第四章 原子吸收和荧光

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原子吸收法和原子荧光法的异同比较

原子吸收法和原子荧光法的异同比较

原子吸收法和原子荧光法的异同比较原子吸收法和原子荧光法是分析化学中常用的两种技术手段,用于测定物质中微量元素的含量。

尽管它们有着相似的应用领域,但在原理、仪器和操作上存在一些显著的差异。

在本文中,我将深入研究原子吸收法和原子荧光法,并比较它们之间的异同点。

一、原子吸收法原子吸收法(Atomic Absorption Spectroscopy, AAS)通过测量物质中特定元素在特定波长下吸收可见光的量,来确定该元素的含量。

其基本原理是根据原子吸收特定波长的光,但过渡态或分解态的离子并不吸收该波长的光,从而可以利用这一特性分析样品中特定元素的含量。

原子吸收法可以测定多种元素,包括金属和非金属元素。

1. 仪器和工作原理:在原子吸收法中,主要使用的仪器是原子吸收光谱仪。

该仪器包括光源、样品室、光学系统、检测器和数据处理系统。

其工作原理是将样品中的元素化合物转化为原子态,通过中空阴极放电灯或石墨炉技术,产生特定元素的原子吸收光谱,再通过光谱仪测量吸收光强度,最终计算出元素的浓度。

2. 优点和应用:原子吸收法具有高选择性、良好的线性范围和较低的检测限等优点。

它被广泛应用于环境监测、冶金、食品安全等领域。

可用原子吸收法测定土壤中的重金属含量、水中的污染物浓度以及食品中的微量元素含量。

二、原子荧光法原子荧光法(Atomic Fluorescence Spectroscopy, AFS)是一种利用原子或离子在受激发后发射荧光的现象来分析物质中元素含量的技术。

原子荧光法需要源于样品的非分解态的离子或原子进行测定。

它可以测定只能被激发成原子态的元素或离子。

1. 仪器和工作原理:在原子荧光法中,主要使用的仪器是原子荧光光谱仪。

该仪器包括光源、样品室、分光系统、荧光检测器和数据处理系统。

其工作原理是将样品中的元素通过光源激发成原子态并发射荧光,再将荧光信号由光谱仪检测并进行分析。

2. 优点和应用:原子荧光法具有高选择性、较低的检测限和较宽的线性范围等特点。

原子荧光 原子吸收的区别

原子荧光 原子吸收的区别

原子荧光原子吸收的区别原子荧光和原子吸收是两种不同的现象,它们分别描述了原子在不同光谱条件下的行为。

以下将对原子荧光和原子吸收的区别进行详细解析。

一、物理意义原子荧光是指原子在外界激发下,能够从低能级跃迁到高能级并释放出能量的现象。

在这个过程中,原子会吸收能量并进入激发态,然后再次发射光子回到基态,这个光子的能量对应着原子的能级差。

而原子吸收则是指原子吸收能谱中的某些频率的光子,通过电子跃迁上升到更高的能级中。

这个过程中,原子吸收光子的能量,而光子的能量将直接导致电子的跃迁和原子能级的升高。

二、反应规律原子荧光和原子吸收都遵循着波尔的量子化理论,即原子的能量是量子化的。

这意味着原子吸收或发射的光子能量必须与电子跃迁的能量差相等,才能发挥效果。

三、应用领域原子荧光和原子吸收都有着广泛的应用领域。

在分析化学领域,原子荧光和原子吸收都被用于原子吸收光谱法、原子荧光光谱法等。

它们可以用于分析气体、流体、液滴等样品中的元素,从而确定其化学成分和浓度。

在生物医学领域,原子荧光可用于确定细胞或组织中的某些元素,这有助于了解人体组织中的微量元素的含量。

原子吸收则可以用于医学诊断和治疗,如X射线视觉检测和放射性治疗等。

四、检测方法要检测原子荧光或原子吸收现象,需要使用特殊的仪器。

在原子荧光法中,需要使用荧光光谱仪和激发光源,以激发和捕捉从样品中出射的特定波长的光。

而在原子吸收光谱仪中,需要使用吸收仪和特定的光谱源,以测量从吸收材料中吸收特定波长的光的削弱程度。

总的来说,原子荧光和原子吸收虽然有着相似之处,但它们是两种不同的现象,分别描述了原子在不同场景下的行为。

它们在分析化学和生物医学领域中都有着广泛的应用,可以用于检测和诊断样品中的元素含量。

原子吸收、原子发射、原子荧光的异同1页

原子吸收、原子发射、原子荧光的异同1页

原子吸收、原子发射、原子荧光的异同1页原子吸收、原子发射、原子荧光是原子谱学中常见的三种现象,它们都与原子在吸收或发射能量后产生的特定的光谱有关。

本文将从原理、实验方法、应用等方面,对这三种现象进行比较和分析。

一、原理1、原子吸收:原子吸收的原理是当特定波长的光束照射到一定温度和压强下的原子蒸汽中时,原子会发生能级的跃迁,并吸收光束中与跃迁能量相等的能量。

因此,这种吸收现象也叫做吸收光谱。

2、原子发射:原子发射的原理是原子在受到能量刺激后,从高能级跃迁到低能级,释放出与跃迁能量等量的电磁波,形成一系列特定波长的光谱线。

这些特征光谱线是由于原子的每种元素具有其特有的能量差和能级结构而产生的。

因此,原子发射现象也被称为发射光谱。

3、原子荧光:原子荧光是指通过对激发某种原子的能级,让其发射出特定波长的电磁辐射,从而产生荧光现象。

通常情况下,原子的激发是通过将某种能源施加到样品中来实现的,如电子束、X射线、紫外线等。

原子荧光是由于被激起的原子在其基态中重新发射出辐射而形成的,所以也被称为复合光谱。

二、实验方法:原子吸收实验通常采用吸收分光光度计进行分析。

其原理是,在分光仪的光路中加入样品溶液或原子蒸汽,将特定波长的光通过样品或气体中,由于原子的吸收,特定波长的光子被吸收而发生减弱。

根据钙、铜等元素的吸收峰的吸光度来定量分析元素的含量。

原子发射分析通常采用原子发射光谱仪进行分析。

通过电弧、火焰等能量来源刺激样品,使原子被激发到高能级,然后原子跃迁到低能级时释放出能量。

通过将产生的辐射收集到发射光谱仪中,经过光栅等光学元件分析并检测,得到具有特定波长的光谱线,从而可以快速、精确地确定样品中的元素。

原子荧光实验主要使用荧光光谱仪进行分析。

样品被辐射后,被激发的原子在退激过程中会辐射出一些光子。

这些光子被荧光光谱仪测量,并转化为一个荧光发射谱。

与其他发光技术(如发射光谱)相比,荧光光谱具有更广泛的应用。

在材料科学、生物医学、化学分析和环境监测等领域,荧光光谱都得到了广泛应用。

原子荧光光谱和原子吸收光谱的区别

原子荧光光谱和原子吸收光谱的区别

原子荧光光谱和原子吸收光谱的区别
原子荧光光谱和原子吸收光谱是两种常见的光谱分析方法,它们的区别主要在于测量原理和应用领域。

原子荧光光谱是通过激发原子内部能级,使得原子中的电子跃迁到较高的能级,然后再回到基态时放出光子,从而形成光谱。

这种光谱具有独特的谱线,每个谱线对应着原子中某个特定的能级跃迁所释放出的能量。

原子荧光光谱常用于分析金属、非金属元素和稀土元素等化学元素的含量和化学结构。

原子吸收光谱则是通过测量样品中的元素吸收特定波长的光线,来推断该元素的含量。

原子吸收光谱要求样品经过化学处理,使得其中的元素以单质或者化合物的形式存在,并且必须具有一定的浓度。

在测量过程中,光源会发射特定波长的光线,这些光线会穿过样品,被吸收掉一部分,未被吸收的光线会被检测器测量。

吸收光线的强度与样品中元素的含量成正比,因此可以通过测量吸收光线的强度来推断样品中元素的含量。

原子吸收光谱常用于分析金属、非金属元素以及汞、铅等有毒元素的含量。

总之,原子荧光光谱和原子吸收光谱各有优缺点,应根据具体需要选择合适的方法进行分析。

- 1 -。

原子荧光和原子吸收

原子荧光和原子吸收

原子荧光和原子吸收一、原理。

1. 原子吸收。

- 原子吸收光谱法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的分析方法。

当光源发射的某一特征波长的光通过原子蒸气时,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),吸光度与被测元素的含量成正比。

2. 原子荧光。

- 原子荧光光谱法是通过测量待测元素的原子蒸气在辐射能激发下所产生的荧光发射强度,来测定待测元素含量的一种发射光谱分析方法。

原子荧光的产生是当气态原子受到强特征辐射时,由基态跃迁到激发态,再去活化回到基态时,发射出与激发光波长相同或不同的荧光。

二、仪器结构。

1. 原子吸收。

- 原子吸收光谱仪主要由光源、原子化器、单色器、检测器等部分组成。

- 光源:提供待测元素的特征辐射,常用的有空心阴极灯等。

空心阴极灯能发射出强度大、稳定性好且谱线宽度窄的特征谱线。

- 原子化器:将试样中的待测元素转化为基态原子蒸气,有火焰原子化器(如空气 - 乙炔火焰原子化器)和非火焰原子化器(如石墨炉原子化器)等。

火焰原子化器操作简单、快速,适用于多种元素的测定;石墨炉原子化器灵敏度高,可测定痕量元素,但分析速度相对较慢。

- 单色器:将待测元素的共振线与邻近谱线分开,以防止干扰。

- 检测器:将光信号转换为电信号并进行测量,常用的有光电倍增管等。

2. 原子荧光。

- 原子荧光光谱仪主要由激发光源、原子化器、光学系统、检测系统等部分组成。

- 激发光源:提供足够的能量使原子产生荧光,常用的有高强度空心阴极灯、无极放电灯等。

- 原子化器:与原子吸收类似,有火焰原子化器和电热原子化器等,作用是将样品转化为原子态。

- 光学系统:包括聚光镜、单色器等,用于聚焦和分离荧光信号。

- 检测系统:将荧光信号转换为电信号并进行测量,如光电倍增管等。

三、分析性能。

1. 灵敏度。

- 原子吸收:对于大多数元素,火焰原子化法的灵敏度适中,一般可达到ppm级(10 - 6g/mL);石墨炉原子化法灵敏度很高,可达到ppb级(10 - 9g/mL)甚至更低。

原子吸收光谱分析和原子荧光光谱分析

原子吸收光谱分析和原子荧光光谱分析

原子吸收分光光度法又称为原子吸收光谱分析,是二十世纪五十年代提出而在六十年代有较大发展的一种仪器分析新方法。

是基于从光源辐射出待测元素的特征光波,通过样品的蒸汽时,被蒸汽中的待测元素的基态原子所吸收,由辐射光波强度减弱的程度,可以求出样品中待测元素的含量。

它可应用于地质矿物原料、冶金材料和成品、农业、石油、化工、医药、食品工业、生化及环境污染监测等多方面,能测定几乎全部金属元素和一些半金属元素。

而且具有准确、快速、设备较为简单、操作人员容易掌握等特点。

原子荧光光谱分析法是本世纪60年代中期以后发展起来的一种新的痕量分析方法。

物质吸收电磁辐射后受到激发,受激原子或分子以辐射去活化,再发射波长与激发辐射波长相同或不同的辐射。

当激发光源停止辐照试样之后,再发射过程立即停止,这种再发射的光称为荧光;若激发光源停止辐照试样之后,再发射过程还延续一段时间,这种再发射的光称为磷光。

荧光和磷光都是光致发光。

原子荧光光谱分析法具有很高的灵敏度,校正曲线的线性范围宽,能进行多元素同时测定。

这些优点使得它在冶金、地质、石油、农业、生物医学、地球化学、材料科学、环境科学等各个领域内获得了相当广泛的应用。

1原子荧光光谱的产生及其类型当自由原子吸收了特征波长的辐射之后被激发到较高能态,接着又以辐射形式去活化,就可以观察到原子荧光。

原子荧光可分为三类:共振原子荧光、非共振原子荧光与敏化原子荧光。

1.1共振原子荧光原子吸收辐射受激后再发射相同波长的辐射,产生共振原子荧光。

若原子经热激发处于亚稳态,再吸收辐射进一步激发,然后再发射相同波长的共振荧光,此种共振原子荧光称为热助共振原子荧光。

如In451.13nm就是这类荧光的例子。

只有当基态是单一态,不存在中间能级,没有其它类型的荧光同时从同一激发态产生,才能产生共振原子荧光。

共振原子荧光产生的过程如图3.15(a)所示。

1.2非共振原子荧光当激发原子的辐射波长与受激原子发射的荧光波长不相同时,产生非共振原子荧光。

原子荧光 原子吸收的区别

原子荧光 原子吸收的区别

原子荧光原子吸收的区别
原子荧光和原子吸收是两种常见的光谱分析技术,它们在分析元素组成和浓度方面都有着重要的应用。

虽然它们都涉及到原子的激发和发射,但是它们之间还是存在一些区别的。

原子荧光和原子吸收的基本原理不同。

原子荧光是指当原子受到能量激发后,会发出特定波长的光线,这种光线可以被检测到并用于分析元素的存在和浓度。

而原子吸收则是指当原子受到特定波长的光线照射后,会吸收光线中的能量,从而使原子中的电子跃迁到更高的能级,这种现象可以用于分析样品中特定元素的存在和浓度。

原子荧光和原子吸收的检测方式也不同。

原子荧光通常采用荧光光谱仪进行检测,该仪器可以测量样品发出的荧光光线的强度和波长,从而确定样品中元素的存在和浓度。

而原子吸收则通常采用原子吸收光谱仪进行检测,该仪器可以测量样品吸收的光线的强度和波长,从而确定样品中特定元素的存在和浓度。

原子荧光和原子吸收的灵敏度和选择性也有所不同。

原子荧光通常具有较高的灵敏度和选择性,可以检测到极低浓度的元素,但是对于样品中存在的多种元素,可能会出现干扰。

而原子吸收则具有较高的选择性,可以准确地检测到特定元素的存在和浓度,但是灵敏度相对较低。

原子荧光和原子吸收虽然都是光谱分析技术,但是它们之间存在着
一些区别。

在实际应用中,需要根据具体的分析需求选择合适的技术,以获得准确可靠的分析结果。

原子吸收和原子荧光的异同

原子吸收和原子荧光的异同

原子吸收和原子荧光的异同
原子吸收和原子荧光都是原子光谱学中的重要现象,但它们之间还是存在一些区别的。

异同点:
1. 原理:原子荧光和原子吸收都是基于原子的能量转移现象,但原子荧光是指原子在受到激发后,放出辐射能量进而产生光谱信号,而原子吸收则是指原子吸收外部光源中的某些特定波长的能量进入到其内部能级使得电子跃迁。

2. 测量方法:原子荧光和原子吸收的测量方法不同。

原子荧光可以通过测量样品所产生的荧光光谱在特定波长处的强度来得出样品成分的信息。

而原子吸收则是通过测量样品中特定波长的光信号的强度变化来得出样品成分的信息。

3. 应用范围:原子荧光和原子吸收都可以应用于分析化学中,但原子荧光的应用范围更广泛,可以用于分析各种元素和化合物的含量,包括有机和无机化合物,地球和环境样品等;而原子吸收只能应用于分析金属元素及其化合物。

4. 灵敏度:原子荧光的检测灵敏度高于原子吸收。

因为荧光信号通常是放射出来的光子数量级,可以被放大检测。

但原子吸收信号则是由经过样品的光强度减弱引起的,灵敏度要低于原子荧光。

5. 分辨率:原子荧光在分析元素时的分辨率要比原子吸收高,因为荧光谱的线宽较窄,可以区分更多的元素。

总的来说,原子荧光和原子吸收是两个不同的原子光谱学技术,各有其优缺点和适用范围。

在实际分析测试中,需要根据样品特征、要求的检测灵敏度等因素,选择适合的分析方法。

原子吸收和原子荧光

原子吸收和原子荧光

原子吸收和原子荧光一、原子吸收的原理和概念1.1 原子吸收的定义原子吸收是一种用于分析和检测物质中特定元素含量的方法。

它基于原子能级的跃迁和吸收光的特性,通过测量吸收光的强度来确定样品中特定元素的浓度。

1.2 原子吸收的原理原子吸收的原理基于元素的原子能级结构。

当样品中的元素处于基态时,外层电子处于基态能级。

当吸收特定波长的光照射到样品上时,光子能量与元素电子能级之间的能量差相匹配,电子会吸收光子的能量并跃迁到激发态能级。

通过测量吸收光的强度,可以确定样品中特定元素的浓度。

1.3 原子吸收的装置和步骤原子吸收分析通常使用原子吸收光谱仪进行。

主要步骤包括:样品制备、样品进样、光源照射、光的吸收和检测。

二、原子荧光的原理和应用2.1 原子荧光的定义原子荧光是一种用于元素分析和检测的方法,它基于元素在激发态和基态之间跃迁时放出的特定波长的荧光。

2.2 原子荧光的原理原子荧光的原理与原子吸收类似,不同之处在于原子荧光是测量元素在激发态和基态之间跃迁时放出的荧光强度来确定元素的浓度。

当元素处于激发态时,通过外界能量的激发,电子从激发态能级跃迁回基态能级时,会放出特定波长的荧光。

通过测量荧光的强度,可以确定样品中特定元素的浓度。

2.3 原子荧光的装置和步骤原子荧光分析通常使用原子荧光光谱仪进行。

主要步骤包括:样品制备、样品进样、光源照射、荧光的发射和检测。

三、原子吸收和原子荧光的比较3.1 检测灵敏度原子吸收和原子荧光的检测灵敏度取决于仪器的性能和样品的特性。

一般来说,原子吸收的检测灵敏度更高,可以检测到更低浓度的元素。

3.2 检测范围原子吸收和原子荧光的检测范围也取决于仪器的性能。

原子吸收通常可以检测到更广泛的元素,而原子荧光主要适用于特定元素的分析。

3.3 优缺点比较原子吸收和原子荧光各有其优缺点。

原子吸收的优点包括高灵敏度、宽检测范围和广泛应用领域;缺点包括分析速度较慢和对样品制备要求较高。

原子荧光的优点包括快速分析速度和灵敏度较高;缺点包括仅适用于特定元素的分析和对仪器性能要求较高。

仪器分析第04章 原子吸收(荧光)光谱

仪器分析第04章 原子吸收(荧光)光谱

N
1 2 k
(K 为激发态寿命或电子在高能 级上停留的时间,10-7-10-8 s)
原子在基态和激发态的寿命是有限的。电子在基态停留的时间长, 在激发态则很短。由海森堡测不准(Heisenberg Uncertainty principle) 原理,这种情况将导致激发态能量具有不确定的量,该不确定量使谱线 具有一定的宽度N (10-5nm),即自然宽度。 该宽度比光谱仪本身产生的宽度要小得多,只有极高分辨率的仪器 才能测出,故可勿略不计。
K d

e 2
mc
N0 f
式中,e为电子电荷;m为电子质量;f为振子强度,它是受到激发的每个原 子的平均电子数,与吸收几率成正比。
此式说明,在一定条件下,“积分吸收”只与基态原子数N0成正比 而与频率及产生吸收线的轮廓无关。只要测得积分吸收值,即可求出基 态原子数或浓度。因此 AAS 法是一种不需要标准比较的绝对分析方法。 积分吸收就是将原子吸收线轮廓所包含的吸收系数进行积分(即吸 收曲线下的总面积)。
因此,尽管原子吸收现象早在18世纪就被发现,但一直未用 于分析。直到1955年,Alan Walsh 提出以“峰值吸收”来代替“ 积分吸收”。从此,积分吸收难于测量的困难得以“间接”地解 决。
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2. 峰值吸收 1955年,Walsh 指出,在温度不太高时,当发射线和吸收线满足以 下两个条件,即: 带宽 e a ; e a 中心波长一致 当e a时,发射线很窄,发射线的轮廓可认为是一个矩形,则 在发射线的范围内各波长的吸收系数近似相等,即K=K0(K ,积分吸 收系数;K0 ,峰值吸收系数),因此可以“峰值吸收”代替“积分吸收 ”:
同样频率的光辐射,其对应的谱线称为共振发射线。

原子荧光与原子吸收的区别

原子荧光与原子吸收的区别

!原子吸收分光光度法是基于基态原子对共振光的吸收:而原子荧光光度是处于激发态原子向基态跃迁,并以光辐射形式失去能量而回到基态。

而且这个激发态是基态原子对共振光吸收而跃迁得来的。

因此,原子荧光包含了两个过程:吸收和发射。

色散系统:较之原子吸收荧光谱线更少,光谱干扰也少,所以可以用低分辨力的分光系统甚至于非色散系统。

光学排列:对于原子吸收,检测器必须观察初级光源(HCL),因为需要测量的是原子对光源特征辐射的吸收;而原子荧光的光学排列与原子吸收不同,往往要避开初级光源的直接射入,而以一定角度去观察原子化器,测定其向2pi立体角辐射的荧光。

在有的资料上可以看到right angle view(直角观察)和front view(正面观察)这样的光学排列。

原子化器两者可以是相同的,我国生产的原子荧光原子化器主要是氢化物发生原子化。

这是具有我国自主知识产权的仪器!大多数AFS分析的元素,原子吸收都很难做,所以有人称其为原子吸收的好朋友,原子吸收的补充。

原子荧光和原子吸收都是光谱,原理稍微有些不同。

原子荧光的特长是测量As,Se,Hg等一些过度元素和特殊的金属元素,吉天出的AFS9230能达到ug/L级或者更低,原子荧光是我们国家的专利。

原子吸收分火焰和石墨炉两种,主要测量重金属元素,石墨炉原子吸收测量重金属元素也可以达到ug/L级别。

原子荧光和原子吸收在实验室里没有ICPMS的情况下作为互补,可以测量大部分金属元素和过度元素。

具体谁更有优越性,检测限更低要根据具体的元素来定。

原子荧光和原子吸收的区别!,1、光路不同:原子吸收光源、原子化器和检测器在一条光路上;原子荧光为垂直光路。

2、原理不同:原子吸收利用原子的特征吸收光谱;原子荧光则利用原子的激发-跃迁光谱(荧光)。

3、灵敏度不同:对于原子吸收,增加光源强度同时会增加背景吸收,而原子荧光信号强度与激发光源强度成正比,故灵敏度可以极大提高。

原子荧光是原子蒸汽受具有特征波长的光源照射后,其中一些自由原子被激发跃迁到较高能态,然后去活化回到某一较低能态(常常是基态)而发射出特征光谱的物理现象。

第四章 原子吸收光谱法与原子荧光光谱法

第四章 原子吸收光谱法与原子荧光光谱法

第四章原子吸收光谱法与原子荧光光谱法4-1 . Mg原子的核外层电子31S0→31P1跃迁时吸收共振线的波长为285.21nm,计算在2500K 时其激发态和基态原子数之比.解:Mg原子的电子跃迁由31S0→31P1 ,则g i/g0=3跃迁时共振吸收波长λ=285.21nmΔEi=h×c/λ=(6.63×10-34)×(3×108)÷(285.31×10-9)=6.97×10-19J激发态和基态原子数之比:Ni/N0=(g i/g0)×e-ΔEi/kT其中:g i/g0=3ΔEi/kT=-6.97×10-19÷〔1.38×10-23×2500〕代入上式得:Ni/N0=5.0×10-94-2 .子吸收分光光度计单色器的倒线色散率为1.6nm/mm,欲测定Si251.61nm的吸收值,为了消除多重线Si251.43nm和Si251.92nm的干扰,应采取什么措施?答:因为: S1 =W1/D= (251.61-251.43)/1.6= 0.11mmS2 =W2/D=(251.92-251.61)/1.6=0.19mmS1<S2所以应采用0.11mm的狭缝.4-3 .原子吸收光谱产生原理,并比较与原子发射光谱有何不同。

答: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有基态跃迁到相应激发态,从而产生原子吸收光谱。

原子吸收光谱与原子发射光谱的不同在于:原子吸收光谱是处于基态原子核外层电子吸收特定的能量,而原子发射光谱是基态原子通过电、热或光致激光等激光光源作用获得能量;原子吸收光谱是电子从基态跃迁至激发态时所吸收的谱线,而原子发射光谱是电子从基态激发到激发态,再由激发态向基态跃迁所发射的谱线。

原子吸收和原子荧光光谱分析法

原子吸收和原子荧光光谱分析法

一、共振线
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
1〕各种元素的原子构造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。
〔1〕待测元素与其共存物质作用生成难挥发的化合物, 致使参与吸收的基态原子减少。
例:a、钴、硅、硼、钛、铍在火焰中易生成难熔化合物
b、硫酸盐、硅酸盐与铝生成难挥发物。
〔2〕待测离子发生电离反响,生成离子,不产生吸收, 总吸收强度减弱,电离电位≤6eV的元素易发生电离,火焰 温度越高,干扰越严重,〔如碱及碱土元素〕。
由于原子互相碰撞使能量发生略微变化。
劳伦兹变宽:待测原子和其他原子碰撞。 赫鲁兹马克变宽:同种原子碰撞。
在一般分析条件下ΔVo为主

mm。而原子吸收线的半宽度:10-3mm。
假设用一般光源照射时,吸收 光的强度变化仅为0.5%。灵敏 度极差
假设将原子蒸气吸收的全部能 量,即谱线下所围面积测量出 〔积分吸收〕。那么是一种绝 对测量方法,如今的分光装置 无法实现。
ccc/ΔA 单位: μg(mol 1%)-1 3.特征质量
〔二〕检出极限
在适当置信度下,能检测出的待测元素的最小浓度或最
小量。用接近于空白的溶液,经假设干次〔10-20次〕重复
测定所得吸光度的标准偏向的3倍求得。
1.火焰法
cDL=3Sb/Sc
单位:μg ml-1
2.石墨炉法
mDL=3Sb/Sm
Sb:标准偏向

原子吸收光谱法 与 原子荧光光谱法 区别

原子吸收光谱法 与 原子荧光光谱法 区别

原子吸收光谱法与原子荧光光谱法区别在分析化学中,原子吸收光谱法和原子荧光光谱法是两种常用的方法,它们在分析物质中的微量金属元素时非常有用。

这两种方法都是基于原子能级的不同特性来进行分析,但是它们之间有很大的区别。

原子吸收光谱法是利用原子吸收特定波长的光线来分析物质中
的金属元素。

当特定波长的光线通过物质时,物质中的金属元素会吸收这些能量,并跃迁到高能级。

然后,仪器会测量金属元素从高能级返回到低能级时所放出的能量,从而确定物质中的金属元素浓度。

这种方法可以分析多种金属元素,并且可以测量非常低的浓度。

相反,原子荧光光谱法则是利用原子在受到能量激发后,重新释放能量的特性来进行分析。

当物质中的金属元素受到能量激发时,它们会释放出能量,产生独特的荧光光谱。

仪器会测量这些光谱来确定金属元素的浓度。

原子荧光光谱法比原子吸收光谱法更加灵敏,可以检测到更低的金属元素浓度。

总之,原子吸收光谱法和原子荧光光谱法在分析金属元素方面是非常有用的。

它们之间的区别在于原子能级的不同特性,分析原理和灵敏度也有所差异。

根据不同的分析需求,可以选择使用适合的方法来进行分析。

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原子吸收和原子荧光的异同

原子吸收和原子荧光的异同

原子吸收和原子荧光的异同原子吸收和原子荧光是分析化学中常用的两种技术,用于定性和定量分析目标物质的成分和浓度。

尽管二者都与原子能级的跃迁有关,但在原理、应用和仪器设备等方面有着显著的异同点。

异同比较在开始详细讨论原子吸收和原子荧光的异同之前,我们首先来了解一下它们的定义和基本原理。

原子吸收原子吸收(Atomic Absorption Spectroscopy,简称AAS)是一种通过测量原子或离子在特定波长下吸收光的技术。

原子吸收光谱法通常用于分析金属元素的浓度,尤其是生物体中的微量金属元素测定。

原子吸收的基本原理是当特定化合物中的金属离子被加热到足够高温时,它们的能级会发生跃迁。

当光经过加热的样品后,如果存在与金属元素特定跃迁能级相对应的波长,那么样品中的金属离子将会吸收特定波长的光。

通过测量吸收光的强度,可以计算出样品中金属元素的浓度。

常见的原子吸收方法有火焰吸收光谱法(Flame Atomic Absorption Spectroscopy,简称FAAS)、石墨炉吸收光谱法(Graphite Furnace Atomic Absorption Spectroscopy,简称GF-AAS)和电感耦合等离子体原子发射光谱法(Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectroscopy,简称ICP-AES)。

原子荧光原子荧光(Atomic Fluorescence Spectroscopy,简称AFS)是一种利用原子或分子吸收辐射能的方法,通过测量材料所辐射的荧光强度来分析样品中的金属元素。

当样品被光激发时,样品中的金属元素会吸收能量并跃迁到较高能级。

然后,金属元素从高能级向低能级跃迁,释放出辐射能。

通过测量荧光的强度,可以得知样品中的金属元素浓度。

原子荧光和原子吸收的主要区别在于,原子荧光是通过测量样品辐射的荧光强度来分析金属元素,而原子吸收是通过测量金属元素吸收光的强度来分析。

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第八章原子吸收光谱分析
一、选择题:
1、在原子吸收光谱分析中,若组分较复杂且被测组分含量较低时,为了简便准确地进行分析,最好选择何种方法进行分析 ? ( )
(1) 工作曲线法 (2) 内标法 (3) 标准加入法 (4) 间接测定法
2、下列哪种原子荧光是反斯托克斯荧光?( )
(1) 铬原子吸收 359.35nm,发射 357.87nm
(2) 铅原子吸收 283.31nm,发射 283.31nm
(3) 铅原子吸收 283.31nm,发射 405.78nm
(4) 铊原子吸收 377.55nm,发射 535.05nm
3、原子化器的主要作用是:( )
(1) 将试样中待测元素转化为基态原子
(2) 将试样中待测元素转化为激发态原子
(3) 将试样中待测元素转化为中性分子
(4) 将试样中待测元素转化为离子
4、在原子吸收分析法中, 被测定元素的灵敏度、准确度在很大程度上取决于( )
(1) 空心阴极灯 (2) 火焰 (3) 原子化系统 (4) 分光系统5、在原子吸收分析中, 如怀疑存在化学干扰, 例如采取下列一些补救措施,指出哪种措施是不适当的( )
(1)加入释放剂 (2)加入保护剂 (3)提高火焰温度 (4)改变光谱通带6、在原子吸收分析中,当溶液的提升速度较低时, 一般在溶液中混入表面张力
小、密度小的有机溶剂, 其目的是( )
(1)使火焰容易燃烧 (2)提高雾化效率
(3)增加溶液粘度 (4)增加溶液提升量
7、在电热原子吸收分析中, 多利用氘灯或塞曼效应进行背景扣除,扣除的背景主要是( )
(1)原子化器中分子对共振线的吸收
(2)原子化器中干扰原子对共振线的吸收
(3)空心阴极灯发出的非吸收线的辐射
(4)火焰发射干扰
8、质量浓度为0.1 g/mL 的 Mg在某原子吸收光谱仪上测定时,得吸光度为
0.178,结果表明该元素在此条件下的 1% 吸收灵敏度为( )
(1) 0.0000783 (2) 0.562 (3) 0.00244 (4) 0.00783
9、已知原子吸收光谱计狭缝宽度为 0.5mm 时,狭缝的光谱通带为 1.3nm,所以该仪器的单色器的倒线色散率为:( )
(1) 每毫米 2.6nm (2) 每毫米 0.38nm
(3) 每毫米 26nm (4) 每毫米 3.8nm
10、指出下列哪种说法有错误?( )
(1)原子荧光法中, 共振荧光发射的波长与光源的激发波长相同
(2)与分子荧光法一样, 原子共振荧光发射波长比光源的激发波长长
(3)原子荧光法中, 荧光光谱较简单, 不需要高分辨率的分光计
(4)与分子荧光法一样, 原子荧光强度在低浓度范围内与荧光物质浓度成正比
11、原子吸收线的劳伦茨变宽是基于( )
(1)原子的热运动 (2)原子与其它种类气体粒子的碰撞
(3)原子与同类气体粒子的碰撞 (4)外部电场对原子的影响
12、下述情况下最好选用原子吸收法而不选用原子发射光谱法测定的是( )
(1)合金钢中的钒 (2)矿石中的微量铌
(3)血清中的钠 (4)高纯氧化钇中的稀土元素
13、用于测量荧光辐射的检测器是( )
(1)光电池 (2)热导池 (3)热电偶 (4)光电倍增管
14、原子吸收光谱是( )
(1)分子的振动、转动能级跃迁时对光的选择吸收产生的
(2)基态原子吸收了特征辐射跃迁到激发态后又回到基态时所产生的
(3)分子的电子吸收特征辐射后跃迁到激发态所产生的
(4)基态原子吸收特征辐射后跃迁到激发态所产生的
15、影响原子吸收线宽度的最主要因素是( )
(1)自然宽度 (2)赫鲁兹马克变宽 (3)斯塔克变宽 (4)多普勒变宽
二、填空题:
1、原子吸收光谱法测定背景干扰包括和两部分, 石墨炉原子化器比火焰原子化器的背景干扰。

2、火焰原子吸收光谱法测定中的电离干扰与有关, 元素的电离度随火焰原子化器的温度升高而 ,随增大而减小。

3-的干扰,常加入的释放剂为;
3、原子吸收法测定钙时,为了抑制 PO
4
测定镁时,为了抑制 Al3+的干扰,常加入的释放剂为;测定钙和镁时,为了抑制Al3+的干扰,常加入保护剂或。

4、荧光是光致发光现象。

荧光分光光度计是在与入射光束成直角的方向测定荧光,这是为了。

荧光分光光度计通常备有两个单色器,其中一个是单色器,其作用是,另一个是单色器,其作用是。

5、原子吸收分光光度计的氘灯背景校正器,可以扣除背景的影响,提高分析测定的灵敏度,其原因是。

6、在原子吸收光谱分析中, 火焰按燃料气和助燃气种类划分有( 举四种 )
,,,。

7、在原子吸收法中, 火焰原子化器与无火焰原子化器相比较, 测定的灵敏
度 ,这主要是因为后者比前者的原子化效率。

8、在原子吸收光谱分析过程中, 被测元素的原子质量愈小, 温度愈高, 谱线的热变宽将。

9、原子吸收法测Ca时,为了消除磷酸根的干扰,可以加入。

10、火焰原子吸收光谱分析中, 必需选择的测定参数
有、、、、、和。

三、简答题:
1、原子荧光光度计与原子吸收光度计的主要区别是什么?
2、火焰原子化法测定某物质中的Ca时
(1) 选择什么火焰?
(2) 为了防止电离干扰采取什么办法?
3-的干扰采取什么办法?
(3) 为了消除PO
4
3、简述原子吸收分光光度计如何消除火焰原子发射光谱的干扰。

4、为什么一般原子荧光光谱法比原子吸收光谱法对低浓度元素含量的测定更具有优越性?
四、计算题:
1、钠原子核外电子的3p和3s轨道的能级差为2.017eV,计算当3s电子被激发到3p轨道时,所吸收的电磁辐射的波长(nm)。

(已知1eV=1.60×10-19J,h=6.63×10-34J⋅s,c=3.00×1010cm⋅s-1)。

2、在3000K时,Zn的41S0-41P1跃迁的共振线波长为213.9nm。

试计算其激发态和基态原子数之比。

(已知普朗克常数h=6.63×10-34J〃s,玻兹曼常数k=1.38×10-23J〃K-1)
3、平行称取两份0.500g金矿试样,经适当溶解后,向其中的一份试样加入1mL 浓度为5.00μg/mL的金标准溶液,然后向每份试样都加入5.00mL氢溴酸溶液,并加入5mL甲基异丁酮,由于金与溴离子形成络合物而被萃取到有机相中。

用原子吸收法分别测得吸光度为0.37和0.22。

求试样中金的含量(μg/g)。

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