八、原子吸收分光光度分析法
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一、引言原子吸收分光光度法是一种常用的化学分析方法，用于测定溶液中金属元素的含量。
其基本原理是利用原子吸收光谱仪测量样品中金属元素原子在特定波长的光线下的吸收程度，通过测定吸光度来推断样品中金属元素的浓度。
本文将介绍原子吸收分光光度法的基本原理和仪器结构，以及其在实际应用中的一些注意事项。
二、原理原子吸收分光光度法的基本原理是利用金属元素原子对特定波长的光线的吸收特性。
当金属元素原子处于激发态时，它们会吸收特定波长的光线，使原子处于激发态能级上的电子跃迁到高能级。
而当金属元素原子处于基态时，它们不会吸收这些特定波长的光线。
通过测量样品溶液中特定波长的光线经过吸收后的光强度变化，可以推断出样品中金属元素的浓度。
三、仪器结构原子吸收分光光度法的仪器主要包括光源、光切割器、样品室、光路系统和检测器等部分。
光源产生特定波长的光线，光切割器用于选择特定波长的光线，样品室用于容纳待测样品溶液，光路系统将光线引导到样品室中，检测器测量经过样品溶液后的光线强度。
通过调节光切割器选择不同的波长，并测量不同波长下的吸光度，可以得到样品中金属元素的浓度信息。
四、注意事项在使用原子吸收分光光度法进行分析时，需要注意以下几点：1. 样品的制备：样品的制备对于分析结果的准确性至关重要。
样品应该经过适当的预处理，如酸溶解、稀释等，以保证样品中金属元素的浓度在合适的范围内。
2. 标准曲线的绘制：在分析过程中，需要绘制标准曲线来确定样品中金属元素的浓度。
标准曲线应该覆盖待测样品浓度范围，并包括多个浓度点，以提高分析结果的准确性。
3. 仪器的校准：在进行分析之前，需要对仪器进行校准，以保证测量结果的准确性。
校准可以通过使用已知浓度的标准溶液进行，根据标准溶液的吸光度和浓度的关系绘制标准曲线。
4. 光路系统的清洁：光路系统是原子吸收分光光度法中的关键部分，需要保持清洁以避免杂质对测量结果的影响。
定期清洁光路系统，以确保光线传输的准确性。
原子吸收光谱法和原子吸收分光光度法
原子吸收光谱法和原子吸收分光光度法原子吸收光谱法和原子吸收分光光度法是分析化学中常用的技术手段，用于测定物质中金属元素的含量。
本文将介绍这两种方法的原理、应用以及比较。
一、原子吸收光谱法原子吸收光谱法是一种基于物质对特定波长的吸收能力进行分析的方法。
它利用原子在吸收特定波长的光线时会发生能量跃迁的特性，通过测量样品对特定波长的光线吸收的强度来确定其中金属元素的含量。
原子吸收光谱法的原理是基于原子的量子力学原理，当金属元素处于基态时，外层电子具有特定的能级跃迁能量，吸收特定波长的光线。
通过测量光线透过样品之前和之后的强度差，可以计算得到金属元素的浓度。
原子吸收光谱法的应用广泛，尤其在环境监测、食品安全、药物分析等领域具有重要意义。
例如，通过原子吸收光谱法可以测定水中重金属元素的含量，用于评估水质的安全性；还可以用于监测土壤中的污染物含量，从而保护农作物的品质。
二、原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法是一种基于原子吸收光谱技术的定量分析方法。
它利用物质对特定波长的光线吸收的强度与其浓度呈线性关系的特点，通过测量样品对特定波长光线吸收的强度来确定其中金属元素的含量。
原子吸收分光光度法与原子吸收光谱法相比，其最大的区别在于前者是定量分析方法。
通过建立标准曲线，测定样品吸光度与浓度的线性关系，可以准确计算得到金属元素的含量。
原子吸收分光光度法具有高灵敏度、准确度高以及分析速度快的优点，广泛应用于食品、化妆品、医药等行业中。
例如，原子吸收分光光度法可以用于检测食品中的微量元素，如铜、锌等，帮助评估食品的质量和安全性。
三、原子吸收光谱法与原子吸收分光光度法的比较原子吸收光谱法和原子吸收分光光度法在金属元素的定量分析方面都有重要的应用，但在一些方面存在差异。
1. 灵敏度：原子吸收光谱法的灵敏度更高，可以检测到更低浓度的金属元素，而原子吸收分光光度法的灵敏度相对较低。
2. 准确度：原子吸收分光光度法的准确度更高，可以通过建立标准曲线进行定量分析，而原子吸收光谱法的准确度相对较低。
简述原子吸收分光光度法的基本原理
简述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常用的化学分析方法,用于测量物质的吸收光谱。
其基本原理是,当物质吸收光子时,其分子或原子会与光子相互作用,导致分子或原子振动并改变其能量。
根据能量与波长的关系,物质的吸收光谱可以被记录下来,并用于确定物质的吸收程度和化学性质。
原子吸收分光光度法使用一种称为原子吸收装置的设备。
原子吸收装置中包含一个光源(如LED或激光)和一个吸收剂(如气体或液体)。
当光源发出光子时,这些光子会被吸收剂吸收,并激发原子或分子。
这些原子或分子随后振动并释放光子,这个过程被称为原子吸收。
根据原子吸收光谱的波长范围,吸收剂可以吸收不同波长的光子,导致其光谱变化。
原子吸收分光光度法的基本步骤包括:1. 光源发出光子,被吸收剂吸收。
2. 原子或分子被激发并释放光子。
3. 测量释放光子的波长,并计算出吸收剂的吸收光谱。
4. 根据吸收光谱确定吸收剂的吸收程度和化学性质。
原子吸收分光光度法的基本原理可以应用于许多领域,如分析化学、有机合成、环境科学、生物学等。
例如,在化学分析中,原子吸收分光光度法可以用于检测化合物的吸收光谱,以确定其化学性质和结构。
在有机合成中,原子吸收分光光度法可以用于检测有机化合物的吸收光谱,以确定其结构和活性。
在环境科学中,原子吸收分光光度法可以用于检测污染物的吸收光谱,以确定其毒性和来源。
除了基本的原子吸收装置外,原子吸收分光光度法还可以使用多个技术和设备,如多孔板分光光度法、荧光分光光度法等,以满足不同的应用需求。
随着技术的发展,原子吸收分光光度法在化学分析、环境科学和生命科学等领域中的应用越来越广泛。
第8章 原子吸收光谱分析
三、引起吸收线变宽的因素 a、自然宽度（natural width） 用Δ ν N 表示。 b、多普勒变宽(Doppler broadening) 用Δ ν D 表示。表达式见图8-3。 c、压力变宽（包括劳伦兹变宽、共振变 宽），它们分别用Δ ν L 和Δ ν R表示。 d、其它因素变宽，如场致变宽、自吸效应等。 它们之间的关系式为：
二、原子吸收光谱分析法及其常规模式
原子吸收光谱分析
是基于物质所产生 的原子蒸气对特定 谱线（待测元素的 特征谱线）的吸收 作用来进行定量分 析的一种方法。 分析模式见示意图。
●原子吸收和原子发射是相互联系的两种相反过程。
Comparison of AAS and AES
因此，AAS和AES法在所使用的仪器和测定方法上有 相似之处，亦有不同点。 ●由于原子的吸收线比发射线的数目少得多，这样 谱线重叠的几率小得多。而且空心阴极灯一般并不 发射那些邻近波长的辐射线，因此其它辐射线干扰 较小。因此，AAS法的选择性高、干扰少且易于克 服。 ●在原子吸收法的实验条件下，原子蒸气中基态原 于数比激发态原子数多得多，所以测定的是大部分 原子。因此，原子吸收具有较高的灵敏度。
（2）冷原子化法
原子化温度为常温。
பைடு நூலகம்
T [ D ( L R N ) ]
2
2 1/ 2
四、积分吸收和峰值吸收
在吸收线轮廓内，吸收系数的值会随吸收光
子的波长变化而变化，要表示原子蒸气吸收的全
部能量，就必须在吸收线所在的波长区间进行积
分运算，所得结果简称为积分吸收值。
从理论上，积分吸收与原子蒸气中吸收辐射
E0 基态能级 E1、E2、E3为激发态能级 因此，A 产生吸收光谱； B 产生发射光谱。 电子从基态跃迁到能量最低 的激发态(第一激发态)时要吸收 一定频率的光(谱线) ，这种谱 线称为共振吸收线；当它再跃迁 回基态时，则发射出同样频率的 光(谱线)，这种谱线称为共振发 射线(它们都简称共振线)。
原子分光光度法 与 原子吸收分光光度法
原子分光光度法与原子吸收分光光度法原子分光光度法和原子吸收分光光度法是分析化学中常用的两
种方法。
原子分光光度法是基于原子发射光谱的原理，通过将样品中的元素原子激发至激发态后，测量其所发射的特定波长的光线强度，从而确定样品中某个元素的含量。
相比之下，原子吸收分光光度法则是基于原子吸收光谱的原理，测量样品中某个元素原子在特定波长的光线下的吸收程度，从而得到元素的含量。
这两种方法都有其适用范围。
原子分光光度法多用于分析金属元素和半金属元素，而原子吸收分光光度法则可用于分析所有元素。
此外，原子吸收分光光度法还可以通过选择不同的波长来分析多个元素。
不过，这两种方法也有一些缺点。
例如，在原子分光光度法中，由于样品的烧蚀和喷雾过程，有些元素可能会丢失，导致分析结果不准确。
而在原子吸收分光光度法中，样品中的化合物和离子可能会干扰分析结果。
总之，原子分光光度法和原子吸收分光光度法都是重要的分析化学方法，可以帮助我们了解样品中不同元素的含量和组成。
在实际应用中，我们需要结合样品的特点和分析要求来选择合适的方法，以获得准确的分析结果。
- 1 -。
aas是指原子吸收分光光度法
aas是指原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法（Atomic Absorption Spectroscopy，简称AAS）是一种常用的分析技术，用于测定化学样品中金属元素的含量。
它基于原子在吸收特定波长的光时发生能级跃迁的原理，通过测量样品溶液中金属元素的吸收光强度，可以计算出其浓度。
AAS的原理相对简单，但在实际应用中具有广泛的适用性和高度的灵敏度。
首先，将待测样品溶解于适当的溶剂中，形成溶液。
然后，通过样品溶液中的金属元素发生吸收的特定波长的光，利用光源发射出的波长与金属元素的吸收波长进行比较，可以得出吸收光的强度与金属元素的浓度之间的关系。
通过对不同浓度的标准溶液进行测量，可以建立浓度与吸收光强度之间的标准曲线，从而计算出待测样品中金属元素的浓度。
AAS的优点之一是其高度的选择性。
由于每种金属元素都有其特定的吸收波长，因此可以通过选择适当的波长来测定特定的金属元素。
这使得AAS在多金属元素混合物的分析中非常有用，可以准确地测定每种金属元素的含量。
此外，AAS还具有较高的灵敏度，可以测定很低浓度下金属元素的含量，通常可以达到ppm（百万分之一）甚至更低的级别。
AAS在环境监测、食品安全、药物分析等领域具有广泛的应用。
例如，在环境监测中，可以使用AAS测定土壤、水体和大气中的重金属含量，以评估环境污染程度。
在食品安全领域，AAS可以用于检测食品中的有害金属元素，如铅、汞和镉等。
在药物分析中，AAS 可以用于测定药物中活性成分的含量，以确保药品的质量和安全性。
然而，AAS也存在一些局限性。
首先，AAS只能测定金属元素，不能用于非金属元素的测定。
其次，由于样品溶液的制备需要一定的时间和技术要求，所以分析过程相对繁琐。
此外，AAS还受到样品基质的影响，可能需要进行前处理步骤，以消除基质对测定结果的干扰。
原子吸收分光光度法是一种重要的分析技术，具有高度的灵敏度和选择性，广泛应用于各个领域。
随着科学技术的不断发展，AAS在分析方法的改进和应用范围的扩大方面也取得了很大的进展。
原子吸收分光光度法的原理
原子吸收分光光度法的原理
原子吸收分光光度法是一种常用的分析技术，用于测定样品中金属和非金属元素的含量。
其原理基于原子在特定波长的光线照射下，吸收特定能量的现象。
实验中使用一个光源产生特定波长的光线，其波长与待测元素的吸收波长相对应。
这个光线穿过样品溶液，并穿过一个狭缝进入单色仪。
单色仪可以调节光线的波长，使其与待测元素的吸收波长相匹配。
样品溶液中含有待测元素的离子，当特定波长的光线通过时，其中的元素离子会吸收能量，发生能级跃迁。
吸收吸光度与元素的浓度成正比，可以根据吸光度的变化确定元素的含量。
在实验中，通过测量吸光度的变化可以获得样品中待测元素的浓度。
测量吸光度通常使用光电二极管或光电倍增管等光电器件。
这些器件将光能转化为电能，并产生相应的电信号。
接收到的电信号经过放大和处理后，可以通过连接的计算机或显示设备显示样品中待测元素的浓度。
原子吸收分光光度法具有高灵敏度、高精确度和高选择性的特点。
它广泛应用于环境分析、食品质量检测、医学诊断等领域，成为了一种重要的分析手段。
原子吸收分光光度法
火焰类型：
化学计量火焰： 温度高，干扰少，稳定，背景低，常用。 富燃火焰： 还原性火焰，燃烧不完全，测 定较易形成难熔氧化物的元素 Mo、 Cr稀土等。
贫燃火焰：
火焰温度低，氧化性气氛，适 用于碱金属测定。
火焰种类及对光的吸收：
选择火焰时，还应考虑火焰本身对光的吸收。根据待测元 素的共振线，选择不同的火焰，可避开干扰： 例：As的共振线193.7nm 由图可见，采用空气 -乙炔火 焰时，火焰产生吸收，而选 氢-空气火焰则较好； 空气 -乙炔火焰：最常用；可 测定30多种元素； N 2 O- 乙炔火焰：火焰温度高 ， 可测定的增加到 70多种
锐线 光源
A=κc
190～900
四、特点
1. 选择性高、干扰少。分析不同元素需选择不同的元素灯，共存 元素对被测元素不产生干扰，一般不需要分离共存元素就可以进 行测定。 2. 灵敏度高。用火焰原子吸收分光光度法可测到10-9 g/mL数量级。 用无火焰原子吸收分光光度法可测到10-13 g/mL数量级。 3. 测定的范围广。它可用来测定70多种元素，既可做痕量组分分 析，又可进行常量组分测定。应用无火焰法，试样溶液仅需 1～ 100 μL。 4. 操作简便、分析速度快、用途很广。已在冶金、地质、采矿、 石油、轻工、农药、医药、食品及环境监测等方面得到广泛应用。 5. 局限性。测定一些难熔元素，如稀土元素、锆、铪、铌、钽等 以及非金属元素不能令人满意；测一种元素就得换一种空心阴极 灯，使多元素的同时分析受到限制。
。
无火焰法-电热高温石墨管，激光
石墨炉原子化装置
（1）结构：外气路中Ar气体沿石墨管外壁流动，冷却保护
石墨管；内气路中 Ar 气体由管两端流向管中心，从中心孔流 出，用来保护原子不被氧化，同时排除干燥和灰化过程中产 生的蒸汽。
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引言：原子吸收分光光度法是一种常用的分析技术，用于测定溶液中的金属离子浓度。
它基于原子吸收现象，利用特定波长的光束通过样品溶液，测量光的吸收程度来推断溶液中金属离子的浓度。
本文将介绍原子吸收分光光度法的基本原理。
一、原子吸收现象原子吸收现象是指原子在特定波长的光束照射下，吸收光的能量，使得原子中的电子从基态跃迁到激发态。
当激发态的电子回到基态时，会释放出与吸收时相同波长的光。
原子吸收分光光度法利用这种现象进行分析。
二、工作原理原子吸收分光光度法的工作原理可以分为以下几个步骤：1. 光源发射：一个特定波长的光源（通常是中空阴极灯）发射出特定波长的光束。
2. 光束分散：光束经过单色器或光栅，根据所需波长进行分散，只保留特定波长的光。
3. 样品处理：将待测溶液中的金属离子通过化学反应转化为原子态。
这通常涉及到溶液的酸化、还原等处理。
4. 原子吸收：经过样品处理后的溶液中的金属离子在特定波长的光束照射下，发生原子吸收现象，吸收光的能量。
5. 光强测量：使用光电倍增管或光电二极管测量光束在通过样品前后的光强差异。
吸收的光强与金属离子的浓度成正比。
6. 浓度计算：根据光强差异与标准曲线的关系，推断出样品中金属离子的浓度。
三、优点和应用原子吸收分光光度法具有以下优点：1. 灵敏度高：可以测量极低浓度的金属离子，通常可达到微克/升甚至纳克/升级别。
2. 选择性强：通过选择合适的波长，可以避免其他物质对测定结果的干扰。
3. 准确性高：标准曲线法可以提高测量结果的准确性。
4. 适用范围广：适用于多种金属离子的测定，如铁、铜、锌等。
原子吸收分光光度法在环境监测、食品安全、药物分析等领域得到广泛应用。
例如，可以用于检测水中的重金属离子污染程度，衡量食品中的微量元素含量，以及分析药物中的金属杂质。
结论：原子吸收分光光度法是一种重要的分析技术，基于原子吸收现象，通过测量光的吸收程度来推断溶液中金属离子的浓度。
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。
原子吸收光谱法和原子吸收分光光度法
原子吸收光谱法和原子吸收分光光度法原子吸收光谱法和原子吸收分光光度法是化学分析中常用的两种分析方法。
它们都是基于原子吸收光谱（AAS）的原理，通过吸收样品中特定元素的特定波长的光线来确定元素的含量。
这两种方法在分析原子级别的化学物质方面有着广泛的应用，能够准确、快速地确定样品中某种特定元素的含量，因此在工业生产、环境监测和食品安全等领域有着重要作用。
首先，让我们来了解一下原子吸收光谱法。
原子吸收光谱法是通过在物质中引发原子和原子间电子的激发跃迁而实现的。
当被测样品被加热至高温或被放入火焰、电弧或等离子体中，就会产生原子。
然后，将特定波长的光线通过样品，被吸收的光强度与样品中元素的含量成正比。
通过检测光谱吸收峰的强度，可以确定元素的含量。
原子吸收分光光度法是基于原子吸收光谱法的基础上发展而来的。
它是将光源通过样品，测出透过率，然后用光电检测器检测透过率，计算出吸光度。
与原子吸收光谱法相比，原子吸收分光光度法减少了对光源的要求，对光源的稳定性和光谱仪的分辨率要求就不高。
在样品制备方面，原子吸收光谱法和原子吸收分光光度法都有一定的要求。
样品必须是溶液形式，通常是将固体样品溶解在适当的溶剂中，然后用滤纸进行过滤，以去除悬浮物等杂质。
这样做的目的是为了保证样品的稳定性和准确性。
在分析过程中，还需要对样品进行稀释和加标操作，以确保分析结果的准确性和可靠性。
在仪器方面，原子吸收光谱法和原子吸收分光光度法都需要一台原子吸收光谱仪。
原子吸收光谱仪通常包括光源、光谱分析仪和检测器。
在光源方面，原子吸收光谱法和原子吸收分光光度法分别使用不同的光源。
原子吸收光谱法通常使用中空阴极灯或电弧灯产生原子，而原子吸收分光光度法则是使用标准灯产生光源。
在实验操作中，原子吸收光谱法和原子吸收分光光度法都需要一定的实验技能和经验。
操作人员需要掌握仪器的操作方法和各种样品制备技术，以保证分析结果的准确性和可靠性。
此外，在使用原子吸收光谱法和原子吸收分光光度法时，还需要注意仪器和实验室的安全，采取必要的防护措施，保护实验人员和仪器的安全。
第八章 原子吸收光谱
（3）火焰
试样雾滴在火焰中，经蒸发，干燥，离解等过程产生大 量基态原子。
火焰温度的选择：
只要保证待测元素充分离解为基态原子就可以，超过所需 温度，使激发态原子增加；
（a）确保待测元素充分离解为基态原子的前提下，选用低 温火焰
（b）火焰温度取决于燃气与助燃气类型。(表8-3)
12:19:39
温
度
虚线：阶梯升温
oC
实线：斜坡升温
干燥
灰化
原子化 净化
时间，t
干 燥：去除溶剂，防样品溅射； 灰 化：使易挥发的基体和有机物尽量除去； 原子化：待测物化合物分解为基态原子 净 化：样品测定完成，高温去残渣，净化石墨管。
12:19:39
（3）石墨管原子化器的优缺点
优点：原子化程度高，试样用量少 缺点：背景干扰比火焰法大，精密度差（自动进样装置）
或由标准试样数据获得线性方程，将测定试样的吸光度A
数据带入计算。
12:19:39
2.标准加入法 取若干份体积相同的试液（cX），依次按比例加入不同
量的待测物的标准溶液（cO），定容后浓度依次为： cX ， cX +cO ， cX +2cO ， cX +3cO ， cX +4 cO ……
分别测得吸光度为：AX，A1，A2，A3，A4……。 以A对加入量做图得一直线，图中cX点即待测溶液浓度 。
2 π ln 2 e2
A 0.434 D mc N0 fL kLN0 当使用锐线光源时，吸光度与原子蒸汽中待测元素的 基态原子数成正比 A kLN0
12:19:39
火焰温度低于3000K时，可以用基态原子数代表待测元 素的原子总数
当使用锐线光源时，A = k N0 L =k’ c （比尔定律）
原子吸收分光光度法原理
原子吸收分光光度法原理原子吸收分光光度法（Atomic Absorption Spectroscopy，AAS）是一种经典的分析方法，广泛应用于化学、环境、农业、医药等领域中，用于定性和定量分析。
它基于原子的特性，利用原子在特定波长的光束照射下吸收特定元素的能量，从而实现对元素浓度的测定。
原子吸收分光光度法的基本原理是原子在吸收能量的过程中产生共振。
当外界的电磁辐射（通常是可见光）与原子的外层电子进行相互作用时，电子处于量子态上的一个高能级和低能级之间的跃迁。
这个跃迁过程需要满足一定的能量差，由能级差决定跃迁需要的光子的能量。
当外界的电磁辐射能量恰好等于原子跃迁所需能量时，发生共振吸收，电子从低能级跃迁到高能级，完成能量的吸收。
原子吸收分光光度法的实验装置主要由光源、样品室、狭缝、衍射光栅、光电倍增管等组成。
光源产生特定波长的电磁辐射，经狭缝调整光束的强度和宽度，并通过样品室照射待测样品。
样品室内的原子吸收部分电磁辐射，其余光被收集并传输到光电倍增管中，转化为相应电信号进行放大和处理。
在实际操作中，需要注意以下几点：1. 选择合适的光源波长：根据不同元素的能级结构，确定合适的波长以实现共振吸收。
一般而言，选择与元素的主量子数相关的波长，能够获得较高的灵敏度和选择性。
2. 样品的制备：样品的制备对AAS分析结果的准确性和可重复性起着至关重要的作用。
一般而言，样品需要将固体样品溶解成可测量的溶液，并进行适当的稀释。
对于液体样品，则需要通过滤液等方法去除悬浮物和杂质。
3. 标准曲线的建立：为了进行定量分析，需要先建立标准曲线。
通过制备不同浓度的标准溶液，测量其对应的吸光度和浓度，绘制标准曲线。
通过拟合标准曲线，可以根据待测样品的吸光度值确定其浓度。
4. 消除干扰：在实际样品中，可能存在其他离子或分子对分析结果的影响。
常见的干扰有基体干扰、化学干扰和光谱干扰等。
为了准确测定目标元素的浓度，需要通过样品预处理和选择合适的峰线进行干扰校正。
分析化学-原子吸收分光光度法
非吸收线干扰是一种背景吸收（background absorption）。
现象：
原子化过程中生成的气体分子、氧化物、盐类等对共振线 的吸收及微小固体颗粒使光产生散射而引起的干扰。
消除方法：
邻近线法、连续光源（在紫外光区通常用氘灯）法、塞 曼（Zeeman）效应法等。
化学干扰 （chemical interference）
∝ 基态原子数N
这是原子吸收法的重要理论基础，如能准确测量积分吸 收，即可求得原子浓度。
峰值吸收法 (peak absorption)
采用锐线光源，通过测定吸收线中心频率的峰值吸收系 数计算待测元素的原子数。
2 ln2 2 ln 2 K K d ν KN K0～N 0 ν Δ ν π ν π
原子从基态激发到能量最低的激发态（称为第一 激发态），为共振激发，产生的谱线称为共振吸 收线。 共振线是元素所有谱线中最灵敏的谱线。常用元 素最灵敏的第一共振吸收线作为分析线。原子吸收 线一般位于光谱的紫外区和可见区。
原子在各能级的分布
理论研究和实验观测表明，在热平衡状态时，激发态原子数 Nj 与基态原子数No的关系可用玻尔兹曼 （Boltzmann）方程表示
压力变宽(pressure broadening)
由于吸光原子与蒸气原子相互碰撞而引起能级稍微变 化，发射或吸收光量子频率改变而导致的变宽。
• 赫鲁茲马克变宽（Holtsmark broadening， ν R ） 又称共振变宽，同种原子间碰撞引起的谱线变宽，它随 试样原子蒸气浓度增加而增加。
检测器的作用是将单色器分出的光信号进行 光电转换，常用光电倍增管。
原子吸收分光光度计的类型
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引言：原子吸收分光光度法（Atomic Absorption Spectroscopy，AAS）是一种常用的分析技术，广泛应用于化学、环境科学、生物医学等领域。
本文将介绍原子吸收分光光度法的基本原理，并探讨其在分析实验中的应用。
一、原子吸收分光光度法的基本原理原子吸收分光光度法基于原子的吸收特性进行分析。
其基本原理可以概括为以下几个步骤：1. 原子化：样品中的元素通过特定的方法被转化为原子态。
常用的方法包括火焰原子化和电热原子化。
火焰原子化是将样品溶解在溶剂中，并通过火焰将其转化为气态原子。
电热原子化则是通过电热器将样品直接加热，使其转化为气态原子。
2. 吸收：将原子化后的样品通入光束中，光束中含有特定波长的入射光。
入射光穿过样品后，被样品中的原子吸收。
吸收量与样品中原子的浓度成正比。
3. 比较：将入射光与出射光进行比较，测量样品中的原子吸收量。
通常使用单色仪器或光栅仪器来实现入射光和出射光的分离和测量。
4. 分析：通过比较入射光和出射光的强度差异，可以推算出样品中原子的浓度。
利用标准曲线法或方法比对法，可以进一步确定样品中元素的含量。
二、原子吸收分光光度法的应用原子吸收分光光度法在各个领域都有广泛的应用。
以下将介绍其在环境监测、食品安全和药物分析等方面的具体应用。
1. 环境监测：原子吸收分光光度法可以用于分析水、土壤和空气中的污染物。
例如，可以通过该方法测定水中的重金属离子、土壤中的有机物和空气中的大气污染物。
这些分析可以帮助实时监测环境中的污染程度，为环境保护提供科学依据。
2. 食品安全：原子吸收分光光度法可以用于食品中有害元素的检测，如重金属、农药残留等。
通过该方法可以快速准确地检测食品中的有害物质，确保食品的安全性。
3. 药物分析：原子吸收分光光度法可以用于药物中元素的含量分析。
药物中的某些元素含量过高或过低可能会影响药物的疗效和安全性。
通过该方法可以对药物中的元素含量进行准确测定，保证药物的质量。
原子吸收分光光度法
原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法是化学分析中常用的一种技术手段，用于测定物质中某种特定元素的含量。
它利用分光光度计测量样品溶液中特定元素在特定波长下吸收的光的强度，从而计算出该元素的浓度。
下面将介绍原子吸收分光光度法的基本原理、仪器设备以及实验步骤。
基本原理：原子吸收分光光度法基于化学元素的特性：元素在特定波长下可吸收辐射能，其吸光度与元素浓度呈线性关系。
该方法通过将待测元素转化为原子态，并根据原子态对特定波长的光吸收的特征来确定元素的含量。
仪器设备：1.分光光度计：用于测量样品溶液对特定波长光的吸收强度，因此需要选择适当的波长设置。
2.电源：用于为设备供电。
3.空气或氢气源：提供燃料和燃烧的气体。
4.分析样品：待测元素所在的样品溶液。
实验步骤：1.选择合适的波长：根据待测元素的特性和吸收峰的位置，选择适当的波长设置在分光光度计上。
2.预备样品：将待测样品加入溶剂中，使其制备成溶液。
3.校准仪器：用已知浓度的标准样品溶液进行校准，确定仪器的灵敏度和线性范围。
4.调整光路：调节分光光度计的光路和基线，确保测量的准确性和稳定性。
5.测量样品溶液：用分光光度计将待测样品溶液放入样品池中，测量样品溶液对特定波长光的吸收强度。
6.计算浓度：通过样品溶液对光的吸收强度和校准曲线，计算出待测元素的浓度。
原子吸收分光光度法的优点：1.高灵敏度：该方法可以测量样品中极小浓度的元素，通常可达到ppb（10的负9次方）或更低的浓度级别。
2.高选择性：通过选择适当的波长进行测量，可以减少其他物质对测量结果的影响，提高分析的准确性和精确性。
3.广泛应用：原子吸收分光光度法广泛应用于环境监测、冶金、食品安全、生物医学等领域，能够分析多种元素的含量。
需要注意的是，进行原子吸收分光光度法实验时需要注意保持实验环境的洁净、准确校准仪器，以及严格按照实验步骤操作，以确保实验结果的准确性和重现性。
总而言之，原子吸收分光光度法是一种常用且可靠的测定物质中某种特定元素含量的方法，其基本原理、仪器设备以及实验步骤都需要严格控制与操作，以保证准确性和重现性。
仪器分析—原子吸收分光光度法
强度为I0的某一波长的辐射通过均匀的原子蒸气 时，根据吸收定律，有
I＝I0·exp(-Kvl)
式中，I0与I分别为入射光与透射光的强度， Kv为峰值吸收系数，l为原子蒸气吸收层厚度。
当在原子吸收线中心频率附近一定频率范围
△v测量，则
v
I0 0 Ivdv
v
I 0 Iv exp(Kvl)dv
原子吸收分光光度法
概述
原子吸收光谱分析（Atomic Absorption Spectrometry, AAS）又称原子吸收分光光度分析。
原子吸收光谱分析是基于试样蒸气相中被测元 素的基态原子对由光源发出的该原子的特征性窄 频辐射产生共振吸收，其吸光度在一定范围内与 蒸气相中被测元素的基态原子浓度成正比，以此 测定试样中该元素含量的一种仪器分析方法。
v D
2v0 c
2(ln 2)RT Ar
3、 压力变宽
• 当原子吸收区气体压力变大时，相互碰撞引起 的变宽是不可忽略的。原子之间的相互碰撞导 致激发态原子平均寿命缩短，引起谱线变宽。 根据与其碰撞的原子不同，又可分为Lorentz变 宽及Holtsmark变宽两种。Lorentz（劳伦茨） 变宽是指被测元素原子和其它种粒子碰撞引起 的变宽，它随原子区内气体压力增大和温度升 高而增大。Holtsmark（赫鲁兹马克）变宽是指 和同种原子碰撞而引起的变宽，也称为共振变 宽。只有在被测元素浓度高时才起作用，在原 子吸收法中可忽略不计。Lorentz变宽与 Doppler变宽有相同的数量级，也可达10-3nm。
• 使用锐线光源，△v很小，用中心频率处的 峰值吸收系数K0来表示原子对辐射的吸收。 吸光度A为
v
v
A lg I0 lg I
0 Ivdv
原子吸收分光光度分析的基本原理
原子吸收分光光度分析的基本原理
原子吸收分光光度分析是一种常用于测定金属元素含量的分析技术。
其基本原理是利用金属元素在特定波长下的吸光性质来进行测量。
下面将介绍其基本步骤及原理。
首先，样品中的金属元素需要以适当的方法进行预处理，以将其转化为可测量的形式。
这可以通过酸溶解样品、氧化、还原等方法来实现。
接着，将样品溶液通过原子吸收光度计进行测试。
原子吸收光度计是一种专门用于测量样品中金属元素吸光度的仪器。
它由光源、样品室、分光装置和检测器等部分组成。
在测试过程中，光源会产生一束特定波长的光线，通常为金属元素所对应的共振线。
这束光线经过分光装置后，会进入样品室，样品溶液中的金属元素会吸收部分光线。
检测器会测量进出样品室后的光强差异，即吸光度。
通过比较单纯溶液和样品溶液之间吸光度的差异，我们可以得到金属元素的吸光度。
接下来，吸光度的值会与已知金属元素浓度标准溶液进行比较，建立一个标准曲线。
这个标准曲线能够用来确定未知样品中金属元素的浓度。
最后，根据标准曲线中已知浓度的吸光度值，我们可以反推出未知样品中金属元素的浓度。
原子吸收分光光度分析的优点是具有高灵敏度、高选择性和较低的检测限。
不过，它也有一些限制，比如只能测定金属元素的含量，对样品的处理过程要求较高，并且样品溶液中其他物质的影响可能导致结果的偏差。
总的来说，原子吸收分光光度分析是一种常用的分析方法，广泛应用于环境监测、医药化学和农业等领域，可以准确测定金属元素的含量。
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概 述
二、原子吸收分光光度法特点
选择性高，干扰少。共存元素对待测元素干扰少， 1) 选择性高，干扰少。共存元素对待测元素干扰少，一般不需 分离共存元素。 分离共存元素。 2) 灵敏度高。火焰原子化法：10-9g/mL；石墨炉： 10-13g/mL 。 灵敏度高。火焰原子化法： g/mL；石墨炉： 测定的范围广。测定70多种元素。 70多种元素 3) 测定的范围广。测定70多种元素。 操作简便、分析速度快。 4) 操作简便、分析速度快。 准确度高。火焰法误差<1% 石墨炉法3% 3%5) 准确度高。火焰法误差<1% ，石墨炉法3%-5％。
原子吸收分光光 度分析法
汪晓雪
第一节 概述 第二节 基本原理 第三节 原子吸收光谱仪 第四节 测定条件选择与定量分析方法 第五节 干扰以及消除
概 述
原子吸收光谱分析(AAS) 原子吸收光谱分析(AAS)：基于从光源辐射出待测元素的特 征谱线，通过试样蒸气时被待测元素的基态原子吸收， 征谱线，通过试样蒸气时被待测元素的基态原子吸收，由 特征谱线被减弱的程度来测定试样中待测元素含量的方法。 特征谱线被减弱的程度来测定试样中待测元素含量的方法。
Ax cx = A c xVx + csVs Vx + Vs
第四节 分析条件的选择与定量分析方法
2）作图 法 取若干份体积相同的试液（cX），依次按比例加入不同量 的待测物的标准溶液（cO），定容后浓度依次为：
cX ， cX +cO ， cX +2cO ， cX +3cO ， cX +4 cO ……
第二节 基本原理
一、共振线
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。 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） 产生共振吸收线（简称共振线） 吸收光谱 激发态→ 发射出一定频率的辐射。 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） 产生共振吸收线（也简称共振线） 发射光谱 2.元素的特征谱线 各种元素的原子结构和外层电子排布不同， 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: 基态→第一激发态: 跃迁吸收能量不同——具有特征性。 ——具有特征性 跃迁吸收能量不同——具有特征性。 各种元素的基态→ 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。 最易发生，吸收最强，最灵敏线。特征谱线。 利用特征谱线可以进行定量分析。 3）利用特征谱线可以进行定量分析。
第三节 原子吸收光谱仪
第三节 原子吸收光谱仪
原子吸收光谱仪主要部件
原子吸收分光光度计与紫外可见分光光度计在仪器结构 上的不同点： 上的不同点： （1）采用锐线光源。 采用锐线光源。 （2）分光系统在火焰与检测器之间。 分光系统在火焰与检测器之间。
第三节 原子吸收光谱仪
一、流程
第三节 原子吸收光谱仪
分别测得吸光度为：
AX，A1，A2，A3，A4……。
以A对浓 度c 做图得 一直线，图 中 cX 点 即 待 测溶液浓度。
第五节 干扰以及消除
一、光谱干扰
待测元素的共振线与干扰物质谱线分离不完全，这类干扰 主要来自光源和原子化装置，主要有以下几种： 1.在分析线附近有单色器不能分离的待测元素的邻近线 可以通过调小狭缝的方法来抑制这种干扰。 2.空心阴极灯内有单色器不能分离的干扰元素的辐射 换用纯度较高的单元素灯减小干扰。 3.灯的辐射中有连续背景谱仪
3.空心阴极灯的原理 3.空心阴极灯的原理
•与充入的惰性气体碰撞而使之电离，产生正电荷，其在电 与充入的惰性气体碰撞而使之电离，产生正电荷， 与充入的惰性气体碰撞而使之电离 场作用下，向阴极内壁猛烈轰击; 场作用下，向阴极内壁猛烈轰击; • 使施加适当电压时，电子将从空心阴极内壁流向阳极; 使施加适当电压时，电子将从空心阴极内壁流向阳极; •阴极表面的金属原子溅射出来，溅射出来的金属原子再与 阴极表面的金属原子溅射出来， 阴极表面的金属原子溅射出来 电子、惰性气体原子及离子发生撞碰而被激发， 电子 、 惰性气体原子及离子发生撞碰而被激发 ， 于是阴极 光中便出现了阴极物质和内充惰性气体的光谱。 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。 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。 空心阴极灯的辐射强度与灯的工作电流有关。 优缺点： 优缺点： 辐射光强度大，稳定，谱线窄，灯容易更换。 （1）辐射光强度大，稳定，谱线窄，灯容易更换。 每测一种元素需更换相应的灯。 （2）每测一种元素需更换相应的灯。
第三节 原子吸收光谱仪
（2）原子化过程
原子化过程四个阶段： 原子化过程四个阶段：干燥、灰化（去除基 体）、原子化、净化（去除残渣） ，待测元素 在高温下生成基态原子。
第三节 原子吸收光谱仪
（3）优缺点 优点： 优点：原子化程度高，试样用量少（1～100μL），可测固 体及粘稠试样，灵敏度高，检测限10-12 g/L。 缺点： 缺点：精密度差，测定速度慢，操作不够简便，装置复杂。
第五节 干扰以及消除
二、物理干扰
试样在转移、蒸发过程中物 理因素变化引起的干扰效应，主 要影响试样喷入火焰的速度、雾 化效率、雾滴大小等。 可通过控制试液与标准溶液 的组成尽量一致的方法来消除。
第五节 干扰以及消除
三、化学干扰
指待测元素与其它组分之间的化学作用所引起的干扰效应。 主要影响到待测元素的原子化效率，是主要干扰源。
二、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。 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； 光源应满足如下要求； （1）能发射待测元素的共振线； 能发射待测元素的共振线； （2）能发射锐线； 能发射锐线； （3）辐射光强度大， 辐射光强度大， 稳定性好。 稳定性好。 2.空心阴极灯 结构如图所示
第四节 分析条件的选择与定量分析方法
二、定量分析方法 1.标准曲线法 1.标准曲线法
A5 适用于 组成简 单试样 的分析。 的分析。 A4 A3 A2 A1
0
c1
c2
c3 cx c4
c5
第四节 分析条件的选择与定量分析方法
2. 标准加入法
1）计算法 待测试样体积：Vx 待测试样浓度：cx 待测试样吸光度：Ax 标准溶液体积：Vs 标准溶液浓度：cs 加入标准溶液后混合溶液吸光度：A
第三节 原子吸收光谱仪
4.石墨炉原子化装置 4.石墨炉原子化装置 结构，如图所示： （1）结构 外气路中Ar气体沿石墨管外壁流动，冷却保护石墨管； 内气路中Ar气体由管两端流向管中心，从中心孔流出，用来 保护原子不被氧化，同时排除干燥和灰化过程中产生的蒸汽。 缺点：精密度 缺点 差，测定速度 慢，操作不够 简便，装置复 杂。
cDL=2Sb/Sc
(2)石墨炉法
单位：μg⋅ml-1
mDL=3Sb/Sm Sb：标准偏差 Sc（Sm）：待测元素的灵敏度，即工作曲线的斜率。
第四节 分析条件的选择与定量分析方法
3.测定条件的选择 3.测定条件的选择
(1) 分析线 一般选待测元素的共振线作为分析线，测量高浓度时，也 可选次灵敏线 通带（调节狭缝宽度） (2) 通带（调节狭缝宽度） 无邻近干扰线（如测碱及碱土金属）时，选较大的通带， 反之（如测过渡及稀土金属），宜选较小通带。 (3) 空心阴极灯电流 在保证有稳定和足够的辐射光通量的情况下，尽量选较低 的电流。 (4) 火焰 依据不同试样元素选择不同火焰类型。 (5) 观测高度 调节观测高度（燃烧器高度），可使元素通过自由原子浓 度最大的火焰区，灵敏度高，观测稳定性好。
第三节 原子吸收光谱仪
四、单色器
1.作用 2.组件 将待测元素的共振线与邻近线分开。 色散元件（棱镜、光栅），凹凸镜、狭缝等。
3.单色器性能参数 （1）色散率 D）：两条谱线间的距离与波长差的比值 色散率（ 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 分辨率 条谱线的平均波长与其波长差的比值λ/Δλ表示。 通带宽度（ （3）通带宽度 W）：指通过单色器出射狭缝的某标称 波长处的辐射范围。当倒色散率（ D）一定时，可通过选 择狭缝宽度（S）来确定： W=D× S
第三节 原子吸收光谱仪
三、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.火焰原子化装置—雾化器和燃烧器。 火焰原子化装置 (1)雾化器：结构如图所示：主要缺点：雾化效率低 主要缺点： 主要缺点 雾化效率低。
第三节 原子吸收光谱仪
（2）火焰 试样雾滴在火焰中，经蒸发，干燥，离解（还原）等过程 产生大量基态原子。 火焰温度的选择： 火焰温度的选择 （a）保证待测元素充分离解为基态原子的前提下，尽量采用 低温火焰； （b）火焰温度越高，产生的热激发态原子越多； （c）火焰温度取决于燃气与助燃气类型，常用空气—乙炔， 最高温度2600K能测35种元素。 火焰类型： 火焰类型： 化学计量火焰：温度高，干扰少，稳定，背景低，常用。 化学计量火焰 富燃火焰：还原性火焰，燃烧不完全，测定较易形成难熔氧 富燃火焰 化物的元素Mo、Cr稀土等。 贫燃火焰：火焰温度低，氧化性气氛，适用于碱金属测定。 贫燃火焰
第四节 分析条件的选择与定量分析方法
一、分析条件的选择 1. 灵敏度
灵敏度（ ——指在一定浓度时，测定值（吸光度） （ 1 ） 灵敏度 （ S ） —— 的增量（ΔA）与相应的待测元素浓度（或质量）的增量（Δc 或Δm）的比值：
Sc=ΔA/Δc
或
Sm=ΔA/Δm
特征浓度——指对应与1%净吸收（ IT -IS）/IT=1/100 （ 2 ） 特征浓度 的待测物浓度（cc），或对应与0.0044吸光度的待测元素浓度.