1、1.原子吸收光譜法是一種基于被測(cè)元素的基態(tài)原子在蒸汽狀態(tài)下吸收原子共振輻射的元素定量分析方法。它與分子吸收光譜有何不同？1.原子光譜的產(chǎn)生基態(tài)原子吸收其共振輻射，而外層電子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)產(chǎn)生原子吸收光譜。原子吸收光譜位于光譜的紫外區(qū)和可見(jiàn)光區(qū)。A，E，I0，I，I，HV，HV，基態(tài)原子，激發(fā)態(tài)原子，3，2。基態(tài)原子和激發(fā)態(tài)原子數(shù)量的關(guān)系根據(jù)熱力學(xué)原理，當(dāng)在一定溫度下達(dá)到熱平衡時(shí)，基態(tài)原子和激發(fā)態(tài)原子的數(shù)量之比遵循玻爾茲曼分布定律。Ni/N0=gi/g0 exp(- Ei/kT)，激發(fā)態(tài)和基態(tài)的原子數(shù)，激發(fā)能，玻爾茲曼常數(shù)，熱力學(xué)溫度和統(tǒng)計(jì)重量表明能級(jí)的簡(jiǎn)并性。4.溫度越高，Ni/N0值越大

2、，即激發(fā)態(tài)原子數(shù)隨著溫度的升高而增加，并呈指數(shù)變化。然而，即使在高溫下，Ni /N0值也非常低，也就是說(shuō)，蒸汽中的基態(tài)原子的數(shù)量大約等于原子的總數(shù)。例如，Na 589.0 nm線，gi/g0=2，Ei=2.104 eV K=2000，Ni /N0=0.99 10-5 K=3000，Ni /N0=5.83 10-4在相同溫度條件下，激發(fā)能越小，吸收線波長(zhǎng)越長(zhǎng)，Ni，5，3，原子吸收光譜的輪廓原子光譜是線性光譜為什么原子光譜是線性光譜而分子光譜是連續(xù)光譜？原子和離子只有電子能級(jí)，分子也有振動(dòng)能級(jí)和旋轉(zhuǎn)能級(jí)；7、原子吸收光譜不是嚴(yán)格意義上的線性光譜，但也有一定的寬度。相對(duì)于頻率繪制吸收強(qiáng)度，并且獲得

3、的曲線是吸收線輪廓。原子吸收線的輪廓由原子吸收線的中心頻率(或中心波長(zhǎng))和半寬度來(lái)表征。中心頻率由原子能級(jí)決定。半寬是中心頻率位置處譜線輪廓上兩點(diǎn)之間的頻率或波長(zhǎng)距離，是最大吸收系數(shù)的一半。8、譜線有一定的寬度，主要是由于兩個(gè)因素：1、9、1，自然寬度沒(méi)有外界影響，而譜線仍然有一定的寬度，這就叫做自然寬度。它與受激原子的平均壽命有關(guān)。平均壽命越長(zhǎng)，譜線寬度越窄，通常約為10-5納米。2.多普勒展寬原子處于不規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，熱運(yùn)動(dòng)與觀察者形成相對(duì)位移運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生多普勒效應(yīng)，使譜線變寬，也稱為熱展寬。一般高達(dá)10-3納米，這是譜線變寬的主要因素。壓力展寬由輻射原子和其他粒子(分子、原子、離子和電

4、子等)之間的相互作用引起的譜線展寬。)統(tǒng)稱為壓力增寬。壓力加寬通常隨著壓力的增加而增加。同種粒子碰撞引起的加寬稱為霍爾茨馬克加寬；任何由非均勻粒子引起的加寬稱為洛倫茲加寬。此外，在外加電場(chǎng)或磁場(chǎng)的作用下，能級(jí)會(huì)發(fā)生分裂，導(dǎo)致譜線變寬，這種現(xiàn)象稱為場(chǎng)致加寬。自吸收展寬由自吸收現(xiàn)象引起的譜線展寬稱為自吸收展寬?？招年帢O燈發(fā)出的共振線被燈中相同的基態(tài)原子吸收，導(dǎo)致自吸收，從而拓寬了譜線。4.原子吸收光譜的測(cè)量1。積分吸收與原子蒸汽中吸收輻射的原子數(shù)量成正比。譜線寬度為10-3納米，這要求色散儀器具有很高的分辨率。如果色散儀的分辨率為0.01毫米(500.000-500.010)，吸收寬度為10-3毫

5、米(500.000-500.001)，即使完全吸收，也只能吸收10。原子吸收無(wú)法確定。13，2。峰值吸收采用銳線光源，其發(fā)射線的半寬遠(yuǎn)小于吸收線的半寬，發(fā)射線的中心頻率與吸收線的中心頻率一致。就這樣，峰一半寬很小，中心頻率一致，空心陰極燈，16，4，分析基本關(guān)系，吸收過(guò)程符合朗伯-比爾定律：I=I0exp(-K0N L)，其中K0為吸收系數(shù)，n為自由原子總數(shù)(基態(tài)原子數(shù))，L為吸收層厚度。吸光度A可以用以下公式表示：在實(shí)際分析過(guò)程中，當(dāng)實(shí)驗(yàn)條件一定時(shí)，N與被測(cè)元素的濃度成正比。原子吸收光譜儀，又稱原子吸收分光光度計(jì)，由四部分組成：光源、霧化器、單色儀和檢測(cè)器。單通道，單束，單通道，雙束，18，

6、原子吸收光譜儀，19，1。光源(空心陰極燈)1。將陰極：鎢棒制成圓柱形，將帶有待測(cè)元素的陽(yáng)極：鎢棒填充鈦、鋯和鉭金屬，并將陽(yáng)極管充氣：氬氣或氖氣被稱為載氣，其被加壓在500-300伏之間，這需要穩(wěn)定的電流電源2。銳線光產(chǎn)生原理大量濺射的原子元素聚集在空心陰極中，與其他粒子碰撞被激發(fā)，發(fā)出相應(yīng)元素的特征譜線。20，3。對(duì)光源的要求：輻射強(qiáng)度大、穩(wěn)定性高、線狀背景高、陰極材料??；21，22。霧化器的功能是提供干燥、蒸發(fā)和霧化樣品的能量。入射光束在這里被基態(tài)原子吸收，所以它也可以被看作是一個(gè)“吸收池”。霧化器的基本要求：火焰霧化器和非火焰霧化器。2.霧化器，23，1?；鹧骒F化器結(jié)構(gòu)：三部分：噴霧器，

7、霧化器，燃燒器，噴霧器：不銹鋼聚四氟乙烯，霧化室：不銹鋼，燃燒器：?jiǎn)慰p和三縫，24，25，火焰的基本特性()燃燒速度是指火焰從可燃冷凝氣體的燃點(diǎn)傳播到其他點(diǎn)的速度，供氣速度過(guò)高。()火焰溫度P136表6.2。()火焰的氣體和輔助氣體的比例。火焰可分為三類(lèi)：化學(xué)計(jì)量火焰、濃火焰和稀火焰。26，化學(xué)計(jì)量火焰：由于燃料氣體與輔助氣體的比例接近化學(xué)計(jì)量反應(yīng)，所以也稱為中性火焰，它具有高溫、穩(wěn)定、干擾小、背景低的特點(diǎn)，適用于多種元素的測(cè)定。濃火焰：指燃料氣體大于化學(xué)元素測(cè)量值的火焰。其特點(diǎn)是燃燒不完全，溫度略低于化學(xué)火焰，具有還原性，適用于易形成難熔氧化物的元素的測(cè)定；更多干擾和高背景。貧燃火焰：指助燃

8、劑氣體大于化學(xué)計(jì)量的火焰，具有低溫和強(qiáng)氧化性，有利于測(cè)定堿金屬等易離解和電離的元素。乙炔空氣火焰是原子吸收光譜法中最常用的火焰，燃燒穩(wěn)定、重現(xiàn)性好、噪音低、溫度高、對(duì)大多數(shù)元素靈敏度高，但在短波紫外區(qū)有很大的吸收。氫-空氣火焰是一種氧化火焰，燃燒速度比乙炔-空氣火焰快，但溫度較低。其優(yōu)點(diǎn)是背景發(fā)射弱，傳輸性能好。乙炔一氧化二氮火焰的優(yōu)點(diǎn)是火焰溫度高，但燃燒速度不快。適用于難以霧化元素的測(cè)定，可測(cè)定70多種元素。28，2。無(wú)焰霧化器(石墨爐霧化器)將樣品注入石墨管中間，用大電流通過(guò)石墨管，產(chǎn)生2000-3000的高溫，使樣品干燥、蒸發(fā)和霧化。優(yōu)點(diǎn)：絕對(duì)靈敏度高，檢出限為10-12-10-14g，

9、原子化效率高，樣品體積小。缺點(diǎn)：基質(zhì)效應(yīng)，大背景，更多的化學(xué)干擾，比火焰再現(xiàn)性差。29，30，石墨爐原子吸收光譜儀，31，石墨爐霧化器，32，3，低溫霧化器低溫霧化法也叫化學(xué)霧化法，其霧化溫度是從室溫到幾攝氏度。常用的有低溫霧化和汞氫化。(1)低溫下的汞霧化汞在室溫下具有一定的蒸汽壓，其沸點(diǎn)為357在一定的酸度下，被測(cè)元素被還原成易于揮發(fā)和分解的氫化物，如AsH3、SnH4、BiH3等。這些氫化物由載氣送入石英管，然后霧化并測(cè)定。單色儀的色散元件通常是光柵。單色儀可以將被測(cè)元素的共振吸收線與相鄰的譜線分開(kāi)。4.探測(cè)器的光電倍增管。物理干擾物理干擾是指由測(cè)試溶液和標(biāo)準(zhǔn)溶液之間的物理性質(zhì)差異引起的

10、干擾。如溶液粘度、表面張力或密度的變化，以及樣品霧化和氣溶膠向火焰?zhèn)鞑ヒ鸬脑游諒?qiáng)度變化所引起的干擾。消除方法：配制與待測(cè)樣品成分相似的標(biāo)準(zhǔn)溶液或采用標(biāo)準(zhǔn)加入法。如果樣品溶液的濃度很高，也可以采用稀釋法?；瘜W(xué)干擾化學(xué)干擾是指被測(cè)元素的原子與共存組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成穩(wěn)定的化合物，從而影響被測(cè)元素的原子化。37，消除化學(xué)干擾的方法：(1)選擇合適的霧化方法提高霧化溫度將減少化學(xué)干擾，PO43-不會(huì)干擾高溫火焰中鈣的測(cè)定。(2)添加脫模劑：鑭和鍶鹽(廣泛使用)；(3)加入保護(hù)劑：乙二胺四乙酸、8-羥基喹啉等。具有很強(qiáng)的絡(luò)合性，容易被破壞。(4)添加基質(zhì)改進(jìn)劑(5)分離方法，38。電離干擾原子在

11、高溫下會(huì)電離，這將減少基態(tài)原子的數(shù)量，減少吸收，這就是所謂的電離干擾。消除方法是加入過(guò)量的去離子劑，這是一種電離電位低的元素。當(dāng)加入時(shí)，產(chǎn)生大量電子來(lái)抑制被測(cè)元素的電離。K K e Ca2 2e Ca，39，4。光譜干擾(1)當(dāng)吸收線重疊并且共存元素吸收線的波長(zhǎng)非常接近被測(cè)元素的分析線時(shí)，兩條譜線重疊或部分重疊，這將使結(jié)果更高。(2)光譜通帶中的非吸收線可以是被測(cè)元素的其他共振線和非共振線，也可以是光源中雜質(zhì)的譜線。通常，通過(guò)減小狹縫寬度和燈電流或替代譜線來(lái)消除非吸收線的干擾。(3)霧化器中的DC發(fā)射干涉，(4)背景干涉背景干涉也是一種光譜干涉。分子吸收和光散射是形成光譜背景的主要因素。分子吸

12、收是指原子化過(guò)程中產(chǎn)生的分子對(duì)輻射的吸收。分子吸收是一種帶譜，在一定的波長(zhǎng)范圍內(nèi)會(huì)形成干涉。校正方法：用相鄰的非共振線來(lái)校正背景連續(xù)光源來(lái)校正背景Zeaman效應(yīng)來(lái)校正背景自吸收效應(yīng)來(lái)校正背景，41。原子化過(guò)程中分子對(duì)輻射的吸收。例如：鐵248.33納米假設(shè)鐵在248.32-248.34納米吸收光分子，在230-260納米吸收光?？招年帢O燈測(cè)得的248.33納米處的吸收是由吸收原子和分子的吸收引起的。氘燈用作光源，樣品檢測(cè)到248-250納米范圍內(nèi)的光。這時(shí)，吸收主要是由分子吸收引起的。2.狹縫寬度。如果沒(méi)有干擾，盡可能增加w以增強(qiáng)輻射能。3.應(yīng)根據(jù)燈制造說(shuō)明的要求使用燈電流。4.霧化條件。5

13、.注入量(主要指無(wú)焰法)。43，二。分析方法1。校準(zhǔn)曲線法在標(biāo)準(zhǔn)溶液與樣品完全相同的條件下，吸光度值按濃度從低到高的順序測(cè)量。繪制吸光度與濃度的校準(zhǔn)曲線，根據(jù)樣品的吸光度直接計(jì)算被測(cè)元素的含量。44，2。標(biāo)準(zhǔn)加入法：取相同量的供試品溶液的幾個(gè)樣品，加入濃度為0、Cs、2Cs和3Cs的標(biāo)準(zhǔn)溶液，然后分別測(cè)定其吸光度。繪制吸光度與濃度的校準(zhǔn)曲線，然后外推該曲線以與濃度相交特征濃度在原子吸收分光光度法中，通常使用1%的吸收靈敏度。特征濃度定義為被測(cè)元素能夠產(chǎn)生1%吸收信號(hào)時(shí)的濃度(即吸光度值為0.0044)。C0=cx0.0044/a (g cm-3) CX表示待測(cè)元素的濃度；a是多次測(cè)量的吸光度值。48，2。特征質(zhì)量石墨爐原子吸收光譜法通常用絕對(duì)量表示。特征質(zhì)量的計(jì)算公式為m0=0.0044/S=0.0044m/AS (pg或ng)，其中m為以pg或ng表示的分析物質(zhì)量，AS為峰面積積分吸光度。特征濃度或質(zhì)量越小，靈敏度越高。檢測(cè)限(D.L .)檢測(cè)限的定義是通過(guò)具有適當(dāng)置信水平的特定分析方法可以檢測(cè)到的最低濃度或最小量。最小可測(cè)信號(hào)：xmin=xaverage kS0 xaver