原子吸收分光光度法 讲稿.ppt

原子吸收分光光度法 第一页，讲稿共二十页哦一、原子吸收分光光度法的基本原理一、原子吸收分光光度法的基本原理 原子吸收光谱法原子吸收光谱法：气相基态：气相基态原子原子对特征谱对特征谱线线吸收吸收外层电子发生跃迁外层电子发生跃迁形成锐线光谱（原形成锐线光谱（原子光谱）子光谱）定性、定量（尤其是金属元素）的分析定性、定量（尤其是金属元素）的分析方法。方法。原子吸收分光光度法的原子吸收分光光度法的优点优点：准确度高；灵敏准确度高；灵敏度高；选择性好；适用范围广。度高；选择性好；适用范围广。第二页，讲稿共二十页哦原子的量子能级：用光谱项（原子的量子能级：用光谱项（n2S+1LJ）描述）描述（一）、原子的量子能级和能级图（一）、原子的量子能级和能级图n主量子数，主量子数，1，2，3，L总角量子数，总角量子数，0，1，2，3，S总自旋量子数，总自旋量子数，0，1/2，1，3/2J内量子数，内量子数，L+S，L+S-1，IL-SIn2S+1LJNa基基 态（态（3S1）：）：32S1/2Na激发态（激发态（3P1）：）：32P1/2、32P3/2光谱项光谱项589.6nm 589.0nm原子能级图原子能级图第三页，讲稿共二十页哦（二）、原子在各能级的分布（二）、原子在各能级的分布 在热平衡状态，激发态原子数在热平衡状态，激发态原子数Nj与基态原子数与基态原子数No的的关系符合玻尔兹曼方程：关系符合玻尔兹曼方程：gj、go激发态、基态的统计权重激发态、基态的统计权重Ej激发能激发能T绝对温度绝对温度K玻尔兹曼常数（玻尔兹曼常数（=1.38 10-23J/K）由方程可知：由方程可知：T NjNogjgoEj-EoKT=exp(-)、gjgoEj已知（谱线一定），可计算一定已知（谱线一定），可计算一定T的的NjNoNjNo第四页，讲稿共二十页哦（三）、原子吸收线（三）、原子吸收线1、原子吸收线的产生、原子吸收线的产生 辐射辐射原子蒸气原子蒸气吸收吸收原子吸收光谱原子吸收光谱 原子基态原子基态激发态激发态共振吸收线共振吸收线原子结构原子结构、电子排布不同、电子排布不同原子的原子的特征谱线特征谱线2、原子吸收线的、原子吸收线的轮廓轮廓和和变宽变宽I 0 O IOI 透过光强度透过光强度 k 吸光系数吸光系数0 O koko/2k 半宽度半宽度第五页，讲稿共二十页哦影响半宽度的因素影响半宽度的因素半宽度半宽度：中心频率中心频率 O的吸光系数一半处谱线轮的吸光系数一半处谱线轮 廓上两点之间的频率差。廓上两点之间的频率差。自然变宽：谱线固有宽度自然变宽：谱线固有宽度多普勒变宽：热运动引起多普勒变宽：热运动引起压力变宽：原子间碰撞压力变宽：原子间碰撞 赫鲁兹马克变宽赫鲁兹马克变宽 劳伦茨变宽劳伦茨变宽第六页，讲稿共二十页哦（四）、原子吸收值与原子浓度的关系（四）、原子吸收值与原子浓度的关系 Ol积分吸收：峰面积与浓度成正比积分吸收：峰面积与浓度成正比l峰值吸收：峰高（峰值吸收：峰高（A）与浓度（）与浓度（c）成正比）成正比 A=Kc必要条件：必要条件：1、锐线光源的发射线与原子吸收、锐线光源的发射线与原子吸收的中心频率完全一致；的中心频率完全一致；2、锐线光源发射线的半宽度比吸收、锐线光源发射线的半宽度比吸收线的半宽度更窄，中心频率完全一致；线的半宽度更窄，中心频率完全一致；吸收线吸收线发射线发射线第七页，讲稿共二十页哦二、原子吸收分光光度计二、原子吸收分光光度计（一）、原子吸收分光光度计的主要部件（一）、原子吸收分光光度计的主要部件第八页，讲稿共二十页哦1、锐线光源：、锐线光源：发射被测元素基态原子所吸收发射被测元素基态原子所吸收 的特征共振线。的特征共振线。空心阴极灯空心阴极灯第九页，讲稿共二十页哦2、原子化器、原子化器：提供能量，使试样干燥、蒸发提供能量，使试样干燥、蒸发 并转化为所需的基态原子蒸气并转化为所需的基态原子蒸气。火焰原子化法火焰原子化法：火焰原子化器火焰原子化器非火焰原子化法非火焰原子化法：石墨管原子化器石墨管原子化器第十页，讲稿共二十页哦火火焰焰原原子子化化器器第十一页，讲稿共二十页哦石石墨墨管管原原子子化化器器第十二页，讲稿共二十页哦3、单色器、单色器：将所需的共振吸收线与邻近将所需的共振吸收线与邻近 干扰线分离。干扰线分离。4、检测器、检测器：光电倍增管。光电倍增管。l单光束原子吸收分光光度计单光束原子吸收分光光度计l双光束原子吸收分光光度计双光束原子吸收分光光度计（二）、原子吸收分光光度计的类型（二）、原子吸收分光光度计的类型 第十三页，讲稿共二十页哦双光束原子吸收分光光度计双光束原子吸收分光光度计第十四页，讲稿共二十页哦三、实验方法三、实验方法试样取量及处理：适量、无污染；试样取量及处理：适量、无污染；分析线：一般选共振吸收线；分析线：一般选共振吸收线；狭缝宽度：允许较宽的狭缝宽度；狭缝宽度：允许较宽的狭缝宽度；空心阴极灯的工作电流：小电流；空心阴极灯的工作电流：小电流；原子化条件的选择原子化条件的选择1、测定条件的选择测定条件的选择第十五页，讲稿共二十页哦2、干扰及其抑制、干扰及其抑制1）电离干扰电离干扰：原子的电离引起，测定结果偏低。：原子的电离引起，测定结果偏低。解决办法：解决办法：加入消电离剂；加入消电离剂；2）物理干扰物理干扰：试样在转移、蒸发、原子化的过程中，由于试：试样在转移、蒸发、原子化的过程中，由于试 样物理特性的变化而引起吸光度下降的效应。样物理特性的变化而引起吸光度下降的效应。解决办法：解决办法：标准加入法标准加入法；3）化学干扰化学干扰：在原子化的过程中，发生化学反应而生成难挥：在原子化的过程中，发生化学反应而生成难挥 发或难离解的化合物而产生的干扰。发或难离解的化合物而产生的干扰。解决办法：解决办法：加保护剂、释放剂加保护剂、释放剂。第十六页，讲稿共二十页哦3、灵敏度和检出限、灵敏度和检出限1）灵敏度）灵敏度 特征浓度特征浓度：能产生：能产生1%光吸收（光吸收（A=0.0044）时所对）时所对 应的被测元素的浓度（应的被测元素的浓度（g/ml）。）。特征质量特征质量：能产生：能产生1%光吸收（光吸收（A=0.0044）时所对）时所对 应的被测元素的质量（应的被测元素的质量（g）。）。2）检出限）检出限 在一定置信度下被检出的最小浓度或质量。在一定置信度下被检出的最小浓度或质量。第十七页，讲稿共二十页哦4、定量方法、定量方法标准加入法标准加入法：当试样基体较大，又无基体空白，或测量当试样基体较大，又无基体空白，或测量 纯物质中极微量的元素时，可采用此法。纯物质中极微量的元素时，可采用此法。Cx-2 -1 0 2 4 6 8 10 C（g/ml）A第十八页，讲稿共二十页哦内标法内标法：在对照品溶液和样品溶液中分别加入一定量试在对照品溶液和样品溶液中分别加入一定量试 样不存在的第二元素作为内标元素，同时测定样不存在的第二元素作为内标元素，同时测定 吸光度比值，吸光度比值，As/A内内、Ax/A内内，绘制，绘制 As/A内内C 校准曲线，求校准曲线，求Cx。标准曲线法标准曲线法第十九页，讲稿共二十页哦 掌握原子吸收分光光度法的基本原理；掌握原子吸收分光光度法的基本原理；掌握原子吸收分光光度计的主要部件掌握原子吸收分光光度计的主要部件 和用途；和用途；了解实验方法。了解实验方法。学习重点学习重点第二十页，讲稿共二十页哦