原子吸收光谱法原理

1、原子吸收光谱法原理仪器分析课程讲义仪器分析课程讲义第四章第四章 原子吸收光谱分析原子吸收光谱分析原子吸收光谱法原理原子吸收光谱法原理1. 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2.分子光谱和原子光谱分子光谱和原子光谱分子能级分子能级= 电子能级电子能级+ 振动能级振动能级+转动能级转动能级分子光谱：组成分子的原子核外层电子的跃迁，分子光谱：组成分子的原子核外层电子的跃迁，带光谱。带光谱。原子能级原子能级=电子能级电子能级原子光谱：原子最外层电子的跃迁，线光谱。原子光谱：原子最外层电子的跃迁，线光谱。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利用物质与电磁辐射作用时，

2、物质内利用物质与电磁辐射作用时，物质内部发生量子化能级跃迁而产生的吸收、部发生量子化能级跃迁而产生的吸收、发射或散射、辐射等电磁辐射的强度随发射或散射、辐射等电磁辐射的强度随波长变化的定性、定量分析方法波长变化的定性、定量分析方法原子吸收光谱法原理原子吸收光谱法原理光基态激发态释放能量发光hMM*发射光谱激发态光基态吸收辐射能量*MhM吸收光谱原子吸收光谱法原理原子吸收光谱法原理原子吸收现象的发现原子吸收现象的发现 1802年年Wollaston发现太阳光谱发现太阳光谱的暗线；的暗线；太阳光太阳光暗暗线线原子吸收光谱法原理1859年年Kirchhoff和和 Bunson解释了解释了暗线产生的原

3、因暗线产生的原因基态基态第一激发态第一激发态热能热能 chhEE暗线是由于大气层中的钠原子对太阳光选择性暗线是由于大气层中的钠原子对太阳光选择性 吸收的结果吸收的结果原子吸收光谱法原理三、空心阴极灯的发明三、空心阴极灯的发明1955年年Walsh解决了原子吸收光谱的光源问题，解决了原子吸收光谱的光源问题，50年代末年代末 PE 和和 Varian公司推出了原子吸收商品仪器。公司推出了原子吸收商品仪器。空心阴极灯空心阴极灯火焰火焰棱镜棱镜光电倍增管光电倍增管原子吸收光谱法原理四、电热原子化技术的提出四、电热原子化技术的提出1959年里沃夫提出电热原子化技术，年里沃夫提出电热原子化技术，大大提高了

4、原子吸收的灵敏度大大提高了原子吸收的灵敏度电热石墨管电热石墨管原子蒸汽封闭，原子蒸汽封闭，无稀释无稀释原子吸收光谱法原理五、五、 原子吸收光谱分析的特点原子吸收光谱分析的特点1、灵敏度高（火焰法：、灵敏度高（火焰法：1 ng/ml，石墨炉，石墨炉100-0.01 pg)；2、准确度高（火焰法：、准确度高（火焰法：RSD 1%，石墨炉，石墨炉 3-5%）3、选择性高（可测元素达、选择性高（可测元素达70个，相互干扰很小）个，相互干扰很小）缺点：不能多元素同时分析缺点：不能多元素同时分析原子吸收光谱法原理 原子吸收光谱法原理h 共振吸收共振吸收当辐射光通过原当辐射光通过原子蒸汽时，若入子蒸汽时，若

5、入射光的频率等于射光的频率等于原子中的电子由原子中的电子由基态跃迁到激发基态跃迁到激发态的能量，就可态的能量，就可能被基态原子所能被基态原子所吸收。吸收。 原子吸收光谱的产生原子吸收光谱的产生 原子吸收光的波长通常在紫外和可见区。原子吸收光的波长通常在紫外和可见区。原子吸收光谱法原理原子吸收线指强度随频率变原子吸收线指强度随频率变化的曲线，从理论上讲原子化的曲线，从理论上讲原子吸收线应是一条无限窄的线，吸收线应是一条无限窄的线，但实际上它有一定宽度。但实际上它有一定宽度。 I0 I0 原子吸收光谱法原理原子吸收光谱法原理（1 1）自然宽度）自然宽度（2 2）多普勒变宽（温度变宽）多普勒变宽（温

6、度变宽） 原子吸收光谱法原理压力变宽压力变宽 在一般分析条件下在一般分析条件下为主为主。原子吸收光谱法原理根据吸收定律，有：根据吸收定律，有： 实际上，原子吸收光谱测量的是透过光的实际上，原子吸收光谱测量的是透过光的强度强度 I I。即当频率为。即当频率为 、强度为、强度为I I0 0的平行辐射的平行辐射垂直通过均匀的原子蒸汽时，原子蒸汽将对辐垂直通过均匀的原子蒸汽时，原子蒸汽将对辐射产生吸收，射产生吸收，I0ILI = I0e-K L原子吸收光谱的测量原子吸收光谱的测量原子吸收光谱法原理1.1.积分吸收积分吸收 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0原子吸收光谱法原理LK

7、ALKLK0-434. 0elge1lg0 原子吸收光谱法原理fNmceK02D02ln2 002D2ln2434. 0kLNfLNmceA 原子吸收光谱法原理LKeII 0LfNmcevLKIIAD02002243404340 ln.lg峰值吸收系数：峰值吸收系数：fNmcevKD 0202ln2434. 0原子吸收光谱法原理kThjkTEjkTEEjjePPePPePPNNj 00000原子吸收光谱法原理原子吸收光谱法原理仪器生产厂商仪器生产厂商仪器型号仪器型号备注备注岛津（日）岛津（日）（上海代理）（上海代理）（SHIMADZU）AA-6300AA-6800 有代理商多家代理，配有代理商

8、多家代理，配有两种背景校正方式，有两种背景校正方式，配有测配有测As价态装置价态装置日立（日）日立（日）（天美代理）（天美代理）（HITACH）Z-2000（Z-5000）PE公司（美）公司（美）（上海公司）（上海公司）（PERKIN EIMER）AAnalystTM800(600/700)AA200/400/600耶拿（德）公司耶拿（德）公司（Analytik JENA）顶级顶级FAAS/GAAS.ZEEnit200高性能高性能600/650，智能智能 novAA300/400contrAA连续光源连续光源AAs有多家代理有多家代理原子吸收光谱法原理瓦里安（美）公司瓦里安（美）公司（中国技术

9、公司）（中国技术公司）（VARIANVARIAN）VarianAA VarianAA 系列系列热电公司（美）热电公司（美）（Thermo ElemntalThermo Elemntal）M M系列（系列（m-6m-6）FAAS/GAASFAAS/GAASS S系列（火焰）系列（火焰）SOLAASSOLAAS(S-4)(S-4)有多家代理有多家代理有部分英国技术有部分英国技术GBCGBC公司（澳）公司（澳）（照生公司代理）（照生公司代理）AVantaAVanta系列系列SsensAASsensAA系列系列有多家代理有多家代理 API API公司（美）公司（美）AAs-3050,Astoria-2

10、AAs-3050,Astoria-2BUCKBUCK公司（美）公司（美）威格拉斯代理（中国）威格拉斯代理（中国）VigorousVigorous210/220 VSP210/220 VSP利曼（利曼（LeemamLeemam）中国公司中国公司210/211 ,210/211 ,(16(16型，型，3030型型) )合金仪合金仪原子吸收光谱法原理仪器生产厂商仪器生产厂商仪器型号仪器型号瀚时制作所瀚时制作所CAAMCAAM20012001（多功能型配有（多功能型配有UV/VisUV/Vis）普析通用仪器公司普析通用仪器公司TAS-990TAS-990、TAS-986TAS-986（医用（医用5 5元素）元素）华洋分析仪器华洋分析仪器AA2610AA2610，AA2600AA2