分析化学-第10章 原子吸收光谱法

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化学分析中的原子吸收光谱法

化学分析中的原子吸收光谱法

化学分析中的原子吸收光谱法化学分析是对物质成分的定性和定量分析,其应用范围非常广泛。

目前,化学分析的方法包括物理方法、化学方法、光谱学方法等多种方法。

其中,原子吸收光谱法是一种常用的物理方法。

本文将重点介绍原子吸收光谱法及其应用。

一、原子吸收光谱法的原理原子吸收光谱法是一种用于进行微量元素分析的物理方法。

其原理是在一个高温的火焰或火花中,将待测样品原子的某一种能级的电子激发至高能级。

当这些激发态的原子回到基态时,会发射出特定波长的光线,这些光线称为特征谱线。

根据不同元素的特征谱线,可以确定待测样品中各元素的含量。

二、原子吸收光谱法的仪器原子吸收光谱法的仪器一般由光源、样品入口、燃烧室、光谱仪等组成。

其中,最核心的部件是光谱仪。

光谱仪主要分为两种类型:分光光度计和原子吸收分光光度计。

分光光度计一般用于分析有机化合物和大分子化合物等样品,而原子吸收分光光度计则用于空气、土壤、水等环境样品、药物、农产品、生物样品以及自来水的氯、铜、铅等微量元素的测定。

三、原子吸收光谱法的应用原子吸收光谱法可以用于研究各种物质的元素含量,包括土壤样品、水样、大气样品、工业废气等。

常见的应用领域主要有以下几个方面:1.环境监测原子吸收光谱法可以用于对环境污染进行监测。

比如空气污染物的元素含量测定,对于各种工业废气中的有害物质的排放控制和室内空气污染的检测等。

2.农产品检测农作物的生长与土壤中的营养成分密切相关。

原子吸收光谱法可以检测土壤及农产品中的微量元素,对于精准施肥、增加作物产量以及防止污染等方面都有重要意义。

3.生物样品检测原子吸收光谱法可以用于对人体或动物体内的元素含量进行分析。

比如对于铅、汞等有毒元素的检测和盐基元素的相关研究。

总的来说,原子吸收光谱法在各个领域都有着广泛的应用。

这种能够实现微量元素分析的方法已经成为现代化学分析的重要方法之一,它能够准确地反映物质的元素组成和数量,有助于我们更全面、准确地理解物质的性质和特性。

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。

原子吸收光谱法原理示意图

原子吸收光谱法原理示意图

原子吸收光谱法原理1、光的简短历史人们可以追溯到17世纪,当时艾萨克-牛顿爵士发现,当白光通过玻璃棱镜时,会分解成其组成的光谱颜色[1]。

从这项工作中,他提出了光的体质理论(光由粒子组成的事实),而不是只具有波的性质,这为近两个世纪后的一些发现打开了大门。

英国化学家沃拉斯顿是第一个观察到太阳光谱中的暗线的人,这些暗线后来被称为弗劳恩霍夫线。

1832年,布鲁斯特得出结论,大气层中的原子蒸气吸收了来自太阳的一些辐射,从而探测到了这些线。

本生和基尔霍夫很快证明,每种化学元素在加热到炽热时都有一种特有的颜色或光谱(例如,钠(Na)的黄色;钾(K)的紫色)。

他们能够在实验室中重现在太阳光谱中观察到的黑线,从而能够通过发射光谱识别日冕中的吸收原子。

艾伦-沃尔什[2],一位出生于兰开夏郡的物理学家,在20世纪50年代初的某个周日早晨,在他的花园里工作时,一个能解决巨大分析化学难题的想法突然出现在他的脑海中:如何通过光谱学精确测量金属元素的小浓度。

光谱学的正常程序是汽化一个元素并测量其发射光谱,但这种技术有缺陷,产生的结果不准确。

沃尔什决定测量吸收,而不是发射。

到了星期一早上的茶点,他表明这是可以做到的。

他又花了几年时间说服制造商使用原子吸收光谱法(AAS)来检测金属,但他最终成功了。

今天,大多数分析实验室都会拥有至少一台原子吸收分光光度计。

2、什么是原子吸收光谱?AAS是一种分析技术,用于确定样品中金属原子/离子的浓度。

金属占地球化学元素的75%左右。

在某些情况下,材料中的金属含量是可取的,但金属也可能是污染物(毒物)。

因此,测量金属含量在许多不同的应用中是至关重要的,我们将在本文的后面探讨。

现在只需要说,它在质量控制、毒理学和环境测试中找到了用途,仅举几例。

3、原子吸收光谱法的原理是什么?AAS的基本原理可以表述如下。

首先,所有的原子或离子都能吸收特定的、独特波长的光。

例如,当一个含有铜(Cu)和镍(Ni)的样品暴露在铜的特征波长的光下时,那么只有铜原子或离子会吸收这种光。

原子吸收光谱法(atomic absorption spectrometry,简称AAS)

原子吸收光谱法(atomic absorption spectrometry,简称AAS)

双光束型:来自光源的光束被分 成两束,一束作测量光束,通过 火焰;另一束作参比光束;交替 进入单色器到达光电倍增管检测 比较
– 特点:消除因光源波动造成的影响,
但不能抵消因火焰波动造成的影响
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四、定量分析方法
1、标准曲线法:吸光度—浓度标准曲线
– 方法:
配制一组含有不同浓度被测元素的标准溶液 在与试样测定完全相同的条件下,按浓度由低到高的顺序测定吸 光度值 绘制吸光度对浓度的校准曲线。 测定试样的吸光度 查校准曲线上用内插法求出被测元素的含量。
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火焰原子化器和石墨炉原子化器可测定的元素
H Li Be Na Mg
火焰 火焰 & 石墨炉
He B C N O F Ne Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Zn Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
e- e-
e-
Dynode (9-13)
Quartz Window
*100 Million Amplification of Signal
Photomultiplier Tube Operation
三、原子吸收分光光度计
单光束型:空白溶液调透光率T 到100%。测试剂溶液的透射比
– 特点:仪器结构简单,不能消除因 光源波动造成的影响,基线漂移
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原子化器
原子化:将试样转变为原子蒸汽的过程
原子化器的功能:提供能量使试样干燥、蒸 发和原子化。同时入射光束在这里被基态原 子吸收,因此也可把它视为“吸收池”。

原子吸收光谱法和原子荧光光谱法介绍及应用

原子吸收光谱法和原子荧光光谱法介绍及应用
原子吸收光谱法与原子荧光光谱法 介绍和应用
4.2.1.2 光学系统
➢ 单光束光学系统
原子吸收光谱法与原子荧光光谱法 介绍和应用
原子吸收光谱法与 原子荧光光谱法介绍和应用
原子吸收光谱法与原子荧光光谱法 介绍和应用
Alan Walsh
(1916-1998) 和他的原子吸 收光谱仪在一 起
原子吸收光谱法与原子荧光光谱法 介绍和应用
4.1 原子吸收光谱法
➢原子吸收光谱法(AAS)是基于气态的基态原 子外层电子对紫外光和可见光范围的相对应 原子共振辐射线的吸收强度来定量被测元素 含量为基础的分析方法。
原子吸收光谱法与原子荧光光谱法 介绍和应用
4.2 原子吸收分光光度计
原子吸收光谱法与原子荧光光谱法 介绍和应用
4.2.1 仪器结构与工作原理
原子吸收光谱法与原子荧光光谱法 介绍和应用
4.2.1.1 空心阴极灯
➢ 空心阴极灯(Hollow Cathode Lamp,HCL) ➢ 由待测元素的金属或合金制成空心阴极圈和钨或其
各个量子化能级上的分布遵循Boltzmann分布 定律:
Ni
gi
ΔEi
e kT
N0 g0
原子吸收光谱法与原子荧光光谱法 介绍和应用
4.1.1 原子吸收光谱的产生
➢处于基态原子核外层电子,如果外界所提供 特定能量(E)的光辐射恰好等于核外层电子基 态与某一激发态(i)之间的能量差(ΔEi)时,核 外层电子将吸收特征能量的光辐射由基态跃 迁到相应激发态,从而产生原子吸收光谱。
➢ 选择性好:谱线比原子发射少,谱线重叠概率小 。 ➢ 灵敏度高:适用于微量和痕量的金属与类金属元素
定量分析。 ➢ 精密度(RSD%)高:一般都能控制在5%左右。 ➢ 操作方便和快速: 无需显色反应。 ➢ 应用范围广。 ➢ 局限性:不适用于多元素混合物的定性分析;对于

原子吸收光谱法(AAS)

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。

原子吸收光谱法测定试样中的钾元素含量

原子吸收光谱法测定试样中的钾元素含量

原子吸收光谱法测定试样中的钾元素含量
原子吸收光谱法是一种用于分析化学中常用的技术,可以用于测定试样中的钾元素含量。

该方法利用钾原子吸收具有特定波长的光谱线,然后通过比较样品和标准溶液的吸收度来测量钾的含量。

以下是测定试样中钾元素含量的步骤:
1.准备样品:根据实验需要,选取一定量的样品并制备成适当浓度的溶液。

将样品溶液放入样品池中。

2.标定:准确称取一定量的标准钾溶液,并制备成与样品溶液相同浓度的标准溶液。

将标准溶液放入标准池中,并用光谱仪测量其吸收度。

3.测量样品:将光谱仪设置为测量钾元素的特定波长,并测量样品溶液的吸收度。

4.计算:根据标定和测量的数据,计算样品中钾元素的含量。

需要注意的是,在使用原子吸收光谱法测量钾元素含量时,样品中可能存在其他干扰物,这些干扰物可能会影响测量结果,因此需要使用一些方法来消除或减小其影响,例如使用化学修饰试剂或选择不同波长的光谱线等。

化学反应的原子吸收光谱分析

化学反应的原子吸收光谱分析

化学反应的原子吸收光谱分析原子吸收光谱分析,是一种利用原子对特定波长的光发生吸收的现象进行分析的方法。

通过测量样品溶液或气体中吸收光的强度,可准确测定其中的化学元素含量。

在化学反应中,原子吸收光谱分析是一项重要的技术,能够提供关于反应过程中元素浓度和化学物种变化的信息。

本文将详细介绍化学反应的原子吸收光谱分析的原理、应用和优势。

一、原理原子吸收光谱分析基于原子对特定波长光的吸收现象,其原理可以分为两个基本过程:光源激发和吸收现象。

1. 光源激发在原子吸收光谱分析中,常用的光源是空心阴极放电灯或恒流电源。

光源中的电极通电后,电极中的金属元素被激发形成原子或原子离子,并释放出特定波长的光。

2. 吸收现象样品溶液或气体中的化学元素原子或原子离子与光源发出的特定波长的光相互作用,产生吸收现象。

当光经过样品时,如果样品中存在与光源波长相对应的原子或原子离子,这些原子会吸收部分光的能量,使得吸收光的强度减小。

通过测量光的强度变化,可以推断样品中所含的元素及其浓度。

二、应用原子吸收光谱分析在化学反应中的应用广泛,以下是几个常见的应用领域:1. 反应动力学研究原子吸收光谱分析可用于研究化学反应的动力学过程。

通过监测反应物中某种元素的浓度随时间的变化,可以推断反应的速率常数、反应机理等信息。

2. 反应过程监测通过原子吸收光谱分析,可以实时监测反应过程中各种元素的浓度变化。

这对于了解化学反应过程中元素的转化情况、判断反应的进行程度等方面具有重要意义。

3. 催化剂研究原子吸收光谱分析可用于研究催化剂在反应过程中的作用机制。

通过测定反应物中的催化剂元素浓度变化,可以揭示催化剂对反应速率、选择性等方面的影响。

4. 有机合成原子吸收光谱分析在有机合成中的应用越来越广泛。

通过测定反应物和产物中有机元素的浓度,可评估有机合成反应的转化率和产物纯度。

三、优势原子吸收光谱分析具有以下优势:1. 灵敏度高原子吸收光谱分析的灵敏度通常为微克/升量级,可以准确测定样品中微量甚至痕量元素的含量。

原子吸收光谱法测定金属化合物流程

原子吸收光谱法测定金属化合物流程

原子吸收光谱法测定金属化合物流程一、引言原子吸收光谱法是一种常用的分析化学技术,广泛应用于金属化合物的测定。

本文将深入探讨原子吸收光谱法测定金属化合物的流程及其原理,帮助读者更全面地理解这一分析方法。

二、原理概述1. 原子吸收光谱法原子吸收光谱法是一种基于原子吸收现象的分析技术,其原理是当金属离子处于激发态时,吸收特定波长的光线,从而产生吸收峰。

通过测定吸收峰的强度,可以确定样品中金属元素的含量。

2. 原子吸收光谱法测定金属化合物的流程在进行金属化合物的测定时,首先需将样品溶解成溶液,然后使用火焰原子吸收光谱仪进行测定。

测定过程中,需进行标准曲线的绘制和样品测定,最终计算出样品中金属元素的含量。

三、实验流程1. 样品的前处理将待测样品溶解于适当的溶剂中,形成样品溶液。

使用滤纸过滤掉悬浮物,得到清澈的样品溶液。

2. 标准曲线的绘制准备一系列已知浓度的金属标准溶液,并分别进行测定,绘制出吸收峰强度与浓度的标准曲线。

3. 样品的测定将经过前处理的样品溶液输入到火焰原子吸收光谱仪中,测定样品的吸收峰强度。

4. 含量的计算根据标准曲线,将样品的吸收峰强度对应到相应的浓度上,计算出样品中金属元素的含量。

四、个人观点与总结原子吸收光谱法作为一种常用的分析方法,在金属化合物的测定中具有重要的应用价值。

通过本文的介绍,相信读者已经对原子吸收光谱法测定金属化合物的流程有了深入的了解。

在进行实际应用时,需要严格按照流程进行操作,避免实验误差的产生,确保测定结果的准确性。

原子吸收光谱法的测定流程并不复杂,但在实际操作中需要细心和耐心。

希望本文能够帮助读者更全面地理解和掌握这一分析方法,为实验工作提供有力支持。

在本文中,对原子吸收光谱法测定金属化合物的流程进行了深入的探讨,希望能够为读者提供一些帮助。

同时也希望读者在实际操作中能够灵活运用这一方法,取得准确可靠的分析结果。

原子吸收光谱法是一种广泛应用于金属化合物分析的技术,其原理是在原子气体处于基态时,特定波长的光被吸收,从而产生吸收峰。

第10章 原子吸收光谱

第10章 原子吸收光谱
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(4)通带(W):指通过单色器出射狭缝的光束波长的辐射范 围(波长区间宽度)。当倒色散率(D)一定时,可通过 选择狭缝宽度(S)来确定:
W: 光栅单色器的通带 nm
D: 光栅倒色散率 S: 狭缝宽度 mm nm/mm/ x
W=DS
通带增大,光强度增强,单色器出射狭缝的波长范围变宽,
2.放大器 ------- 将光电倍增管输出的较弱信号,经电子线路 进一步放大。
3. 对数变换器 -------- 光强度与吸光度之间的转换。
4. 显示、记录
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六、仪器类型
按分光系统分为单光束和双光束. 1.单光束型-----只有一束光, 结构简单, 灵敏度较高; 但基线易 飘移, 须预热光源, 并在测量时经常较正零点。
3.单色器性能参数
(1)线色散率(D):两条谱线间的距离与波长差的比值
ΔX/Δλ。实际工作中常用其倒数 Δλ/ΔX
(2)分辨率:仪器分开相邻两条谱线的能力。用该两条谱 线的平均波长与其波长差的比值λ/Δλ表示。 (3)集光本领 : 单色器光学系统传递辐射的能力。 单色器既要有一定的分辨力, 又要有一定的集光本领. 如果光源幅射强度一定,需选适当的通带。
2
mc
N0 f b
A = k N0 b;
N0 ∝ N∝ c
( N0基态原子数,N总原子数,c 待测元素浓度)
A = lg(IO/It) = K' C
8
第二节
原子吸收光谱仪
9
原子吸收仪器(1)
10
原子吸收仪器(2)
11
原子吸收仪器(3)
12
原子吸收光谱仪主要部件
13
原子吸收光谱仪主要部件
稳定性好。

分析化学第10章-吸光光度法

分析化学第10章-吸光光度法

电磁辐射波谱图
• 能 谱:波长很短(小于10nm)、能量大于102eV(如γ射线和X射线) 的电磁波谱,粒子性比较明显,称为能谱。——能谱分析法。 • 波 谱:波长大于1mm、能量小于10-3eV(如微波和无线电波)的电 磁波谱,波动性比较明显,称为波谱。——波谱分析法。 • 光学光谱:波长及能量介于以上两者之间的电磁波谱,通常借助 于光学仪器获得,称为光学光谱。——光谱分析法。 • 复合光:物质发出的光,是包含多种频率成分的光。 • 单色光:光谱分析中,常常采用一定的方法获得只包含一种频率 成分的光(单色光)来作为分析手段。 • 单色性:单色光的单色性通常用光谱线的宽度(或半宽度)表示。
波长范围/nm
400-450 450-480 480-490 490-500 500-560 560-580 580-600 600-650 650-700
物质颜色和吸收光颜色的关系
(2) 物质对光的选择性吸收(CuSO4溶液为何只吸收黄色光?)

当一束光照射到某物质或其溶液时,组成该物质的分子、 原子或离子与光子发生 “碰撞”,光子的能量就转移到分子、 原子上,使这些粒子由最低能态(基态)跃迁到较高能态 (激发态): M + hυ → M* 这个作用叫物质对光的吸收。 分子、原子或离子具有不连续的量子化能级,仅当照射光
分子光谱——气态或溶液中的分子---电子能级、振动能级和转动 能级跃迁 --- 发射或吸收的是一定频率范围的电磁辐 射组成的带状光谱。 分子光谱有三个层次: 转动光谱-反映分子纯转动能级跃迁引起的转动能量的变化。 分子转动能量小于 0.05 eV ,相当于远红外光的能 量,在远红外波段。 振动光谱-反映分子纯振动能级跃迁引起的转动能量的变化。分 子振动能量为0.05-1.0 eV,位于中红外波段。 电子光谱-反映分子纯电子能级跃迁引起的转动能量的变化。分 子转动能量小于 1.0-20 eV ,位于可见或紫外光波段。 固体光谱——炽热的固体物质及复杂分子受激后---发射出波长范 围相当广阔的连续光谱。

原子吸收光谱法

原子吸收光谱法
高温,热激发
特征 频率光
激发态原子
不希望发生的过程
在高温过程中,待测元素由分子离解成的原 子,不可能全部成为基态原子,必有部分为激 发态原子。
原子蒸气中基态原子与待测元素原子总数之间有什 么关系?
§10-2 原子吸收光谱法基本原理
②基态原子吸收光谱的特性
一、原子吸收光谱的产生 当有辐射通过自由原子蒸气,且辐射能量等于原子 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)所需要的能量时,原子就从辐射场中吸收能量, 产生共振吸收,电子由基态跃迁到激发态,同时伴随着 原子吸收光谱的产生。
§10-2 原子吸收光谱法基本原理 3、原子吸收光谱法的定量依据
2 πln2 e I0 f • N •b A = lg = 0.434 k 0 b = 0.434 Δv D mc Iν
2
k
A= k• N •b
在一定实验条件下: N ∝ c
A = Kc
这是原子吸收光谱分析的基本关系式。
原子吸收光谱分析的基本关系式:
E h h
c

共振吸收 基态
第一激发态 共振发射
§10-2 原子吸收光谱法基本原理
二、原子吸收光谱与原子结构关系
(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) 利用特征谱线可以进行定量分析 原子吸收光谱位于光谱的紫外区和可见区。
赫鲁兹马克变宽:又称共振变宽,同种 原子之间发生碰撞而引起的谱线变宽。
§10-2 原子吸收光谱法基本原理 四、热激发时基态原子和激发态原子的关系 在高温过程中,待测元素由分子离解成的原 子,不可能全部成为基态原子,必有部分为激 发态原子。

分析化学第十章 原子吸收光谱分析法

分析化学第十章 原子吸收光谱分析法
按下式计算样品溶液的质量浓度:
CX
C1
C2 A2
C1 A1
( AX
A1 )
五、内标法
⑴空心阴极灯:它有一个由被测元素材料制成的空心 阴极和一个由钛、锆、钽或其他材料制作的阳极。
⑵无极放电灯:无极放电灯是由一个数厘米长、直径 5cm~12cm的石英玻璃圆管制成。
一、原子吸收光谱仪及使用
2.原子化系统
原子化器的功能是提供能量,使试样干燥、蒸发和原 子化。实现原子化的方法,最常用的有两种:火焰原 子化法,非火焰原子化法。
浓度直读法测定的基本条件:校正曲线是 线性的,而且是稳定的。试样吸光度值必须落在 校正曲线动态范围内。浓度直读法的准确度一般 要逊于标准曲线法和标准加入法。
四、双标准比较法
双标准比较法是在标准曲线法的基础上发 展起来的一种更为准确的定量手段。它是按下列 步骤分析样品被测物含量的:调整两份标准液的 质量浓度,使其吸收值与样品吸收值相差±10 %左右,以两标准点的连线作为标准曲线,在标 准曲线的弯曲段,很接近的两点可近似于直线。
⑴火焰原子化法。火焰原子化法器是将试样转化为气 态的基态原子,并吸收光源发出的特征光谱。
⑵非火焰原子化法。非火焰原子化法中,常用的是管 式石墨炉原子化器。
⑶氢化物形成法。 ⑷冷原子吸收法 。
一、原子吸收光谱仪及使用
⑴火焰原子化法。 火焰原子化法中,常用的是预混合型原子化器,其结
构如图 10-2所示。主要的部分有:雾化器、混合室, 燃烧器和火焰。
三、谱线的轮廓及其变宽
3.赫鲁兹马克变宽 被测元素激发态原子与基态原子相互碰撞引起 的变宽,称为共振变宽,又称赫鲁兹马克变宽或压 力变宽。在通常的原子吸收测定条件下,被测元素 的原子蒸气压力很少超过 0.133Pa,共振变宽效应可 以不予考虑,而当蒸气压力达到 13.3 Pa 时,共振 变宽效应则明显地表现出来。

原子吸收光谱

原子吸收光谱

原子吸收光谱原子吸收光谱是一种重要的分析技术,广泛应用于化学、环境、生物等领域。

本文将介绍原子吸收光谱的基本原理、仪器构成、样品处理及应用领域等内容。

首先,原子吸收光谱是一种基于原子吸收光的分析方法。

其基本原理是当原子处于低温火焰或石墨炉等光源中,吸收特定波长的光能使原子发生能级跃迁,从而产生特征光谱信号。

通过测定样品吸收光的强度,可以间接确定样品中某种特定元素的含量。

其次,原子吸收光谱的仪器主要由光源、光路系统、样品处理系统和检测系统等部分组成。

光源通常采用空气-乙炔火焰或石墨炉,可以提供高温能使原子处于激发态的能量。

光路系统包括单色器、光栅等,用于选择特定波长的光源。

样品处理系统用于将样品原子化,使其可以吸收光能。

检测系统一般采用光电倍增管等光敏元件,可以测定光信号的强度。

另外,样品的处理也是原子吸收光谱分析中的重要环节。

通常样品需经过溶解、稀释、前处理等步骤,以获得充分的原子化和吸收信号。

合适的样品处理方法可以提高分析的准确性和灵敏度。

最后,原子吸收光谱在分析领域有着广泛的应用。

例如在环境监测中,可以用于检测大气、水体中的有害金属元素浓度。

在食品安全领域,可以用来分析食品中的微量元素,保障食品质量和安全。

在药物研究中,也可以用原子吸收光谱来分析药物中的主要成分,确保其符合规定标准。

综上所述,原子吸收光谱作为一种高精度、高灵敏度的分析技术,在实验室和工业生产中有着广泛的应用前景。

随着科学技术的不断进步,相信原子吸收光谱将在各个领域发挥越来越重要的作用。

第十章原子吸收光谱

第十章原子吸收光谱

吸收原理 电子跃迁 A=kNb(A=KC)
分子光谱 连续光源 光源和吸收池
之间
10-2原子吸收光谱法的基本原理
共振线和吸收线: 共振线吸收线:
电子从基态跃迁到能量最低的激发态为共振跃迁, 所产生的谱线
共振线发射线:
当电子从第一激发态跃会基态时,则发射出同 样频率的谱线
特征谱线:
各种元素的原子结构和外层电子排步不同,不同元素 的原子从基态 第一激发态时,吸收和发射的能量不 同,其共振线不同,各有其特征性.
原子吸收法的定量基础:
原子吸收服从朗伯定律:
若将入射强度为I0的不同频率的光通过原子蒸汽, 吸收后其透过光的强度Iv与原子蒸汽的厚度b的关系, 服从朗伯定律。
Iv = I0e-Kvb
I0
b
Iv
原子蒸汽
由于物质对不同频率的入射光的吸收具有选择性,
因而透过光的强度Iv和吸收系数Kv将随着入射光的频 率而变化。
原子光谱与分子光谱
原子光谱:由原子外层或内层电子受到辐射后,在 不同能级之间的跃迁所产生的各种光谱线的集合, 每条谱线代表了一种跃迁。 *原子光谱线是线性光谱线 *元素由第一激发态到基态的跃迁,所产生的谱线 最强,称为共振线(元素的特征谱线) 分子光谱:产生于分子中电子能级、振动和转动能 级的变化。 分子激发时仅产生转动能级跃迁---远红外吸收光谱
仪器类型
10-4定量分析方法标注
标准曲线法(共存组分间互不干扰)
配一组浓度合适的标准溶液系列由第浓度到高浓度 分别测定吸光度;以浓度为横坐标,吸光度为纵坐标 作图,绘制A-c标准曲线,在相同条件下,测定试样吸 光度,有A-c标准其曲线求得溶液中待测元素浓度
A
C
标准加入法
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2.59 1019 1.602 1019
1.62eV


E h

2.59 1019 6.626 1034
3.911014
s1
1 1 1.3103 nm1 766.49
2019年9月27日7时59分
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原子吸收光谱法的原理
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。
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。
2019年9月27日7时59分
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10.2 基本原理
原子吸收光谱的产生 1. 原子的能级与跃迁 2. 元素的特征谱线 3. 辐射能量与频率、波长、波数之间的关系 原子吸收光谱法的原理 定量分析的依据
区别:在可见、紫外分光光度法中,吸 光物质是溶液中被测物质的分子或离子对光 的选择吸收,原子吸收光谱法吸光物质是待 测元素的基态原子对光的选择吸收,这种光 是由待测元素制成的空心阴极灯(称元素灯) 作光源。
2019年9月27日7时59分
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2019年9月27日7时59分
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由于原子化过程中激发态原子数目和离子 数很少,因此蒸气中的基态原子数目实际 上接近于被测元素的总原子数目,而总原 子数目与溶液中被测元素的浓度c成正比 。在L一定条件下:
A kc
式中k是与实验条件有关的常数。该式为
原子吸收光谱法的定量依据。
2019年9月27日7时59分
2019年9月27日7时59分
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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 进行定量分析
2019年9月27日7时59分
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原子吸收光谱(atomic adsorption spectrometry AAS ):是基于从光源发出的被测元素特征辐 射通过元素的原子蒸气时被其基态原子吸收, 由辐射的减弱程度测定元素含量的一种现代仪 器分析方法。其特点:
(1) 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) 分析速度快,应用广,可测定70多个元素。
2019年9月27日7时59分
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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。
中的速度=3×1010cm.s-1;为波长;为波数。
2019年9月27日7时59分
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例:钾原子共振线波长为766.49nm,计算该共振线的
激发能量(以eV表示1eV=1.602×10-19J),频率和波数
解:E

hc


6.626 1034 31010 766.49 107 1.602 1019
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光源
1.作用
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。
2019年9月27日7时59分
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2.空心阴极灯:结构如图所示
由一个钨丝作阳极,空心阴极由待测元素的高纯金属 或合金制成。接通电源发射出待测元素的特征谱线。
2019年9月27日7时59分
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10.2 基本原理
原子吸收光谱的产生:原子通常处于能量最低的 基态,当基态原子受到外界能量(如光能)激发时, 若辐射的频率相应于原子中的电子由基态跃迁到较 高的能态所需要能量的频率时,原子从入射辐射中 吸收能量,发生共振吸收,产生原子光谱。
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
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3.辐射能量与频率、波长、波数之间的关系 每一条所发射的光谱线,都是原子在不同能级间
跃迁的结果,可用两个能级间之差来表示。即谱线
的频率(或波长、或波数)与两个能级差的关系服从
普朗克公式。E

E2
E1

h

h
c


hc
式中:E2、E1分别为较高、较低能级的能量;h为
普朗克常数=6.626×10-34J.s; 为频率;c为光在真空
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10.3 原子吸收分光度计 光源 原子化器 单色器
检测系统
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10.3 原子吸收分光度计
TAS-990F 原子吸收分光光度计
2019年9月27日7时59分
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原子吸收分光度计:由光源、 原子化器、单色器和检测系统 四个基本部件组成。
第10章 原子吸收光谱法
10.1 概述 10.2 原子吸收光谱法基本原理 10.3 原子吸收分光光度计 10.4 干扰因素及其拟制方法 10.5 测量条件的选择 10.6 灵敏度、特征浓度及检出限 10.7 定量分析结果的计算
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10.1 概述
原子吸收光谱法(也称原子吸收分光光法) 与可见、紫外分光光度法基本原理相同,都 是基于物质对光选择吸收而建立起来的光学 分析法。
2019年9月27日7时59分
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定量分析的依据
基态原子对共振线的吸收程度与蒸气中基态
原子的数目和原子蒸气厚度的关系,在一定的条
件下,服从朗伯-比耳定律:A
lg
I0 I

KN 0 L
式中:A为吸光度;I0为光源发射出被测元素共
振线的强度;I为被原子蒸气吸收后透过光的强
度;K为原子吸收系数;N0为蒸气中基态原子的 数目;L为原子蒸气的厚度(火焰宽度)。
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