
分子光谱法研究的对象:溶液中化合物的分 子吸收，吸收的谱带较宽，是带状光谱；
原子光谱法研究的对象:吸收光辐射的是基 态原子，2020年吸4月收线很窄，呈线状光谱。 3
第一节 原子吸收分光光度法的原 理
❖ 一、 原子吸收分光光度法的特点 ❖ 二、 原子吸收分光光度法的基本原理 ❖ 三、 原子吸收值与原子浓度的关系
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一、 原子吸收分光光度法的特点
❖ 缺点：
测定不同元素需要更换空心阴极灯； 每一种元素的分析条件都不相同 难熔元素、非金属元素测定较困难、 不能同时测量多种元素
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二、 原子吸收分光光度法的基本原理
E5
Ej E3 E2
较高激发 态的能量
❖ （一）原子吸收光谱的产生 E1
❖ 1.原子的能级与跃迁
量分析
❖ 光谱线的波长是定性分析的基础，光谱线的强度
是定量分析的依据。
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（二）原子吸收线轮廓与谱线变宽
❖ 1。原子吸收线轮廓 ❖ 原子结构较分子结构
简单，理论上应产生 线状光谱吸收线。 ❖ 实际上用特征吸收频 率辐射光照射时，获 得一峰形吸收(具有 一定宽度)，通常称 为原子吸收线的轮廓 或形状。
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仪器装置
❖一 、 仪 器 组 成
工 作 流 程
2020年4月ຫໍສະໝຸດ 16一、光源1. 作用 提供待测元素的特征光谱。
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. 空心阴极灯：
结构如图所示
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3.空心阴极灯的原理
❖ 施加适当电压时，电子将从空心阴极内壁流向阳极; ❖ 与充入的惰性气体碰撞而使之电离，产生正电荷，其在电场
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燃烧器
作用
❖产生火焰，使进入火焰的气溶胶蒸发和原子 化。
要求
❖不回火；喷口不容易被试样沉积堵塞，火焰 平稳，没有记忆效应；燃烧器高度和位置能 上下调节和旋转一定角度，以便选择合适的 火焰部位。
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雾化器
作用 ❖将试样溶液雾化，使之成为微米级的气溶胶。
要求 ❖喷雾速度稳定、喷雾多、雾粒要细微且均匀， 雾化效率高。
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混合室
作用
❖主要是 除大雾滴，使进入火焰的气溶胶更 小、更均匀，并使燃气与助燃气和气溶胶在 充分混合后进入燃烧器。
❖其中的扰流器可使雾滴变细，同时可以阻挡 大的雾滴进入火焰。一般的喷雾装置的雾化 效率为5 ~ 15%。