原子吸收光谱法ppt.
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原子吸收光谱法
但是石墨炉原子化法的分析速度较慢，分析成本高 ，精密度差，基体干扰比较大。
低温原子化法：低温原子化法也称为化学原子化法 ，包括冷原子化法和氢化物发生法。
一般冷原子化法与氢化物发生法可以使用同一装置 。
冷原子化法：直接测量Hg 氢化物发生法：氢化物发生器生成金属或类金属元
素氢化物，进入原子化器。
第四节 干扰及其消除方法
物理干扰：由于溶液的物理性质（如粘度、表面张力、密度和蒸 气压等）的变化引起的试液抽吸过程、雾化过程和蒸发过程的比 例不同。消除物理干扰的主要方法是配制与被测试样相似组成的 标准溶液，或采用标准加入法。
电离干扰：在高温下，原子电离成离子，而使基态原子数目减少 ，导致测定结果偏低，此种干扰称电离干扰。消除办法是向试液 中加入过量比待测元素电离电位低的其他元素（通常为碱金属元 素）。例如，测钙时可加入过量的KCl溶液消除电离干扰。钙的 电离电位为6.1eV，钾的电离电位为4.3eV。由于K电离使钙离子 得到电子而生成原子。
｛ C2H2：空气
> ¼ 富燃火焰 ≈¼ 中性火焰 化学计量火焰
< ¼ 贫燃火焰
根据燃气和助燃气的种类不同常用的有以下火焰：
乙炔-空气火焰； 氢-空气火焰； 乙炔-氧化亚氮火焰。
① Al,Ti,Ta,Zr等易形成难解离氧化物，不宜使用
② As 193.64,197.20nm；Se 196.09nm 不易使用 乙炔—空气火焰 是原子吸收测定中最常用的火焰，该火焰 燃烧稳定，重现性好，温度较高，可达23000C ，对大多数元
化学干扰：被测元素与共存组分发生化学反应，生成更稳定的 化合物，影响被测元素的原子化。由于PO43-的存在，钙与其形 成了磷酸钙、焦磷酸钙等化合物，这些化合物其键能很高，在 火焰中不易分解产生钙原子，结果偏低。消除方法：加入干扰 抑制剂的方法，如加入锶盐后Sr与PO43-反应生成比磷酸钙更加 稳定的化合物，从而释放出钙原子，消除了磷酸根离子对钙的 干扰。
低温原子化法：低温原子化法也称为化学原子化法 ，包括冷原子化法和氢化物发生法。
一般冷原子化法与氢化物发生法可以使用同一装置 。
冷原子化法：直接测量Hg 氢化物发生法：氢化物发生器生成金属或类金属元
素氢化物，进入原子化器。
第四节 干扰及其消除方法
物理干扰：由于溶液的物理性质（如粘度、表面张力、密度和蒸 气压等）的变化引起的试液抽吸过程、雾化过程和蒸发过程的比 例不同。消除物理干扰的主要方法是配制与被测试样相似组成的 标准溶液，或采用标准加入法。
电离干扰：在高温下，原子电离成离子，而使基态原子数目减少 ，导致测定结果偏低，此种干扰称电离干扰。消除办法是向试液 中加入过量比待测元素电离电位低的其他元素（通常为碱金属元 素）。例如，测钙时可加入过量的KCl溶液消除电离干扰。钙的 电离电位为6.1eV，钾的电离电位为4.3eV。由于K电离使钙离子 得到电子而生成原子。
｛ C2H2：空气
> ¼ 富燃火焰 ≈¼ 中性火焰 化学计量火焰
< ¼ 贫燃火焰
根据燃气和助燃气的种类不同常用的有以下火焰：
乙炔-空气火焰； 氢-空气火焰； 乙炔-氧化亚氮火焰。
① Al,Ti,Ta,Zr等易形成难解离氧化物，不宜使用
② As 193.64,197.20nm；Se 196.09nm 不易使用 乙炔—空气火焰 是原子吸收测定中最常用的火焰，该火焰 燃烧稳定，重现性好，温度较高，可达23000C ，对大多数元
化学干扰：被测元素与共存组分发生化学反应，生成更稳定的 化合物，影响被测元素的原子化。由于PO43-的存在，钙与其形 成了磷酸钙、焦磷酸钙等化合物，这些化合物其键能很高，在 火焰中不易分解产生钙原子，结果偏低。消除方法：加入干扰 抑制剂的方法，如加入锶盐后Sr与PO43-反应生成比磷酸钙更加 稳定的化合物，从而释放出钙原子，消除了磷酸根离子对钙的 干扰。
原子吸收光谱法课件
原子吸收光谱法课件
欢迎来到原子吸收光谱法课件！本课件将为您介绍原子吸收光谱法的定义和 原理，并探讨其在科学实验室中的常见仪器，以及样品制备和操作步骤。
原子吸收光谱法的定义和原理
原子吸收光谱法是一种分析方法，通过测量样品中特定元素的吸收光谱来定 量分析该元素的浓度。基于原子对特定波长的吸收特性，该方法被广泛应用 分析食品中的微量元素和有害物质，确 保食品安全和质量合规。
3 药物研发
用于药物制剂中活性成分的浓度分析，确保 药品质量和疗效。
4 金属分析
用于金属合金、地质样品等材料中金属元素 的定量分析，检测材料成分。
优缺点分析
优点
高选择性和准确度，能够定量分析微量元素。适用于多种样品类型。
缺点
需要专用设备和经验操作，成本较高。对于某些元素和化合物可干扰。
技术的进展和未来发展趋势
原子吸收光谱法的技术不断发展，提高了灵敏度和分析速度。未来的发展趋 势包括更小型化的仪器、多元素分析和在线监测技术的推广。
总结和要点
• 原子吸收光谱法是一种常用的定量分析方法。 • 不同类型的原子吸收光谱仪器适用于不同的分析需求。 • 样品制备和操作步骤对结果的准确性至关重要。 • 应用领域广泛，包括环境监测、食品安全和药物研发。 • 优点包括高准确度和选择性，缺点包括设备成本和干扰因素。 • 技术的进展将进一步提高分析性能和便捷性。
常见的原子吸收光谱仪器
火焰原子吸收光谱仪
适用于常见金属元素的分析，如 铁、铜和锌。操作简单，常用于 实验室环境。
石墨炉原子吸收光谱仪
适用于痕量金属元素的分析，如 铅和汞。能够提高灵敏度和准确 度，但操作较为复杂。
电感耦合等离子体原子发 射光谱仪
适用于多元素的快速分析，可检 测从微量到痕量的元素含量。具 有高灵敏度和低检测限。
欢迎来到原子吸收光谱法课件！本课件将为您介绍原子吸收光谱法的定义和 原理，并探讨其在科学实验室中的常见仪器，以及样品制备和操作步骤。
原子吸收光谱法的定义和原理
原子吸收光谱法是一种分析方法，通过测量样品中特定元素的吸收光谱来定 量分析该元素的浓度。基于原子对特定波长的吸收特性，该方法被广泛应用 分析食品中的微量元素和有害物质，确 保食品安全和质量合规。
3 药物研发
用于药物制剂中活性成分的浓度分析，确保 药品质量和疗效。
4 金属分析
用于金属合金、地质样品等材料中金属元素 的定量分析，检测材料成分。
优缺点分析
优点
高选择性和准确度，能够定量分析微量元素。适用于多种样品类型。
缺点
需要专用设备和经验操作，成本较高。对于某些元素和化合物可干扰。
技术的进展和未来发展趋势
原子吸收光谱法的技术不断发展，提高了灵敏度和分析速度。未来的发展趋 势包括更小型化的仪器、多元素分析和在线监测技术的推广。
总结和要点
• 原子吸收光谱法是一种常用的定量分析方法。 • 不同类型的原子吸收光谱仪器适用于不同的分析需求。 • 样品制备和操作步骤对结果的准确性至关重要。 • 应用领域广泛，包括环境监测、食品安全和药物研发。 • 优点包括高准确度和选择性，缺点包括设备成本和干扰因素。 • 技术的进展将进一步提高分析性能和便捷性。
常见的原子吸收光谱仪器
火焰原子吸收光谱仪
适用于常见金属元素的分析，如 铁、铜和锌。操作简单，常用于 实验室环境。
石墨炉原子吸收光谱仪
适用于痕量金属元素的分析，如 铅和汞。能够提高灵敏度和准确 度，但操作较为复杂。
电感耦合等离子体原子发 射光谱仪
适用于多元素的快速分析，可检 测从微量到痕量的元素含量。具 有高灵敏度和低检测限。
原子吸收光谱法ppt课件
7
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：
8
定量分析的依据
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：
9
原子吸收分光度计
10
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？
11
➢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。
12
注意：在高浓度时，标准曲线易发生弯曲。 27
➢标准加入法
计算法:
设容量瓶A，待测元素浓度Cx，吸光度Ax； 容量瓶B，待测元素浓度为(Cx+Cs)，吸光 度为Ax+s，可求得被测试液元素的浓度为:
28
➢标准加入法
作图法:
设同体积容量瓶编号 A B C D
试液+标准溶液浓度 cx cx+ cs cx+ 2cs cx+ 4cs
原子化过程分为干燥、灰化（去除基体）、 原子化、净化( 去除残渣）四个阶段，待测元 素在高温下生成基态原子。
21
石墨炉原子化装置
优点：原子化程度高，试样用量少（1100μL），可测固体及粘稠试样，灵敏度 高，检测极限10-12 g/L。
缺点：精密度差，测定速度慢，操 作不够简便，装置复杂。
22
➢单色器
质和内充惰性气体的光谱; 14
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：
8
定量分析的依据
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：
9
原子吸收分光度计
10
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？
11
➢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。
12
注意：在高浓度时，标准曲线易发生弯曲。 27
➢标准加入法
计算法:
设容量瓶A，待测元素浓度Cx，吸光度Ax； 容量瓶B，待测元素浓度为(Cx+Cs)，吸光 度为Ax+s，可求得被测试液元素的浓度为:
28
➢标准加入法
作图法:
设同体积容量瓶编号 A B C D
试液+标准溶液浓度 cx cx+ cs cx+ 2cs cx+ 4cs
原子化过程分为干燥、灰化（去除基体）、 原子化、净化( 去除残渣）四个阶段，待测元 素在高温下生成基态原子。
21
石墨炉原子化装置
优点：原子化程度高，试样用量少（1100μL），可测固体及粘稠试样，灵敏度 高，检测极限10-12 g/L。
缺点：精密度差，测定速度慢，操 作不够简便，装置复杂。
22
➢单色器
质和内充惰性气体的光谱; 14
原子吸收光谱仪实验课ppt课件
22
2.2.7 样品分析
23
2.2.8 关机
24
2.3 原子吸收的干扰及抑制
1. 物 理 干 扰（基体效应） 如：通过标准加入法来抑制 3. 光 谱 干 扰 如：通过氘灯进行校正 2. 化 学 干 扰 如：石墨炉法测铅加入加入磷酸二氢铵 （NH4H2PO4）
25
化学干扰
产生：待测元素与共存组分发生了化学反应，生成了难挥发或难 解离的化合物，使基态原子数目减少所产生的干扰。
24小时，并清洗干净
• 矩管及与发生器的连接管使用前保持清洁
、干燥
• 测砷时使用到碘化钾，因此应及时用酸清
洗整个系统4小时以上，再用蒸馏水清洗， 以免碘化钾吸收汞蒸气影响汞的测定。
44
思考题
• 原子吸收光谱仪为何要做维护保养？ • 测试时如何选择定量分析方法？ • 原子吸收光谱用于定量分析的理论依据是
什么？
45
此课件下载可自行编辑修改，供参考！ 感谢您的支持，我们努力做得更好！
46
气 液 分 离 器
蠕动泵管
42
3.7 氢化物发生器使用注意事项
当仪器调试好后，确认光路是最优化状态 时，测定发现无信号，相对偏差太大，应 考虑以下几点：
蠕动泵管是否正常运作 矩管及与发生器的连接管是否清洁、干燥 气液分离器是否干净无污
43
3.7.1 氢化物发生器的维护保养
• 蠕动泵管用后及时清洗，防止堵塞 • 气液分离器污染后，必要时拆下用硝酸泡
特点：原子吸收分析的主要干扰来源，具有选择性。 如：石墨炉法加入加入磷酸二氢铵（NH4H2PO4）
26
3 仪器的维护与保养
• 仪器缺乏保养可能出现的问题 • 仪器的维护保养内容 • 仪器的使用注意事项与保养
2.2.7 样品分析
23
2.2.8 关机
24
2.3 原子吸收的干扰及抑制
1. 物 理 干 扰（基体效应） 如：通过标准加入法来抑制 3. 光 谱 干 扰 如：通过氘灯进行校正 2. 化 学 干 扰 如：石墨炉法测铅加入加入磷酸二氢铵 （NH4H2PO4）
25
化学干扰
产生：待测元素与共存组分发生了化学反应，生成了难挥发或难 解离的化合物，使基态原子数目减少所产生的干扰。
24小时，并清洗干净
• 矩管及与发生器的连接管使用前保持清洁
、干燥
• 测砷时使用到碘化钾，因此应及时用酸清
洗整个系统4小时以上，再用蒸馏水清洗， 以免碘化钾吸收汞蒸气影响汞的测定。
44
思考题
• 原子吸收光谱仪为何要做维护保养？ • 测试时如何选择定量分析方法？ • 原子吸收光谱用于定量分析的理论依据是
什么？
45
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46
气 液 分 离 器
蠕动泵管
42
3.7 氢化物发生器使用注意事项
当仪器调试好后，确认光路是最优化状态 时，测定发现无信号，相对偏差太大，应 考虑以下几点：
蠕动泵管是否正常运作 矩管及与发生器的连接管是否清洁、干燥 气液分离器是否干净无污
43
3.7.1 氢化物发生器的维护保养
• 蠕动泵管用后及时清洗，防止堵塞 • 气液分离器污染后，必要时拆下用硝酸泡
特点：原子吸收分析的主要干扰来源，具有选择性。 如：石墨炉法加入加入磷酸二氢铵（NH4H2PO4）
26
3 仪器的维护与保养
• 仪器缺乏保养可能出现的问题 • 仪器的维护保养内容 • 仪器的使用注意事项与保养
《原子吸收法》课件
对于有毒、有害的废弃物应进 行预处理，如加入酸或氧化剂 等，使其达到无害化要求。
废弃物处理时应遵守相关法律 法规和实验室规定，确保不对 环境和人体造成危害。
实验仪器维护与保养
实验仪器应定期进行清洁和维护 ，保持其良好的工作状态和精度
。
对于精密仪器和关键部件应定期 进行检查和校准，确保其准确性
和可靠性。
实验人员应了解仪器的原理、结 构、操作和维护方法，正确使用
仪器并避免造成损坏。
06 原子吸收法实验案例分析
案例一：食品中铅含量的测定
总结词
准确度高、操作简便
详细描述
原子吸收法在食品中铅含量的测定中表现出较高的准确度，能够满足食品质量安 全标准的要求。该方法操作简便，可快速得到测定结果，为食品安全监管提供有 力支持。
环境监测
用于检测水、土壤、空 气等环境样品中的重金 属元素，如铅、汞、镉 等。
食品检测
用于检测食品中的微量 元素，如铁、铜、锌等 ，确保食品安全。
医药领域
用于药物中微量元素的 检测和控制，保证药物 质量和安全。
科研领域
在化学、生物学、地质 学等领域中，用于研究 元素的性质和分布。
02 原子吸收法实验设备
常用的光源有空心阴极灯和无极放电灯两类。
空心阴极灯由一个封闭的管子组成，管内填充特定的金属元素，通过电流加热阴极 产生特征光谱；无极放电灯则利用辉光放电产生特征光谱。
分光系统
分光系统的作用是将待测元素的特征 光谱分离成单一的光谱线，以便于检 测。
分光系统的分辨率和波长准确性对原 子吸收法的测量精度具有重要影响。
原子化条件设置
根据所选原子化器类型， 设置相应的原子化条件， 如温度、气体流量等。
原子吸收光谱法(共73张课件)
比尔定律：
▪ 分析中，待测元素的浓度与其吸收辐射的原子总数成正 比。在一定浓度范围和一定火焰宽度L下：
▪ 可以通过测吸光度可求得待测元素的含量。
▪ 原子吸收分光光度A分析k'的c定量基础。待测元素浓度
2024/8/30
27
§4-3 原子吸收分光光度计
一、基本构造
光源
原子化系统
分光系统
检测系统 显示装置
表
处吸收轮廓上两点间的距离
征
（即两点间的频率差）。
▪ 数量级为10-3 -10-2 nm （发射线10-4 -10-3 nm ）。
图4.2 原子吸收光谱轮廓图
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12
谱线变宽： 自然宽度 ：N
▪ 无外界影响下，谱线仍有一定宽度—自然宽度。
▪ 与原子发生能级间跃迁时激发态原子的平均寿命有关。
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图4.3 峰值吸收测量示意图
21
应用原理： ▪ 光源：
2024/8/30
A lg I0 I
I0
e
0
I0d
I
e
0
Id
I I0eKL
I e 0
I0eKLd
Alg
e
0
I0 d
I e d e
K L
0 0
则：
在满足瓦尔西方法的测量条件时，在积分界限
内 吸可 收以 系认 数为。为常数，并合K理 地使之等于峰值
5%，测定灵敏度极差。
噪音低；
用该元素的锐线光源发射出特征辐射。 特点： 原子吸收分析的主要特点是测定灵敏度高，特效
发射的谱线稳定性好、强度高且宽度窄。
共振线在外光路损失小。
试样在原子化器中被蒸发,解离为气态基态原子。 共Ok振! L线et（’s特Ha征ve谱a线B）re是ak元. 素所有谱线中最容易发生、最灵敏的线，又具有元素的特征，所以分析中用该谱线作为分析线。
原子吸收光谱法PPT课件
消除电离干扰的方法
加入消电离剂 利用富燃火焰也可抑制电离干扰 利用温度较低的火焰 提高溶液的吸喷速率 标准加入法
化学干扰
是指试样溶液转化为自由基态原子的过程中,待 测元素和其他组分之间发生化学作用而引起的干 扰效应.它主要影响待测元素化合物的熔融,蒸发 和解离过程.这种效应可以是正效应,增强原子吸 收信号;也可以是负效应,降低原子吸收信号.化学 干扰是一种选择性干扰,它不仅取决于待测元素与 共存元素的性质,还与火焰类型,火焰温度,火焰状 态,观察部位等因素有关.化学干扰是火焰原子吸 收分析中干扰的主要来源,其产生的原因是多方面 的.
物理干扰
吸喷速率
喷雾量和雾化效率
毛细管形状
物理干扰一般都是负干扰,最终影响火焰分 析体积中原子的密度.
消除物理干扰的方法
配制与待测试液基体相一致的标准溶液; 当前者困难时,可采用标准加入法; 当被测元素在试液中浓度较高时,可以稀释溶液来降低
或消除物理干扰; 在试液中加入有机溶剂,改变试液的粘度和表面张力,
A.
A lg
I0 I
KC
原子吸收光谱仪的构成
光源:提供特征锐线光谱 原子化器：产生原子蒸汽，使被测元素
原子化 分光系统：将被测分析线与光源其他谱
线分开，并阻止其他谱线进入检测器 检测系统：光电倍增管 数据处理系统器
测量条件的选择
吸收线的选择 灯电流的选择 火焰种类的选择 燃烧气和助燃气的流量 火焰高度 石墨炉原子化条件的选择
内标法:分别在标准试样和被测试样中加入已知量的第
三种元素作为内标元素,测定分析线和内标线的吸光度比
D (工D作,曲D线x .)然并后以在D对标应准标曲准线溶上液根中据被测元计素算含出量试或样浓中度待绘测制
原子吸收光谱分析ppt课件
原子吸收分光光度法 Atomic Absorption Spectrophotometry,
(AAS)
1.简述 2.方法原理 3.仪器设备 4.火焰原子化法测试的任务参数选择 5.石墨炉原子化法测试的任务参数选择 6.干扰及消除
第一节.简述
1.原子吸收的发现
1802年，伍朗斯顿(W. H. Wollaston)在进展太 阳察看时，发现太阳光谱中存在一些暗线。 夫郎霍费(J. Fraunhofer)在1814~1817年，布鲁 斯特(D. Brewster) 在1820年相继对这些暗线 进展仔细的察看，以为是由于太阳外围较 冷 的气体吸收了太阳光所引起的。
1964年，黄本立等将蔡司Ⅲ型滤光片式 火焰光度计改装为一台简易原子吸收光谱安装， 测定了溶液中的钠，发表了最早的原子吸收光谱 分析的研讨论文。
1965年吴庭照等利用自制的同心型气动 玻璃雾化器、预混合金属层流熄灭器、镁空心阴 极灯，英国Hilger的H-700火焰分光光度计的单色 器、10 cm长不锈钢平头水冷熄灭器的预混合型火 焰原子化器组装了原子吸收光谱仪器。完成了鋰 中微量镁的测定。
4.原子吸收光谱分析的特点
优点： ⑴ 检出限低 火焰原子吸收法的检出限可到达 ng/mL量级,石墨炉原子吸收光谱法的检出限可到 达10-13~10-14g。 ⑵ 选择性好 由于原子吸收是线状吸收，又采用 待测元素特征谱线作为光源，即使在溶液中有多 个元素共存，只需它们不与待测元素产生难原子 化的化合物，就不会产生较大的谱线干扰。加上 吸收谱线比发射谱线少的多，各元素谱线的重叠
鉴于沃尔什在建立和开展原子吸收光谱分析方 面的历史功勋，1991年在挪威卑尔根召开的第27 届国际光谱学大会(CSI)上授予他第一届CSI奖。
Alan Walsh(1916-1998)和他的原子吸收光谱仪
(AAS)
1.简述 2.方法原理 3.仪器设备 4.火焰原子化法测试的任务参数选择 5.石墨炉原子化法测试的任务参数选择 6.干扰及消除
第一节.简述
1.原子吸收的发现
1802年，伍朗斯顿(W. H. Wollaston)在进展太 阳察看时，发现太阳光谱中存在一些暗线。 夫郎霍费(J. Fraunhofer)在1814~1817年，布鲁 斯特(D. Brewster) 在1820年相继对这些暗线 进展仔细的察看，以为是由于太阳外围较 冷 的气体吸收了太阳光所引起的。
1964年，黄本立等将蔡司Ⅲ型滤光片式 火焰光度计改装为一台简易原子吸收光谱安装， 测定了溶液中的钠，发表了最早的原子吸收光谱 分析的研讨论文。
1965年吴庭照等利用自制的同心型气动 玻璃雾化器、预混合金属层流熄灭器、镁空心阴 极灯，英国Hilger的H-700火焰分光光度计的单色 器、10 cm长不锈钢平头水冷熄灭器的预混合型火 焰原子化器组装了原子吸收光谱仪器。完成了鋰 中微量镁的测定。
4.原子吸收光谱分析的特点
优点： ⑴ 检出限低 火焰原子吸收法的检出限可到达 ng/mL量级,石墨炉原子吸收光谱法的检出限可到 达10-13~10-14g。 ⑵ 选择性好 由于原子吸收是线状吸收，又采用 待测元素特征谱线作为光源，即使在溶液中有多 个元素共存，只需它们不与待测元素产生难原子 化的化合物，就不会产生较大的谱线干扰。加上 吸收谱线比发射谱线少的多，各元素谱线的重叠
鉴于沃尔什在建立和开展原子吸收光谱分析方 面的历史功勋，1991年在挪威卑尔根召开的第27 届国际光谱学大会(CSI)上授予他第一届CSI奖。
Alan Walsh(1916-1998)和他的原子吸收光谱仪
原子吸收光谱法演示精品PPT课件
14
钨丝灯光源和氘灯，经分光后，光谱通带0.2nm。 而原子吸收线半宽度：10-3nm。
15
德国耶拿公司
连续光源：高聚焦短弧氙灯 分辨率：2pm（10-12m） 价格：80多万人民币左右（普通：60万） 光源价格：1万人民币左右
16
2、原子化器
作用
将试样中待测组分转变成原子蒸气。
原子化方法
火焰法 高温原子化 无火焰法—电热高温石墨管 冷原子化
20
（3）火焰 作用：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。 分区：焰心（发射强的分子带和自由基，很少用于分析）、
内焰（基态原子最多，为分析区）和外焰（火焰内部 生成的氧化物扩散至该区并进入环境）。
燃烧速度：混合气着火点向其它部分的传播速度。当供气速 度大于燃烧速度时，火焰稳定。但过大则导致火 焰不稳或吹熄火焰，过小则可造成回火。
第七章 原子吸收分光光度法
1
一、概 述
2
1、定义 原子吸收分光光度法（AAS）
（atomic absorption spectrophotometry ） 基于气态的基态原子在某特定波长光的辐射
下、原子外层电子对光的特征吸收这一现象建 立起来的光谱分析方法。(位于紫外可见区）
3
光源 分光系统
样品池
O2 900-1400 2550-2933 高燃烧速度，高温，但不易控制
N2O ~390
~2880 高温，适于难分解氧化物的原子化
低温，适于易解离的元素，如碱金
Air
~82
~2198 属和碱土金属。
22
石墨炉原子化器
——电源、保护系统和石墨管三部分。
23
电源：10~25V，500A。用于产生高温。
钨丝灯光源和氘灯，经分光后，光谱通带0.2nm。 而原子吸收线半宽度：10-3nm。
15
德国耶拿公司
连续光源：高聚焦短弧氙灯 分辨率：2pm（10-12m） 价格：80多万人民币左右（普通：60万） 光源价格：1万人民币左右
16
2、原子化器
作用
将试样中待测组分转变成原子蒸气。
原子化方法
火焰法 高温原子化 无火焰法—电热高温石墨管 冷原子化
20
（3）火焰 作用：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。 分区：焰心（发射强的分子带和自由基，很少用于分析）、
内焰（基态原子最多，为分析区）和外焰（火焰内部 生成的氧化物扩散至该区并进入环境）。
燃烧速度：混合气着火点向其它部分的传播速度。当供气速 度大于燃烧速度时，火焰稳定。但过大则导致火 焰不稳或吹熄火焰，过小则可造成回火。
第七章 原子吸收分光光度法
1
一、概 述
2
1、定义 原子吸收分光光度法（AAS）
（atomic absorption spectrophotometry ） 基于气态的基态原子在某特定波长光的辐射
下、原子外层电子对光的特征吸收这一现象建 立起来的光谱分析方法。(位于紫外可见区）
3
光源 分光系统
样品池
O2 900-1400 2550-2933 高燃烧速度，高温，但不易控制
N2O ~390
~2880 高温，适于难分解氧化物的原子化
低温，适于易解离的元素，如碱金
Air
~82
~2198 属和碱土金属。
22
石墨炉原子化器
——电源、保护系统和石墨管三部分。
23
电源：10~25V，500A。用于产生高温。
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B、原子吸收测量的实际方法
按传统方式 连续光源+单色器 计算可能性 例 λ0 =500nm Δλ单= 0.0005nm R=500/0.0005=106 如果棱镜要达到以上分辨率、要多大 若取 dn/dλ=1.5×10-4 则 R=b· （dn/dλ） b= 106/ 1.5×10-4 =6.7×109nm≈7m 不现实!
峰值吸收
A lg
e
e
0
I 0 d
0
I 0 e -K Ld
A lg
1 e- K L
lg e K 0 L 0.434 K 0 L
在原子吸收中，谱线变宽主要受多普勒效应影响，则：
2 π ln 2 e 2 K0 N0 f D mc
2 π ln 2 e 2 A 0.434 N 0 fL kLN 0 D mc
描述方法 谱线波长λ 0 谱线形状Δλ （半宽度、线宽) 谱线强度 I 与分子光谱有很大差别！
I,Kλ
K0 K0/2
λ Δλ
0
λ
原理
原子谱线的讨论 （2）原子吸收光谱线与原子发射光谱线的比较
从热平衡条件下，Boltzman分布可见 ni/n0=(gi/g0)exp(-Ei/kT) g=2J+I ★ 书中表计算，一般温度下，原子绝大多数处基态 B.原子吸收光谱中参与产生吸收光谱的基态原子数≈原子总数
峰值吸收
入射光强度
I A lg 0 I
I0
透射光强度
e
0
I 0 d ;
e
I
e
0
I d
将 Iv=I0ve-Kvb 代入上式： I
则： A lg
0
I 0 e-K Ld
e
e
0
I 0 d
0
I 0 e -K Ld
采用锐线光源进行测量，则 Δνe<Δνa ，由图可见，在辐射线宽度范围内 ， Kν 可近似认为不变，并近似等于 峰值吸收系数K0
表征吸收线轮廓(峰)的参数 中心频率 (峰值频率) : O 最大(峰值）吸收系数: k0 积分吸收系数: kv 半 宽 度：ΔO
原理
2.原子谱线的讨论
（3）关于原子谱线的宽度 A.自然宽度 与原子外层电子发生能级间跃迁时激发态原子的寿命有关，是客观 存在。一般情况下约相当于10-5nm ,通常可以忽略。
几种常用火焰的燃烧特性
测量灵敏度较高
★ 温度对 ni, n0为指数影响，数值大的 n0 影响小。 C.占原子总数多数的基态受湿度等外界条件影响较小，而占少 激发态温度影响较大
原子核吸收测量具有更好的精密度→准确度↑
原子光谱的谱线是随 谱线的轮廓与谱线变宽 频率变化有一定强度 分布的谱线轮廓
影响谱线轮廓的主要 因素是热变宽，谱线 的自然宽度一般约为 10-5 nm，而热变宽可 达10-3 nm。
▲ ∝ P压 ▲ ∝ 1 /(T)1/2 ▲ 与原子量有关
原理
2.原子谱线的讨论 （3）关于原子谱线的宽度
赫鲁兹马克变宽（共振变宽） 发生在同种原子之间碰撞引起变宽
通常 被测原子蒸气压 ● ＜ 0.01 mm-Hg 引起变宽不考虑 ● ＞0.01 mm-Hg 会使校正A～c曲线弯向浓度c 轴
积分吸收和峰值吸收
• (1) 检出限低，10-10～10-14 g； • (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) 应用广，可测定70多个元素 （各种样品中）； • 局限性：难熔元素、非金属元素 测定困难、不能同时多元素
原理
原子谱线的讨论 （1）原子谱线的描述
吸收 hν 激发态 Ei = E0 + hν hν 发射 基态 E0
B. 多普勒变宽ΔλD 原子无规则热运动结果
▲∝ T ▲ ∝1/（原子量）1/2 ▲ 与P压无关
原理
2.原子谱线的讨论 （3）关于原子谱线的宽度
C. 压力变宽（碰撞变宽） 洛仑茨变宽
赫鲁兹马克变宽（共振变宽）
洛仑茨变宽ΔλL
被测原子与其它粒子碰撞, 使激发态原子存在时间变短, 能级 稍微变化，谱线变宽
原子化器
原子化器
火焰原子化器
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 较易形成难解离氧化物的元素 Mo、Cr、 稀土等。干扰多，背景高。
贫燃火焰
火焰温度低，氧化性气氛，适用于
易解离、易电离元素的测定如碱金属。
火焰的基本性质
• 燃烧速度：火焰由着火点向可燃混合气其他点传播 的速度，它影响火焰的安全操作和燃烧的稳定性。 • 火焰温度
A = KC
N0 C
原子吸收定量的基本关系式
上式的前提条件： （1） Δνe<Δνa ；
（2）辐射线与吸收线的中心频率一致。
原子吸收仪器
原子吸收光谱仪
原子吸收分光光度计示意图
1.光源
• 空心阴极灯
2.原子化系统
作用：提供能量、使样品干燥、蒸发、原子化 要求：a.原子化效率要高、并不受试样浓度影响 b.稳定性能好、重现性好 c.背景及噪声小 d.简单易行 类型： 火焰原子化器 非火焰原子化器
原子吸收光谱法(AAS) Atomic Absorption spectrometry
原子吸收光谱法
(Atomic Absorption Spectrometry,AAS)
原子吸收分析法比原子发射光谱法 晚了100年左右 (A.Walsh 1955年才解决光源问题)
原子吸收光谱法
1、方法概要 物质产生原子蒸气对特定谱线的吸收作用进行定量分析 装置
1.积分吸收
钨丝灯光源和氘灯，经分光后，光谱通带0.2 nm。理论上：
πe Kv dv N0 f mc
将公式左边求出，即谱线下所围面 积测量出（积分吸收）。即可得到 单位体积原子蒸气中吸收辐射的基 态原子数N0。
2
原理
2.原子谱线的讨论（3）原子吸收的定量关系式
Mg 285.2 nm Mg++ →Mg0
空气阴极灯 原子化器 乙炔 空气 [Mg]++
单色光器
光电检测器
记录指示
原子吸收仪器
总体设计
B.与紫外可见分光光度计比较
光源
原子化器
分光系统 ～ 试样系统 样品池
检测记录系统
原子吸收光谱法
• 基本原理：基态原子蒸气能 够吸收同种元素所发出的特 征光谱 • 特点：
按传统方式 连续光源+单色器 计算可能性 例 λ0 =500nm Δλ单= 0.0005nm R=500/0.0005=106 如果棱镜要达到以上分辨率、要多大 若取 dn/dλ=1.5×10-4 则 R=b· （dn/dλ） b= 106/ 1.5×10-4 =6.7×109nm≈7m 不现实!
峰值吸收
A lg
e
e
0
I 0 d
0
I 0 e -K Ld
A lg
1 e- K L
lg e K 0 L 0.434 K 0 L
在原子吸收中，谱线变宽主要受多普勒效应影响，则：
2 π ln 2 e 2 K0 N0 f D mc
2 π ln 2 e 2 A 0.434 N 0 fL kLN 0 D mc
描述方法 谱线波长λ 0 谱线形状Δλ （半宽度、线宽) 谱线强度 I 与分子光谱有很大差别！
I,Kλ
K0 K0/2
λ Δλ
0
λ
原理
原子谱线的讨论 （2）原子吸收光谱线与原子发射光谱线的比较
从热平衡条件下，Boltzman分布可见 ni/n0=(gi/g0)exp(-Ei/kT) g=2J+I ★ 书中表计算，一般温度下，原子绝大多数处基态 B.原子吸收光谱中参与产生吸收光谱的基态原子数≈原子总数
峰值吸收
入射光强度
I A lg 0 I
I0
透射光强度
e
0
I 0 d ;
e
I
e
0
I d
将 Iv=I0ve-Kvb 代入上式： I
则： A lg
0
I 0 e-K Ld
e
e
0
I 0 d
0
I 0 e -K Ld
采用锐线光源进行测量，则 Δνe<Δνa ，由图可见，在辐射线宽度范围内 ， Kν 可近似认为不变，并近似等于 峰值吸收系数K0
表征吸收线轮廓(峰)的参数 中心频率 (峰值频率) : O 最大(峰值）吸收系数: k0 积分吸收系数: kv 半 宽 度：ΔO
原理
2.原子谱线的讨论
（3）关于原子谱线的宽度 A.自然宽度 与原子外层电子发生能级间跃迁时激发态原子的寿命有关，是客观 存在。一般情况下约相当于10-5nm ,通常可以忽略。
几种常用火焰的燃烧特性
测量灵敏度较高
★ 温度对 ni, n0为指数影响，数值大的 n0 影响小。 C.占原子总数多数的基态受湿度等外界条件影响较小，而占少 激发态温度影响较大
原子核吸收测量具有更好的精密度→准确度↑
原子光谱的谱线是随 谱线的轮廓与谱线变宽 频率变化有一定强度 分布的谱线轮廓
影响谱线轮廓的主要 因素是热变宽，谱线 的自然宽度一般约为 10-5 nm，而热变宽可 达10-3 nm。
▲ ∝ P压 ▲ ∝ 1 /(T)1/2 ▲ 与原子量有关
原理
2.原子谱线的讨论 （3）关于原子谱线的宽度
赫鲁兹马克变宽（共振变宽） 发生在同种原子之间碰撞引起变宽
通常 被测原子蒸气压 ● ＜ 0.01 mm-Hg 引起变宽不考虑 ● ＞0.01 mm-Hg 会使校正A～c曲线弯向浓度c 轴
积分吸收和峰值吸收
• (1) 检出限低，10-10～10-14 g； • (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) 应用广，可测定70多个元素 （各种样品中）； • 局限性：难熔元素、非金属元素 测定困难、不能同时多元素
原理
原子谱线的讨论 （1）原子谱线的描述
吸收 hν 激发态 Ei = E0 + hν hν 发射 基态 E0
B. 多普勒变宽ΔλD 原子无规则热运动结果
▲∝ T ▲ ∝1/（原子量）1/2 ▲ 与P压无关
原理
2.原子谱线的讨论 （3）关于原子谱线的宽度
C. 压力变宽（碰撞变宽） 洛仑茨变宽
赫鲁兹马克变宽（共振变宽）
洛仑茨变宽ΔλL
被测原子与其它粒子碰撞, 使激发态原子存在时间变短, 能级 稍微变化，谱线变宽
原子化器
原子化器
火焰原子化器
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 较易形成难解离氧化物的元素 Mo、Cr、 稀土等。干扰多，背景高。
贫燃火焰
火焰温度低，氧化性气氛，适用于
易解离、易电离元素的测定如碱金属。
火焰的基本性质
• 燃烧速度：火焰由着火点向可燃混合气其他点传播 的速度，它影响火焰的安全操作和燃烧的稳定性。 • 火焰温度
A = KC
N0 C
原子吸收定量的基本关系式
上式的前提条件： （1） Δνe<Δνa ；
（2）辐射线与吸收线的中心频率一致。
原子吸收仪器
原子吸收光谱仪
原子吸收分光光度计示意图
1.光源
• 空心阴极灯
2.原子化系统
作用：提供能量、使样品干燥、蒸发、原子化 要求：a.原子化效率要高、并不受试样浓度影响 b.稳定性能好、重现性好 c.背景及噪声小 d.简单易行 类型： 火焰原子化器 非火焰原子化器
原子吸收光谱法(AAS) Atomic Absorption spectrometry
原子吸收光谱法
(Atomic Absorption Spectrometry,AAS)
原子吸收分析法比原子发射光谱法 晚了100年左右 (A.Walsh 1955年才解决光源问题)
原子吸收光谱法
1、方法概要 物质产生原子蒸气对特定谱线的吸收作用进行定量分析 装置
1.积分吸收
钨丝灯光源和氘灯，经分光后，光谱通带0.2 nm。理论上：
πe Kv dv N0 f mc
将公式左边求出，即谱线下所围面 积测量出（积分吸收）。即可得到 单位体积原子蒸气中吸收辐射的基 态原子数N0。
2
原理
2.原子谱线的讨论（3）原子吸收的定量关系式
Mg 285.2 nm Mg++ →Mg0
空气阴极灯 原子化器 乙炔 空气 [Mg]++
单色光器
光电检测器
记录指示
原子吸收仪器
总体设计
B.与紫外可见分光光度计比较
光源
原子化器
分光系统 ～ 试样系统 样品池
检测记录系统
原子吸收光谱法
• 基本原理：基态原子蒸气能 够吸收同种元素所发出的特 征光谱 • 特点：