第二章-原子吸收光谱法1

2.1原子吸取光谱法概述2.1.1原子吸取现象的发觉2.1.2空心阴极灯的独创2.1.3电热原子化技术的提出2.1.3原子吸取光谱分析的特点其次章原子吸取光谱法12.1原子吸取光谱法概述2.1.1原子吸取现象的发觉其次章原子吸取光谱法原子吸取光谱法是一种基于待测基态原子对特征谱线的吸取而建立的一种分析方法。1802年Wollaston发觉太阳光谱的暗线；1859年Kirchhoff和Bunson说明白暗线产生的缘由；2太阳光暗线发觉太阳光谱的暗线2.1原子吸取光谱法概述2.1.1原子吸取现象的发觉32.1原子吸收光谱法概述2.1.1原子吸收现象的发现基态第一激发态热能解释太阳光谱的暗线暗线是由于大气层中的钠原子对太阳光选择性吸取的结果42.1.2空心阴极灯的独创2.1原子吸取光谱法概述1955年Walsh发表了一篇论文*，解决了原子吸取光谱的光源问题，50年头末PE和Varian公司推出了原子吸取商品仪器。空心阴极灯火焰棱镜光电倍增管*A.Walsh,“Applicationofatomicabsorptionspectrometrytoanalyticalchemistry”,Spectrochim.Acta,1955,7,10852.1.3电热原子化技术的提出2.1原子吸取光谱法概述1959年里沃夫提出电热原子化技术，大大提高了原子吸取的灵敏度电热石墨管原子蒸汽封闭，无稀释62.1.3原子吸取光谱分析的特点2.1原子吸取光谱法概述1、灵敏度高（火焰法：1ng/ml，石墨炉100-0.01pg)；2、精确度高（火焰法：RSD<1%，石墨炉3-5%）3、选择性高（可测元素达70个，相互干扰很小）缺点：不能多元素同时分析7其次章原子吸取光谱法2.2原子吸取光谱的原理2.2.1原子吸取光谱的产生2.2.2原子吸取线的轮廓2.2.3原子吸取光谱的测量

8h共振吸收当辐射光通过原子蒸汽时，若入射辐射的频率等于原子中的电子由基态跃迁到激发态的能量，就可能被基态原子所吸取。其次章原子吸取光谱法2.2原子吸取光谱的原理2.2.1原子吸取光谱的产生

原子吸取光的波长通常在紫外和可见区。92.2.2原子吸取线的轮廓

2.2原子吸取光谱的原理原子吸取线指强度随频率变更的曲线，从理论上讲原子吸取线应是一条无限窄的线，但事实上它有确定宽度。1自然宽度由于激发态寿命是有限的，跃迁时间不确定（测不准原理），原子吸取线有确定自然宽度，约为10-5nm102.2.2原子吸取线的轮廓

和两个不同周期波的叠加产生节拍为的叠加波或测定一个节拍所需的时间例：汞蒸汽以253.7nm激发，激发态寿命是。则产生的原子荧光谱线宽度应是多少？频率不确定度原子谱线的自然宽度112.2.2原子吸取线的轮廓

2.Doppler变宽或温度变宽

由于原子的热运动而引起的变宽R气体常数光速CM原子质量TDDoppler变宽可达10-3nm数量级原子吸取谱线宽度的确定因素123压力变宽或碰撞变宽压力变宽指压力增大后，原子之间相互碰撞引起的变宽。2.2.2原子吸取线的轮廓

(1)Lorentz变宽：指被测元素原子和其它粒子碰撞引起的变宽（<10-3nm)；(2)Holtsmart变宽：指同种原子碰撞引起的变宽。在原子吸取法中可忽视。132.2.2原子吸取线的轮廓

综合上述因素，实际原子吸取线的宽度约为10-3nm数量级单色光谱线很窄才有明显吸收！若则无法分析142.2.3原子吸取光谱的测量1、积分吸取吸光原子数N0越多，吸光曲线面积越大（峰越高）。因此，理论上积分吸取与N0呈正比：15吸收系数2.2.3原子吸取光谱的测量1、积分吸取e-电子电荷m-电子质量c-光速N0-基态原子数f-振子强度，每个原子中能吸取特定频率的平均电子数由于：因此：由积分吸收可测原子浓度161234567891010-3nm(~10-3nm)K须要一个分光系统，谱带宽度为0.001nm,且连续可调170.001nm通常光栅可分开0.1nm，要分开0.01nm的两束光须要很昂贵的光栅；要分开两束波长相差0.001nm的光，目前技术上仍难以实现；此外，即使光栅满足了要求，分出的光也太弱，难以用于实际测量。关键性难题2.2.3原子吸取光谱的测量182.2.3原子吸取光谱的测量2、峰值吸取积分吸取亦可用峰值吸取替代,即即中心吸取与基态原子数呈正比，因此只要用一个固定波长的光源，在o处测量峰值吸取，即可定量。

oK0192.2.3原子吸取光谱的测量依据吸取定律，有：事实上，原子吸取光谱测量的是透过光的强度I。即当频率为、强度为I0的平行辐射垂直通过匀整的原子蒸汽时，原子蒸汽将对辐射产生吸取，I0ILI=I0e-KL3、原子吸取光谱的测量202.2.3原子吸取光谱的测量当在原子吸取线中心频率旁边确定频率范围测量时，则依据吸光度的定义：若令：21令：则：2.2.3原子吸取光谱的测量222.2.3原子吸取光谱的测量式中假定影响因素：（1）由于基体成分的影响和化学干扰影响原子化过程，上式不成立，导致曲线弯曲；（2）对易电离的物质，温度较高时Ni很大，Boltzmann分布中Ni/N0增大，影响曲线弯曲；（3）放射光源的辐射半宽度要小于吸取线宽度，因此光源温度不能高。23AC02.2.3原子吸取光谱的测量不满足原子吸取的测定条件时，工