原子吸收光谱法.pptx

原子吸收光谱法6、1基本原理二、基态原子数与激发态原子数得关系
根据热力学得原理,在一定温度下达到热平衡时,基态与激发态得原子数得比例遵循Boltzman分布定律。
Ni/N0=gi/g0exp(-Ei/kT)温度越高,Ni/N0值越大,即激发态原子数随温度升高而增加,而且按指数关系变化;
但就是,即使在高温下,Ni/N0值也很低,即蒸气中基态原子数近似地等于总原子数。
如:Na589、0nm线,gi/g0=2,Ei=2、104eV
K=2000时,Ni/N0=0、99×10-5
K=3000时,Ni/N0=5、83×10-4
在相同得温度条件下,激发能越小,吸收线波长越长,Ni/N0值越大。三、原子吸收光谱轮廓
原子光谱就是线状光谱
为什么原子光谱为线光谱,而分子光谱为连续光谱？原子与离子只存在电子能级原子吸收光谱并不就是严格意义上得线状光谱,也有一定得宽度。
吸收强度对频率作图,所得曲线为吸收线轮廓。原子吸收线轮廓以原子吸收谱线得中心频率(或中心波长)与半宽度表征。
中心频率由原子能级决定。
半宽度就是中心频率位置,吸收系数极大值一半处,谱线轮廓上两点之间频率或波长得距离。
谱线具有一定得宽度,主要有两方面得因素:

由原子性质所决定得,例如,自然宽度;
外界影响所引起得,例如,热变宽、碰撞变宽等。
1、自然宽度
没有外界影响,谱线仍有一定得宽度称为自然宽度。它与激发态原子得平均寿命有关,平均寿命越长,谱线宽度越窄,通常为10-5nm数量级。

2、多普勒变宽
原子处于无规则得热运动状态,热运动与观测器两者间形成相对位移运动,从而发生多普勒效应,使谱线变宽。这种谱线得所谓多普勒变宽,就是由于热运动产生得,所以又称为热变宽,一般可达10-3nm,就是谱线变宽得主要因素。3、压力变宽
由于辐射原子与其它粒子(分子、原子、离子与电子等)间得相互作用而产生得谱线变宽,统称为压力变宽。压力变宽通常随压力增大而增大。
同种粒子碰撞引起得变宽叫Holtzmark(赫尔兹马克)变宽;凡就是由异种粒子引起得变宽叫Lorentz(罗伦兹)变宽。
此外,在外电场或磁场作用下,能引起能级得分裂,从而导致谱线变宽,这种变宽称为场致变宽。4、自吸变宽
由自吸现象而引起得谱线变宽称为自吸变宽。空心阴极灯发射得共振线被灯内同种基态原子所吸收产生自吸现象,从而使谱线变宽。
大家有疑问的，可以询问和交流四、原子吸收光谱得测量
1、积分吸收
与原子蒸气中吸收辐射得原子数成正比。2、峰值吸收
采用发射线半宽度比吸收线半宽度小得多得锐线光源,并且发射线得中心与吸收线中心频率一致。
这样就不需要用高分辨率得单色器,而只要将其与其它谱线分离,就能测出峰值吸收系数。
3、锐线光源
光源发射线得中心频率与吸收线得中心频率一致,而且发射线得半宽度比吸收线得半宽度小得多时,则发射线光源叫做锐线光源。如空心阴极灯。

半宽度很小
中心频率一致
4、实际测量
以一定光强得单色光I0通过原子蒸气,然后测出被吸收后得光强I,吸收过程符合朗伯-比耳定律:
I=I0e-KNL
式中K为吸收系数,N为自由原子总数(基态原子数),L为吸收层厚度。
吸光度A可用下式表示
A=lgI0/I=2、303KNL
在实际分析过程中,当实验条件一定时,N正比于待测元素得浓度。6、2仪器装置检测显示系统一、光源(空心阴极灯)
1、构造
阴极:钨棒作成圆筒形,筒内熔入被测元素
阳极:钨棒装有钛、锆、钽金属作成得阳极
管内充气:氩或氖称载气极间加压500-300伏,要求稳流电源供电。3、对光源得要求
辐射强度大
稳定性高
锐线性
背景小
要用被测元素做阴极材料二、原子化器
原子化器得功能就是提供能量,使试样干燥、蒸发与原子化。入射光束在这里被基态原子吸收,因此也可把它视为“吸收池”。
原子化器得基本要求:
足够高得原子化效率;
良好得稳定性与重现性;
操作简单及低得干扰水平等。
火焰原子化器与非火焰原子化器。1、火焰原子化器构造:三部分:喷雾器,雾化器,燃烧器火焰得基本特性
(Ⅰ)燃烧速度,就是指火焰由着火点向可燃混凝气其她点传播得速度,供气速度过大,导致吹灭,供气速度不足将会引起回火。
(Ⅱ)火焰温度。
(Ⅲ)火焰得燃气与助燃气比例。
可将火焰分为三类:
化学计量火焰,富燃火焰,贫燃火焰。化学计量火焰:由于燃气与助燃气之比与化学计量反应关系相近,又称为中性火焰,这类火焰,温度高、稳定、干扰小背景低,适合于许多元素得测定。
富燃火焰:指燃气大于化学元素计量得火焰。其特点就是燃烧不完全,温度略低于化学火焰,具有还原性,适合于易形成难解离氧化物得元素测定;干扰较多,背景高。
贫燃火焰:指助燃气大于化学计量得火焰,它得温度较低,有较强得氧化性,有利于测定易解离,易电离元素,如碱金属。常用火焰2、非火焰原子化器
非火