原子吸收光谱法Atomicabsorptio
spectrometry
各种元素的原子结构不同,不同元素的原子从基态激发至第一激发态时,吸收的能量也不同,所以各元素的共振线都不相同,而具有自身的特征性。原子吸收光谱的频率ν或波长λ,由产生吸收跃迁的两能级差ΔE决定:
ΔE=hν=hcλ
原理:利用物质的气态原子对特定波长的光的吸收来进行分析的方法。原子吸收光谱线很窄,但并不是一条严格的理想几何线,而是占据着有限的、相当窄的频率或波长范围,即谱线实际具有一定的宽度,具有一定的轮廓。
II
0
为入射光强为透射光强
ν为中心频率
0
产生谱线宽度的因素1自然宽度:与原子发生能级间跃迁时激发态原子的有限寿命有关,其宽度约在105
m数量级;2多普勒变宽(热变宽)3压力变宽通常认为两个主要因素是多普
勒变宽和压力变宽。
f原子吸收光谱的测量理论上:积分吸收与原子蒸气中吸收辐射的基态原子数成正比。
Kvdv
πe2N0fKN0mc
吸收系数Kν将随光源的辐射频率ν而改变,这是由于物质的原子对不同频率的光的吸收具有选择性。这是一种绝对测量方法,现在的分光装置无法实现。长期以来无法解决的难题!在频率O处,吸收系数有一极大值K0称为中心吸收系数(或峰值吸收系数)。在锐线光源半宽度范围内,可以认为原子的吸收系数为常数,并等于中心波长处的吸收系数。因为当采用锐线光源进行测量,则ΔνeΔνa,由图可见,在辐射线宽度范围内,峰值吸收与积分吸收非常接近,可用峰值吸收代替积分吸收在锐线光源半宽度范围内,可以认为原子的吸收系数为常数,并等于中心波长处的吸
f收系数。定量基础由于N0∝N∝αc(N0基态原子数,N原子总数,c待测元素浓度)所以:AKLN0KLNKc这表明当吸收厚度一定,在一定的工作条件下,峰值吸收测量的吸光度与被测元素的含量成正比。这是原子吸收光谱定量分析法的基础。
kN0L
石墨炉非火焰原子化器:利用大电流加热高阻值的石墨管,产生高达3000℃的高温,使之与其中的少量试液固体熔融,可获得自由原子。火焰的组成:空气乙炔火焰:最高温度约2300℃左右;N2O乙炔火焰:温度可达到3000℃左右;氧屏蔽空气乙炔火焰:新型的高温火焰,大于2900K。原子吸收法的选择性高,干扰较少且易于克服。由于原子的吸收线比发射线的数目少得多,这样谱线重叠的几率小得多。而且空心阴极灯一般并不发射那些邻近波长的辐射线,因此其它辐射线干扰较小。原子吸收具有较高的灵敏度。在原子吸收法的实验条件下r