原子吸收分光光度计原理及基础知识分解
原子吸收光谱仪原理、结构、作用及注意事项
原子吸收光谱仪原理、结构、作用及注意事项1。
原子吸收光谱的理论基础原子吸收光谱分析(又称原子吸收分光光度分析)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.1 原子吸收光谱的理论基础1。
1原子吸收光谱的产生在原子中,电子按一定的轨道绕原子核旋转,各个电子的运动状态是由4个量子数来描述。
不同量子数的电子,具有不同的能量,原子的能量为其所含电子能量的总和。
原子处于完全游离状态时,具有最低的能量,称为基态(E0).在热能、电能或光能的作用下,基态原子吸收了能量,最外层的电子产生跃迁,从低能态跃迁到较高能态,它就成为激发态原子。
激发态原子(Eq)很不稳定,当它回到基态时,这些能量以热或光的形式辐射出来,成为发射光谱。
其辐射能量大小,用下列公式示示:由于不同元素原子结构不同,所以一种元素的原子只能发射由其E0与Eq决定的特定频率的光。
这样,每一种元素都有其特征的光谱线.即使同一种元素的原子,它们的Eq 也可以不同,也能产生不同的谱线.原子吸收光谱是原子发射光谱的逆过程。
基态原子只能吸收频率为ν=(Eq-E0)/h的光,跃迁到高能态Eq。
因此,原子吸收光谱的谱线也取决于元素的原子结构,每一种元素都有其特征的吸收光谱线。
原子的电子从基态激发到最接近于基态的激发态,称为共振激发。
当电子从共振激发态跃迁回基态时,称为共振跃迁。
这种跃迁所发射的谱线称为共振发射线,与此过程相反的谱线称为共振吸收线。
元素的共振吸收线一般有好多条,其测定灵敏度也不同。
在测定时,一般选用灵敏线,但当被测元素含量较高时,也可采用次灵敏线。
1.2 吸收强度与分析物质浓度的关系原子蒸气对不同频率的光具有不同的吸收率,因此,原子蒸气对光的吸收是频率的函数。
但是对固定频率的光,原子蒸气对它的吸收是与单位体积中的原子的浓度成正比并符合朗格-比尔定律。
当一条频率为ν,强度为I0的单色光透过长度为ι的原子蒸气层后,透射光的强度为Iν,令比例常数为Kν,则吸光度A与试样中基态原子的浓度N0有如下关系:在原子吸收光谱法中,原子池中激发态的原子和离子数很少,因此蒸气中的基态原子数目实际上接近于被测元素总的原子数目,与式样中被测元素的浓度c成正比.因此吸光度A与试样中被测元素浓度c的关系如下:A=Kc式中K—-—吸收系数.只有当入射光是单色光,上式才能成立。
原子吸收分光光度计的工作原理
原子吸收分光光度计的工作原理:元素在热解石墨炉中被加热原子化,成为基态原子蒸汽,对空心阴极灯发射的特征辐射进行选择性吸收。
在一定浓度范围内,其吸收强度与试液中被的含量成正比。
其定量关系可用郎伯-比耳定律,A= -lg I/I o= -lgT = KCL ,式中I为透射光强度;I0为发射光强度;T为透射比;L为光通过原子化器光程(长度),每台仪器的L值是固定的;C是被测样品浓度;所以A=KC。
利用待测元素的共振辐射,通过其原子蒸汽,测定其吸光度的装置称为原子吸收分光光度计。
它有单光束,双光束,双波道,多波道等结构形式。
其基本结构包括光源,原子化器,光学系统和检测系统。
它主要用于痕量元素杂质的分析,具有灵敏度高及选择性好两大主要优点。
广泛应用于特种气体,金属有机化合物,金属醇盐中微量元素的分析。
但是测定每种元素均需要相应的空心阴极灯,这对检测工作带来不便。
一、实验目的1. 掌握火焰原子吸收光谱仪的操作技术;2. 2. 优化火焰原子吸收光谱法测定水中镉的分析火焰条件;熟 3. 熟悉原子吸收光谱法的应用。
二、方法原理原子吸收光谱法是一种广泛应用的测定元素的方法。
它是一种基于待测元素基态原子在蒸气状态对其原子共振辐射吸收进行定量分析的方法。
为了能够测定吸收值,试样需要转变成一种在适合的介质中存在的自由原子。
化学火焰是产生基态气态原子的方便方法。
待测试样溶解后以气溶胶的形式引入火焰中。
产生的基态原子吸收适当光源发出的辐射后被测定。
原子吸收光谱中一般采用的空心阴极灯这种锐线光源。
这种方法快速、选择性好、灵敏度高且有着较好的精密度。
然而,在原子光谱中,不同类型的干扰将严重影响方法的准确性。
干扰一般分为三种:物理干扰、化学干扰和光谱干扰。
物理和化学干扰改变火焰中原子的数量,而光谱干扰则影响原子吸收信号的准确测定。
干扰可以通过选择适当的实验条件和对试样的预处理来减少或消除。
所以,应从火焰温度和组成两方面作慎重选择。
原子吸收分光光度法
消除方法:
可通过配制与试样组成相近的对照品或采用标准加入
法来消除。
光学干扰
原子光谱对分析线的干扰。包括光谱线干扰和非吸收
线干扰。
光谱线干扰: 现象 光谱线干扰是试样中共存元素的吸收线与待测元素的分 析线相近(吸收线重叠)而产生的干扰。
消除方法:
另选波长或用化学方法分离干扰元素。
非吸收线干扰
气体使用之后,必须关掉截止阀和主阀。
当乙炔瓶内压力低于 0.5Mp时必须更换,否则乙炔钢瓶内溶 解物会溢出,进入管道,造成仪器内乙炔气路堵塞,不能点火。
样品舱的光路窗口和空心阴极灯的石英窗会受到灰尘或 指纹的污染。当发现元素灯的噪声变大,分析结果的重 复性变差此时可以使用蘸有甲醇或乙醇水溶液的软的擦 镜纸进行清洗。
并传导给石墨管,使其产生高达3000℃的高温,将置于
管中的被测元素变为基态的原子蒸汽。 保护系统分为气体与冷却水保护。气体使用惰性气体, 保证石墨管在高温的状态下不会被氧化。冷却水保证石 墨炉在开始第二次测试前可以迅速冷却到室温状态。
石墨炉原子化器原子化效率高,灵敏度优于火焰原子
化方法。
石墨炉的加热: 干燥阶段,管加热到约 100℃,样品中的水完全蒸发。 灰化阶段,管加热到 400 ℃ ~ 1000 ℃ ,有机物质 和其他共存物质分解和蒸发。 原子化阶段,加热到 1400 ℃ ~ 3000 ℃ ,留在管中 的金属盐类原子化。
定期的拆下石墨管检查石墨管保护器的情况,确保其内
腔和进样孔区域没有疏松的碳粒子和残留的样品。
四、仪器维护及注意事项
实验用器皿:使用前用10%~20%的硝酸浸泡过夜。 乙炔作为燃烧气,需要检查钢瓶和仪器之间的连接器以防泄 漏,特别是更换钢瓶之后需要使用肥皂水或专用的泄漏检测 器进行检测。
原子吸收分光光度计原理
原子吸收分光光度计原理
原子吸收分光光度计是一种用于分析和测量样品中金属元素浓度的仪器。
其工作原理基于原子吸收光谱技术,通过分子吸收光谱测量样品中金属元素的特定浓度。
该仪器的原理可以分为以下几个步骤:
1. 光源:仪器使用一个光源,通常是一个空气-氢火焰或电感耦合等离子体(ICP)发射器,产生高能量的光。
2. 光束分离:生成的光束经过一个单色器,将光束分为不同波长的组分。
3. 透射:样品溶液通过储液器,光束传输到样品池中。
样品池中的样品被蒸发,并将金属元素转变为气态原子。
4. 吸收:原子吸收光谱的工作原理是基于金属元素原子的特异吸收。
将经过样品池的光束引向一个探测器,探测器将测量样品中特定波长的光吸收。
5. 比较:测量的光强度与一个基线或没有金属元素的反应池进行比较,获得吸收光的强度差。
6. 分析:根据样品中吸收光的强度差和校正曲线,推导出金属元素的浓度值。
这种原理基于特定波长的光和金属元素之间的吸收关系,用于
分析和测量金属元素浓度。
原子吸收分光光度计广泛应用于环境监测、农药残留分析、食品安全检测等领域。
原子吸收分光光度计的基本原理
原子吸收分光光度计的基本原理原子吸收分光光度计,听起来有点复杂,对吧?别急,咱们慢慢来。
想象一下,在日常生活中,我们喝的水、吃的食物,甚至是呼吸的空气,都是一大堆元素的组合。
有些元素对我们身体好,有些则可能对健康产生影响。
这时候,原子吸收分光光度计就像是一位侦探,帮助我们找出这些元素的“身份”。
那么,它到底是怎么工作的呢?今天咱们就来聊聊这个有趣的科学仪器。
1. 基本概念1.1 什么是原子吸收分光光度计?简单来说,原子吸收分光光度计就是一种分析仪器,主要用来测量液体中某种元素的浓度。
它的工作原理听起来像是魔术,但其实是科学的魅力。
这个仪器能够通过光来“检测”样品中的元素,特别是那些在微量范围内的金属元素。
就好像你在一个大海里找针,得有好方法对吧?1.2 关键成分那么,它的核心组成部分有哪些呢?首先,有个叫“火焰”的地方,听起来是不是有点危险?其实它是一个将样品转化为气体的地方。
然后是光源,通常是一个特别的灯,能够发出特定波长的光。
这就像是一个专属的“聚光灯”,只照亮特定的元素。
最后,还有检测器,用来捕捉那些经过样品后改变的光强度。
2. 工作原理2.1 吸收现象原子吸收分光光度计的秘密就藏在“吸收”这两个字里。
当光穿过样品的时候,如果样品中有特定的元素,它就会吸收一些光。
这就好比你在海滩上晒太阳,如果有遮阳伞,就会挡住一部分阳光。
通过测量这些被吸收的光强度,仪器就能推算出样品中元素的浓度。
2.2 选择性而且,仪器的选择性非常高!不同的元素吸收光的波长是不同的,就像每个人的声音都不一样。
你可以把它想象成一个音响系统,每种乐器发出的音调都是独一无二的。
当光通过样品时,仪器就会对不同波长的光进行分析,找出“谁在发声”。
这样一来,咱们就能非常准确地知道样品中含有什么元素,以及它们的浓度。
3. 应用领域3.1 环境监测原子吸收分光光度计的应用可真是广泛,尤其是在环境监测方面。
想象一下,如果我们的水源被污染了,怎么办?这个仪器就像一个守护神,可以迅速检测水中的重金属含量,比如铅、汞等,有助于保护我们的环境和健康。
原子吸收光分光光度计
原子吸收光分光光度计引言:原子吸收光分光光度计是一种常用于分析物质中金属元素含量的仪器。
它基于原子吸收光谱技术,利用物质吸收特定波长的光线来测量金属元素的浓度。
本文将从光谱原理、仪器构造和应用范围三个方面来介绍原子吸收光分光光度计。
一、光谱原理原子吸收光分光光度计的工作原理基于原子吸收光谱。
当金属元素存在于物质中时,它们会吸收一定波长的光线。
原子吸收光谱是通过测量物质吸收特定波长的光线的强度来确定金属元素浓度的方法。
原子吸收光谱的原理基于原子的能级结构和光的波动特性。
当特定波长的光线照射到样品中的金属元素时,这些金属元素的原子会吸收光线的能量,原子内部的电子会跃迁到高能级。
测量吸收光线的强度可以得到金属元素的浓度信息。
二、仪器构造原子吸收光分光光度计主要由光源、单色器、样品室、检测器和数据处理系统等组成。
光源是光分光光度计的重要组成部分,常用的光源有氢氧化钡灯和氢氧化钠灯等。
单色器用于选择出特定波长的光线,以免其他波长的光线干扰测量。
样品室是放置样品的容器,通常由石英或玻璃制成,以便透过光线进行测量。
检测器用于测量样品对特定波长光线的吸收情况,并将信号转化为电信号输出。
数据处理系统用于接收和处理检测器输出的信号,计算出金属元素的浓度。
三、应用范围原子吸收光分光光度计广泛应用于环境监测、食品安全、药物分析和工业生产等领域。
在环境监测方面,原子吸收光分光光度计可用于检测水体和大气中的重金属污染物,如铅、汞等。
在食品安全方面,原子吸收光分光光度计可以测定食品中的微量金属元素,如铜、锌等。
在药物分析方面,原子吸收光分光光度计可用于测定药物中的金属杂质。
在工业生产中,原子吸收光分光光度计可以用于监测金属元素的含量,保证产品的质量。
结论:原子吸收光分光光度计是一种重要的分析仪器,基于原子吸收光谱技术,可用于测量金属元素的浓度。
它具有操作简单、灵敏度高、准确性好等优点,被广泛应用于环境监测、食品安全、药物分析和工业生产等领域。
原子吸收分光光度计基本理论知识
原子吸收分光光度计基本原理知识培训1 原子吸收分光光度计的特点1.1 选择性好,干扰少;1.2 灵敏度高;用火焰原子吸收分光光度法可测到10-9g/mL 数量级。
用石墨炉原子吸收分光光度法可测到10-13g/mL 数量级。
1.3 测定的范围广;可测70 多种元素。
1.4 操作简便,分析速度快;1.5 用途广泛。
2 测定原理原子吸收分光光度法的测量对象是呈原子状态的金属元素和部分非金属元素,系由待测元素灯发出的特征谱线通过供试品经原子化产生的原子蒸汽时,通过测定辐射光强度检测的程度,求出供试品中待测元素的含量。
单色光辐射穿过被测物质溶液时,在一定浓度范围内,其吸收强度与试液中被测元素的含量成正比。
其定量关系可用郎伯-比耳定律表示A= -lg I/I 0= -lgT = KCL式中 A 为吸光度;I 为透射光强度;I0 为发射光强度;T 为透射比;L 为光通过原子化器光程(长度),每台仪器的L 值是固定的; C 是被测样品浓度;所以A=KC 。
3 电子跃迁原子吸收分光光度法主要是通过测定元素受光辐射产生电子跃迁过程中的能量损失大小来计算出待测元素含量的一种分析方法。
3.1 概念电子跃迁本质上是组成物质的粒子(原子、离子或分子)中电子的一种能量变化。
根据能量守恒原理,粒子的外层电子从低能级转移到高能级的过程中会吸收能量;从高能级转移到低能级则会释放能量(如下图1)。
能量为两个轨道能量之差的绝对值。
图1原子能量的吸收和发射3.2电子跃迁的分类电子跃迁过程中吸收、释放能量的形式是多样的。
与辐射无关的称为无辐射跃迁,与辐射(光)相关的称为辐射跃迁。
3.2.1无辐射跃迁参与无辐射跃迁的能量有多种形式,有热能、电能等等。
最常见的形式是热能。
如电子从高能级向低能级跃迁时,即有可能释放出热量。
322辐射跃迁辐射跃迁分为受激吸收、自发辐射和受激辐射三类。
1•受激吸收:辐射(光)入射入物质,电子吸收光子能量,从低能级转移到高能级称为受激吸收。
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。
原子吸收分光光度法
谱线具有一定的宽度,主要有两方面的因素:一类 是由原子性质所决定的,例如,自然宽度;另一类是外 界影响所引起的,例如,热变宽、碰撞变宽等。
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第一节 基本原理
• 二、原子吸收光谱的测量 1,积分吸收 在吸收线轮廓内,吸收系数的积分称为积分吸 收系数,简称为积分吸收,它表示吸收的全部能 量。若能测定积分吸收,则可求出原子浓度。但 是,测定谱线宽度仅为10-3nm的积分吸收,需要分 辨率非常高的色散仪器。
最强共振线都低于 600 nm, Ni / N0值绝大部分在10-3以下, 激发态和基态原子数之比小于千分之一,激发态原子数可以
忽略。因此。基态原子数N0可以近似等于总原子数N。
一、原子吸收光谱轮廓
原子吸收光谱线有一定宽度。一束不同频率强度为I0的
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第一节 基本原理
平行光通过厚度为l的原子蒸气,一部分光被吸收,透过
(一)火焰原子化器
火焰原子化法中,常用的是预混合型原子化器,它是由雾化器、 雾化室和燃烧器三部分组成。用火焰使试样原子化是目前广泛应用 的一种方式。它是将液体试样经喷雾器形成雾粒,这些雾粒在雾化 室中与气体(燃气与助燃气)均匀混合,除去大液滴后,再进入燃 烧器形成火焰。此时,试液在火焰中产生原子蒸气。
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第二节 原子吸收分光光度计
(二)非火焰原子化器
非火焰原子化器常用的是石墨炉原子化器。 石墨炉原子化法的过程是将试样注入石墨管中间 位置,用大电流通过石墨管以产生高达2000 ~ 3000℃的高温使试样经过干燥、蒸发和原子化。
与火焰原子化法相比,石墨炉原子化法主要 具有如下特点:
原子吸收分光光度计原理及基础知识
二、仪器构造
• 分析器(单色器)
将待测元素的共振线与邻近谱线分开。(有析器(单色器):单光束与双光束(疑问) 单光束:光源需要一个短暂的时间到达稳定 双光束:光源分为样品光束和基准光束,一
基准光束会绕过样品池,且双光束仪器的 读数为2者之间的比例,即光强度的波动不 会影响读数的波动。相互间可增加稳定性。 因此光源不需稳定时间便可测试。
一、基本原理
遵循朗伯-比尔定律:光度分析中定量分析的基本 原理
数学表达式:A=kbc A ——吸光度; K ——比例常数; B ——基态原子层的厚度(光程); C ——蒸汽中基态原子的浓度。 朗伯定律:物质对光的吸收与物质的厚度成正比。 比尔定律:物质对光的吸收与物质的浓度成正比。
一、基本原理
• 原子发射 • 原子吸收
三、应用领域
2.在元素分析方面的应用
原子吸收光谱法拼接其本身的特点,现已广泛应用于 工业、农业、生化制药、地质、冶金、食品检验和环保领 域。该法已成为金属元素分析的最有力手段之一。而且在 许多领域已作为标准分析方法,如化学工业中的水泥分析、 玻璃分析、石油分析、电镀液分析、食盐电解液中杂质分 析、煤灰分析以及聚合物中无机元素分析;农业中的植物 分析、肥料分析、内脏以及试样分析、药物分析;冶金众 多的钢铁分析、合金分析;地球化学中的水质分析、大气 污染分析、土壤分析、岩石矿物分析;食品中微量元素分 析等
一、基本原理
• 原子发射:样品在高能热环境中有助于产
生激发态的原子,一般采用火焰或者等离 子体(石墨炉)提供所需要的热环境。尽 管如此,激发状态是不稳定,原子将自动 返回到基态,并发出光能。元素的发射光 谱包含一系列发射波长,这些发射波长是 不连贯的,即发射谱线;随被激发原子数 量的增加,发射谱线就越强。
原子吸收分光光度计(要点学习)
1.基本概念
共振吸收线:原子从基态激发到能量最低的激发态(第一激发态)产生的谱线。
半宽度:原子吸收线中心频率(ν0)的吸收系数一半处谱线轮廓上两点之间的频率差。
积分吸收:吸收线轮廓所包围的面积,即气态原子吸收共振线的总能量。
峰值吸收:通过测量中心频率处的吸收系数来测定吸收度和原子总数。
光谱项、原子能级图、空心阴极灯、原子化器、特征浓度、特征质量。
2.基本原理
(1)原子吸收光谱分析法是基于原子蒸气对同种元素特征谱线的共振吸收作用来进行定量分析的方法。
(2)吸收线轮廓是指具有一定频率范围和形状的谱线,它可用谱线的半宽度来表征。
吸收线轮廓是由自然变宽、热变宽、压力变宽等原子本身的性质和外界因素影响而产生的。
(3)采用测量峰值吸收的方法来代替测量积分吸收,必须满足以下条件:①发射线轮廓小于吸收线轮廓;②发射线与吸收线频率的中心频率重合。
(4)原子吸收光谱分析法的定量关系式:A=KC,常用的方法有:校正曲线法、标准加入法、内标法等。
(5)在原子吸收分光光度法中,干扰效应主要有:电离干扰、物理干扰、光学干扰及非吸收线干扰(背景干扰)、化学干扰等。
消除方法有:加入缓冲剂、保护剂、消电离剂、配位剂等;采用标准加入法和改变仪器条件(如分辨率、狭缝宽度)或背景扣除等。
3.原子吸收分光光度计主要组成:锐线光源、原子化器、分光系统和检测系统。
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。
原子吸收分光光度计的原理
原子吸收分光光度计的原理1. 引言说起原子吸收分光光度计,很多人可能会挠挠头,心里想:“这又是什么高大上的玩意儿?”其实,它的原理并不复杂,简单说就是一种用来测量样品中金属元素含量的仪器。
就像大厨在厨房里,拿着量杯精确测量食材,分光光度计则是科学家们的“量杯”,帮助他们在实验室里做出美味的科研“菜肴”。
今天,就让我们一起走进这个神奇的世界,看看它是怎么工作的!2. 原理概述2.1 吸收光谱首先,得先说说“吸收光谱”这个概念。
光谱听上去有点儿高大上,但实际上它就是当光通过某种物质时,物质吸收了特定波长的光而留下的那部分“空白”。
想象一下,当阳光洒在你家的窗帘上,有些颜色的光被吸收了,窗帘就显得有些暗淡;而分光光度计就是利用这样的原理来判断样品里具体有什么元素。
每种元素就像是有自己独特的“颜色”,所以当光经过样品时,特定的元素会吸收特定波长的光,就像选秀比赛一样,谁被选中,谁就“消失”在光谱里。
2.2 光源与样品再往下说,分光光度计通常使用一种特殊的光源,比如氘灯或氖灯。
它们就像是舞台上的灯光,准备照亮每一个“选手”。
光源发出的光线经过光栅,分散成不同的波长,然后照射到样品上。
样品就好比是在参加选秀的选手,光线照过来后,有些元素会“闪光”,而有些则会吸收光线。
通过测量被吸收的光的强度,科学家们就能知道样品中各种元素的含量。
3. 实际应用3.1 检测重金属说到应用,分光光度计可不是仅仅在实验室里呆着的“书呆子”。
它在环境监测、食品安全、医药研究等领域都是大显身手的高手。
例如,在检测水里的重金属含量时,分光光度计就像是警察叔叔,负责“查水表”。
如果水样中的铅、汞等重金属含量超标,那可是大事儿,得赶紧处理,不然后果不堪设想。
3.2 食品安全再比如,在食品行业,分光光度计能帮助检测某些有害物质,确保我们吃得安全。
想象一下,你在市场上买了新鲜的水果,心里想着:“这水果看起来不错,肯定没问题。
”但其实,谁知道它里面有没有农药残留?这时候,分光光度计就像是水果的“鉴定师”,让你安心地享用美味。
原子吸取分光光度计的工作原理 光度计工作原理
原子吸取分光光度计的工作原理光度计工作原理原子吸取光谱仪又称原子吸取分光光度计,依据物质基态原子蒸汽对特征辐射吸取的作用来进行金属元素分析。
它能够灵敏牢靠地测定微量或痕量元素。
原子吸取分光光度计的工作原理:元素在热解石墨炉中被加热原子化,成为基态原子蒸汽,对空心阴极灯发射的特征辐射进行选择性吸取。
在确定浓度范围内,其吸取强度与试液中被测元素的含量成正比。
其定量关系可用郎伯—比耳定律,A= —lg I/I o= —lgT = KCL ,式中I为透射光强度;I0为发射光强度;T为透射比;L为光通过原子化器光程(长度),每台仪器的L值是固定的;C是被测样品浓度;所以A=KC。
利用待测元素的共振辐射,通过其原子蒸汽,测定其吸光度的装置称为原子吸取分光光度计。
它有单光束,双光束,双波道,多波道等结构形式。
其基本结构包括光源,原子化器,光学系统和检测系统。
它紧要用于痕量元素杂质的分析,具有灵敏度高及选择性好两大紧要优点。
广泛应用于各种气体,金属有机化合物,金属醇盐中微量元素的分析。
但是测定每种元素均需要相应的空心阴极灯,这对检测工作带来不便。
原子荧光光度计有哪些优点?以下优点使得原子荧光光度计在冶金、地质、石油、农行、地球化学、材料科学、环境科学、高纯物质、水质监控、生物制品和医学分析等各个领域内获得了相当广泛的应用。
原子荧光光度计有哪些优点?荧光类型a)共振荧光————原子吸取的逆过程,吸取的能量和释放的能量相等。
E=hv=hc/λb)非共振荧光————能量不相等,非共振荧光线荧光猝灭,使用氩气做载气和屏蔽气,氩气作用:a)载气(内气:包括产生的氢化物蒸汽、氢气)b)屏蔽气(防止氢化物被氧化、抑制荧光猝灭、稳定原子化环境)优点非色散系统、光程短、能量损失少结构简单,故障率低灵敏度高,检出限低,与激发光源强度成正比接收多条荧光谱线适合于多元素分析接受日盲管检测器,降低火焰噪声线性范围宽,3个量级原子化效率高,理论上可达到100% 没有基体干扰可做价态分析只使用氩气,运行成本低接受氩氢焰,紫外透射强,背景干扰小原子荧光光度计工作原理将样品溶液中的待分析元素还原为挥发性共价气态氢化物(或原子蒸汽),然后借助载气将其导入原子化器,在氩—氢火焰中原子化而形成基态原子。
原子吸收光分光光度计
原子吸收光分光光度计引言:原子吸收光分光光度计是一种常用的分析仪器,广泛应用于化学、生物、环境等领域的定量分析。
本文将对原子吸收光分光光度计的原理、构成和应用进行详细介绍。
一、原理原子吸收光分光光度计基于原子对特定波长的光的吸收的原理,通过测量吸收光的强度来确定样品中特定元素的浓度。
其原理可简要概括为以下几个步骤:1. 光源产生特定波长的光,通常使用空心阴极灯或者激光器作为光源。
这些光源可以发射出特定元素的共振线,即被测元素最容易吸收的波长。
2. 光束经过准直系统和滤光片系统,准直系统使得光线平行,滤光片系统选择出待测元素共振线的波长。
3. 光束经过样品室,样品室中含有待测元素的溶液或气体。
待测元素的原子吸收特定波长的光,吸收光的强度与待测元素的浓度成正比。
4. 光束经过检测器,检测器将光的强度转化为电信号,并经过放大和处理后输出。
5. 通过比较光源亮度和经过样品后的光强度,可以计算出待测元素的浓度。
二、构成原子吸收光分光光度计主要由光源系统、光路系统、样品室、检测系统和信号处理系统组成。
1. 光源系统:光源系统通常由空心阴极灯、激光器或者氘灯组成。
不同的光源可用于不同波长范围的分析,以满足不同元素分析的需求。
2. 光路系统:光路系统包括准直系统和滤光片系统。
准直系统通过聚焦透镜使光束平行,滤光片系统则用于选择出待测元素的共振线。
3. 样品室:样品室是光束与待测样品接触的地方,通常采用石英室或者玻璃室。
样品室中的溶液或气体含有待测元素。
4. 检测系统:检测系统由光电倍增管或者光电二极管组成,将光强转化为电信号。
5. 信号处理系统:信号处理系统负责放大、滤波和输出信号。
常见的信号处理方式包括模拟滤波和数字滤波。
三、应用原子吸收光分光光度计在化学、生物、环境等领域具有广泛的应用。
1. 化学分析:原子吸收光分光光度计可用于常见元素的定量分析,如重金属元素、无机盐等。
例如,可以用于水质分析,测定水中的汞、铅等重金属元素的浓度。
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二、仪器构造
• 光源:
EDL 无极空心灯 (PE产品) 特点:特别适合不稳定元素检测,光更亮, 且有更高的灵敏度和更低的检测线。
二、仪器构造
• 光源:关于单元素灯和多元素灯
阴极物质只含一种元素的则为单元素 灯,若阴极物质还有多种元素则可制成多 元素灯,但多元素灯的发光强度一般都低 于单元素灯,所以在通常情况下都使用单 元素灯。元素灯切换是否便利非常重要
素的含量。
一、基本原理
遵循朗伯-比尔定律:光度分析中定量分析的基本 原理 数学表达式:A=kbc A ——吸光度; K ——比例常数; B ——基态原子层的厚度(光程); C ——蒸汽中基态原子的浓度。 朗伯定律:物质对光的吸收与物质的厚度成正比。 比尔定律:物质对光的吸收与物质的浓度成正比。
一、基本原理
• 原子发射 • 原子吸收
对于每种元素来说,它的原子核周围都有特 定数量的电子。每种原子都有最常见和最稳定的 轨道结构即:“基态”;如果将能量加到原子上, 能量会被吸收且外层电子将被激发到不稳定形态, 即: “激发态”。因为这种状态是不稳定的,原 子最终会回到“基态”,并放出光能。
一、基本原理
• 原子发射过程图包括激发和衰变2个过程
一、基本原理
• 原子吸收过程图
一、基本原理
• 原子吸收:基态原子吸收了特定波长的光
的能量进入到激发态。随着光路中原子数 目的增加,吸收光的量也会增加。通过测 量被吸收的光的量,我们可以定量确定分 析元素的含量。使用特定光源并选择适合 的波长可以测定待检测物。
一、基本原理
• 原子发射与原子吸收
原子发射与原子吸收有基本的区别,原子发射中, 火焰主要有2个作用:1、火焰蒸发样品,形成气 态原子;2、火焰使气态原子跃迁到激发态,原子 回到激发态时会发光,这些光能被特定仪器检测 到。释放的光强度与溶液中待测定元素的浓度有 关。 原子吸收中,火焰的主要作用是使样品蒸发形成气 态原子,气态原子可以吸收初始光源(空心阴极 灯或EDL)发出的光
三、应用领域
2.在元素分析方面的应用
原子吸收光谱法拼接其本身的特点,现已广泛应用于 工业、农业、生化制药、地质、冶金、食品检验和环保领 域。该法已成为金属元素分析的最有力手段之一。而且在 许多领域已作为标准分析方法,如化学工业中的水泥分析、 玻璃分析、石油分析、电镀液分析、食盐电解液中杂质分 析、煤灰分析以及聚合物中无机元素分析;农业中的植物 分析、肥料分析、内脏以及试样分析、药物分析;冶金众 多的钢铁分析、合金分析;地球化学中的水质分析、大气 污染分析、土壤分析、岩石矿物分析;食品中微量元素分 析等
二、仪器构造
• 原子化器:
石墨炉原子化器:石墨炉原子化法的过程是 将试样注入石墨管中间位置,用大电流通过石墨 管以产生高温使试样经过干燥、灰化和原子化。 根据石墨炉升温电流方向的不同,分为横向加热 石墨炉和纵向加热石墨炉。 横向加热技术是最先进的石墨炉加热技术, 目前全世界只有五家公司掌握了横向加热技术, 分别是PE,Varian,热电,Jena,普析通用。 横向加热最大的特点在于温度变化均匀,2650゜ C 相当于纵向加热的3000゜C 提高了原子化效率, 提高了仪器灵敏度,减少了化学干扰和记忆效应, 降低了加热温度,延长了石墨炉和石墨管的寿命
二、仪器构造
分析器(单色器):
二、仪器构造
二、仪器构造
• 检测器
将单色器分出的光信号进行光电转换。 在原子吸收分光光度计中常用光电倍增管 作检测器。
二、仪器构造
• 显示器
处理放大信号并以适当方式指示或记录下来
三、应用领域
三、应用领域
1.在理论研究方面的应用
原子吸收可作为物理或者物理化学的 一种实验手段,对物质的一些基本性能进 行测定和研究,另外也可研究金属元素在 不同化合物中的不同形态。
二、仪器构造
• 原子化器
主要分为火焰原子化器和电热原子化 器。火焰通常使用乙炔火焰,可测试30多 种元素;电热通常为石墨炉原子化器,一 般可测试50多种元素,进样量少,灵敏度 高、检测限低、干扰因素少。
二、仪器构造
• 原子化器:
火焰原子化器:将液体试样经喷雾器形成雾 粒,这些雾粒在雾化室中与气体(燃气与助燃气) 均匀混合,除去大液滴后,再进入燃烧器形成火 焰。此时,试液在火焰中产生原子蒸气。 其中雾化器是火焰原子化器中的最重要的部 件,它的作用是将试液变成细雾。雾粒越细、越 多,在火焰中生成的基态自由原子就越多,仪器 的灵敏度就越高。雾化器的雾化效果越稳定,火 焰法测量的数据就越稳定。雾化器的雾化效率在 10%左右。
二、仪器构造
• 光源:发射能检测待测样品的光谱 • 原子化器:火焰、石墨炉 • 分析器(单色器):光散射 • 检测器:测量光强度 • 显示器:经过电子设备处理显示读数
二、仪器构造
• 光源:
HCL 空心阴极灯 EDL 无极空心灯 (PE产品)
二、仪器构造
• 光源:
HCL 空心阴极灯: 特点:卓越、明亮、稳 定的光源。可满足至 少60种以上元素的测 定,但是对于不稳定 元素。HCL的低灵敏性 和较短的灯寿命是一 个问题
原子吸收分光光度计原理简介
原子吸收分光பைடு நூலகம்度计
• 一、基本原理 • 二、仪器构造 • 三、应用领域
一、基本原理
原子吸收光谱法是一种根据基态原子对特征波
长光的吸收,测定试样中元素含量的分析方法。
由光源发出的被测元素的特征波长光(共振
线),待测元素通过原子化后对特征波长光产生
吸收,通过测定此吸收的大小,来计算出待测元
二、仪器构造
• 分析器(单色器)
将待测元素的共振线与邻近谱线分开。(有 疑问) 主要部件:光栅
二、仪器构造
分析器(单色器):单光束与双光束(疑问) 单光束:光源需要一个短暂的时间到达稳定 双光束:光源分为样品光束和基准光束,一 基准光束会绕过样品池,且双光束仪器的 读数为2者之间的比例,即光强度的波动不 会影响读数的波动。相互间可增加稳定性。 因此光源不需稳定时间便可测试。
一、基本原理
• 原子发射:样品在高能热环境中有助于产
生激发态的原子,一般采用火焰或者等离 子体(石墨炉)提供所需要的热环境。尽 管如此,激发状态是不稳定,原子将自动 返回到基态,并发出光能。元素的发射光 谱包含一系列发射波长,这些发射波长是 不连贯的,即发射谱线;随被激发原子数 量的增加,发射谱线就越强。