第9章 原子吸收光谱.ppt

第九章原子吸收光谱（AtomicAbsorptionSpectroscopy,AAS)第一节原子吸收光谱分析概述三、分析过程
试液→雾状→火焰；
试液→挥发→离解
→原子蒸气；空
心阴极灯辐射特征谱线
→原子蒸气，被蒸气中
的基态原子吸收；测得
特征谱线光被减弱的程度，可求试样中待测元素的含量。第二节原子吸收光谱分析基本原理二、谱线的轮廓与谱线变宽1.原子光谱线(吸收线)的宽度2.吸收峰变宽原因（3）压力变宽（劳伦兹变宽，赫鲁兹马克变宽）ΔVLf—振子强度，代表每个原子中能够吸收或发射特定频率光的平均电子数，在一定条件下对一定元素，f可视为一定值。积分吸收的限制
（a)检测器的灵敏度
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。如图：若用一般光源照射时，吸收光的强度变化仅为0.5%。灵敏度极差。

(b)单色器的分辨率(2).锐线光源(3).峰值吸收在原子吸收中，谱线变宽主要受多普勒效应影响，则：三、基态原子数与原子化温度四、定量基础第三节原子吸收分光光度计一、流程2.分类3.原子吸收中的原子发射现象二、光源2.空心阴极灯构造4.优缺点：
（1）辐射光强度大，稳定，谱线窄，灯容易更换。
（2）每测一种元素需更换相应的灯。
（3）要用被测元素做阴极材料，所以有些物质无法实现。三、原子化器火焰（1）雾化器
作用：将试样雾化，其性能
对测定精密度和化学干扰等
产生显著影响。
要求：喷雾稳定，雾滴微小
而均匀和雾化效率高。（2）燃烧器
试液雾化后进入预混
合室（雾化室），与
燃气混合，较大的雾
滴经废液管排出，最
细的雾滴则进入火焰中。
燃烧头：孔型
长缝型：单缝
双缝
三缝
缝长：10cm，缝宽：0.5-0.6mm，适用于空气－乙炔火焰
缝长：5cm，缝宽：0.46mm，适用于氧化亚氮－乙炔火焰

（3)火焰
a.空气-乙炔火焰
是用途最广的火焰。最高温度约2300℃，能测35种以上的元素，但测易形成难离解氧化物的元素（Al,Ta,Ti）时灵敏度很低，不宜使用。这种火焰对紫外光吸收较强，易使信噪比变坏，应根据不同分析要求，选择火焰。b.氧化亚氮-乙炔火焰
5N2O→5N2+2.5O2
C2H2+2.5O2→2CO2+H2O
燃烧中，N2O分解出氧和氮并释放出大量热，C2H2则借助其中的氧燃烧，故火焰温度高（3000℃左右）；火焰中除含C,CO,OH等半分解产物外，还含CN及NH等，故具有强还原性气氛，使难离解的金属氧化物MO原子化（如Al、B、Be、Ti、V、W、Ta、Zr等）。反应：
MO+NH→M+N+OH
MO+CN→M+N+CO
产生的基态原子又被周围的CN和NH的气氛保护，故原子化效率较高。由于火焰温度高，可消除在空气-乙炔火焰或其它火焰中可能存在的某些化学干扰。4.无火焰原子化装置
（1）石墨炉原子化器原理
利用大电流通过高阻值石墨器时产生的高温,使置于其中样品蒸发和原子化。
为防止试样及石墨管氧化，需要在不断通入惰性气体的情况下用大电流（300A）通过石墨管。（2）过程
干燥：除去溶剂，以免溶剂存在导致灰化
和原子化过程飞溅（对水,100℃,15s/mL)
灰化：分解,赶走阴离子，破坏有机物，
以减少基体组分对待测元素的干扰。
（350-1200℃，0.5—5min)
原子化：使分析物挥发并离解为中性原子。
（5--10s1800-3000℃）
除残：将温度升至最大允许值，
除去石墨管中的残留分析物，以减少和避免记忆效应。5.火焰原子化法和石墨炉原子化法的比较

6.其它原子化方法
砷、硒、汞等特殊元素，可用某些化学反应使之原子化。
（1）氢化物原子化（hydrideatomization)装置
是低温原子化法的一种。主要用来测As、Sb、Bi、Sn、Pb和Te等元素。元素与硼氢化钠（钾）反应生成气态氢化物。
（2）冷原子化（cold-vapouratomization)装置
将试液中汞离子用SnCl2或盐酸羟胺还原为金属汞，后用空气流将汞蒸气带入具有石英窗的气体吸收管中进行原子吸收测量。本法的灵敏度和准确度都较高（可检出0.01μg的汞），是测定痕量汞的好方法。
1.外光路系统的作用
使光源发出的共振线能正确地通过被测试样的原子蒸气，并投射到单色器的狭缝上。
光源发出的射线成像在原子蒸气的中间，再由第二透镜将光线聚焦在单色器的入射狭缝上。

2.分光系统（单色器）
单色器的作用：将待测元素的共振线与邻近谱线分开。

要求：需要一定的出射光强度，对色散能力要求不高。
因此需要选适当的光栅色散率与狭缝宽度配合，构成适于测定的通带（或带宽）来满足上述要求。
组成：
色散元件（光栅或棱镜）
反射镜、狭缝等组成。通带是由色散元件的色散率与入射及出射狭缝宽度（二者通常是相等的）决定的，公式：