13章原子吸收分光光度法剖析优秀PPT.ppt

第十四章原子吸取分光光度法第十四章原子吸取分光光度法 是基于蒸气中的基态原子对特征电磁辐射的吸取来测定试样中该元素含量的方法。特点：1、灵敏度高;2、选择性好;3、精密度高;4、应用范围广。局限性：1、工作曲线的线性范围窄;2、运用不便利;3、某些元素检出实力差.第一节第一节 原子吸取分光光度法的基本原理原子吸取分光光度法的基本原理一、原子的量子能级和能级图1、光谱项：用量子数来描述整个原子的运动状态（电子运动状态），原子的能级。通常为nMLJ。M=2S+1：表示光谱项中光谱的多重性。Na 589.0nm 32S1/232P3/2Na 589.6nm 32S1/232P1/22、原子在基态与第一激发态之间跃迁产生的谱线称为共振线，是最简洁发生的跃迁，通常它是最强的谱线，也是最灵敏的，是各元素的特征谱线。实际测定中大多利用共振吸取线作为分析线进行定量分析。二、原子在各能级的分布二、原子在各能级的分布 气态的基态原子对特征谱线的吸取是原子吸取分光光度法的基础。在确定温度下的热力学平衡体系中，激发态原子数Nj与基态原子数No的关系可用玻尔兹曼方程表示：Nj/No=(gj/go)exp(-(Ej-Eo)/KT)1、温度T愈高，Nj/No比值愈大，即激发态原子数随温度上升而增加，而且按指 数关系变大。2、在相同温度下，电子跃迁能级差Ej-Eo愈小，吸取波长愈长，Nj/No比值愈大。3、在原子吸取分光光度法中，原子化温度一般小于3000K，而大多数元素的最强共振线都低于600nm，基态原子数近似等于被测元素的总原子个数，也可以认为，全部的吸取都是在基态进行的。相同温度下，电子跃迁能级差Ej-Eo愈小，吸取波长愈长，Nj/No比值愈大。三、原子吸取线的轮廓和变宽三、原子吸取线的轮廓和变宽（一）原子吸取线的轮廓（一）原子吸取线的轮廓 I对 作图图中0称为中心频率。K对 作图绘制的曲线形态称为原子吸取曲线的轮廓。0称为中心频率。K为原子对频率为 的辐射吸取系数。在中心频率（0）处，有一极大值称为峰值吸取系数（K0）。吸取半宽度（）是K0/2处所对应的谱线轮廓上两点间的频率差。（二）谱线变宽的因素（二）谱线变宽的因素1、自然宽度（N）:2、多普勒变宽（D）:3、压力变宽:赫鲁兹马克变宽（R）:劳伦茨变宽（L）:四、原子吸取值与原子浓度的关系四、原子吸取值与原子浓度的关系（一）积分吸取：基态原子浓度与吸取线轮廓所包括的面积成正比，对吸取曲线进行积分，即Kd,其结果是曲线轮下的总面积，就叫做积分吸取。它代表了真正吸取程度。依据经典爱因斯坦理论，谱线积分吸取与基态原子数目的关系如下。Kd=(e/mc)N0f（二）峰值吸取：（二）峰值吸取：峰值吸取是干脆测量吸取线轮廓的中心频率或中心波长所对应的峰值吸取系数K0来确定蒸气中的原子浓度。只考虑多普勒展宽的条件下，峰值吸取系数K0可表示为：K0=（2/)ln2/.KdA=Kc 在确定条件下，峰值吸取处测得的吸光度与试样中被测元素的浓度呈线性关系，这就是原子吸取分光光度法的基础。其次节原子吸取分光光度计其次节原子吸取分光光度计 原子吸取光谱仪由四大部分组成：锐线光源、原子化器、单色器和检测系统。另有背景校正系统和自动进样系统。（一）光源：光源的作用是放射被测元素基态原子所吸取的特征共振线，故称为锐线光源。常用被测元素作为阴极的空心阴极灯。一、原子吸取分光光度计的主要部件一、原子吸取分光光度计的主要部件 1、空心阴极灯：最常用的锐线光源。是一种低压气体放电管。主要有一个阳极（钨棒）和一个空心圆筒形阴极（由被测元素的金属或合金化合物构成）。阴极和阳极密封在带有光学窗口的玻璃管内，内充低压的惰性气体。2、多元素空心阴极灯：只要更换波长，就能在一个灯上同时进行几种无素的测定。（二）原子化器（二）原子化器1、火焰原子化器 原子化器的作用是供应能量，使试样干燥、蒸发并使被测元素转化为气态的基态原子。2、石墨炉原子化器3、氢化物发生原子化器原子化器主要有四种类型：4、冷蒸气发生器原子化器（三）单色器（三）单色器 单色器的作用是将所须要的共振吸取线与邻近干拢线分别。然后通过对出口狭缝的调解使非分析线被阻隔，只有被测元素的共振线从出口狭缝出，进入检测器。（四）检测系统（四）检测系统 作用是将单色器分出的光信号进行光电转换，常用光电倍增管。将光电倍增管的电信号放大后，读数装置显示或记录仪记录。二、原子吸取分光光度计的类型二、原子吸取分光光度计的类型（一）单光束原子吸取分光光度计（二）双光束原子吸取分光光度计（三）多波道型原子吸取分光光度计第三节第三节 试验方法试验方法一、测定条件的选择一、测定条件的选择1 1、试样取量及处理、试样取量及处理2 2、分析线的选择、分析线的选择3 3、空心阴极灯的工作电流的选择、空心阴极灯的工作电流的选择4 4、原子化条件的选择、原子化条件的选择二、干拢及其抑制二、干拢及其抑制1 1、电离干、电离干扰扰2 2、基体干、基体干扰扰3 3、光学干扰：、光学干扰：是指原子光谱对分析线的干扰。主要包括光是指原子光谱对分析线的干扰。主要包括光谱线的干扰和非吸取线干扰。谱线的干扰和非吸取线干扰。4 4、化学干、化学干扰扰:三、灵敏度和检出限三、灵敏度和检出限 s=dA/dc（一）灵敏度（一）灵敏度s s 特征灵敏度：为能产生1%吸取（或吸光度为0.0044）信号时，所对应的被测元素的浓度或被测元素养量。1、在火焰原子吸取法中，接受特征浓度。即能产生0.0044吸光度时所对应的被测元素的浓度（/ml）。sc=0.0044cx/A 2、在石墨炉原子吸取法中，接受特征质量表示。即能产生0.0044吸光度时所对应的被测元素的质量（或）。sm=0.0044mx/A=0.0044cxV/A（二）检出限（二）检出限D D 检出限：是在给定分析条件和某一置信度下可被检出的最小浓度或最小质量。通常以给出信号为空白溶液信号的标准差（）的3倍时所对应的被测元素的浓度（/ml）或质量（或）。D Dc c=c=cx x3 3/A/AD Dm m=m=mx x3 3/A=c/A=cx xV3V3/A/A （一）工作曲（一）工作曲线法法四、定量分析方法四、定量分析方法 （二）标准加入法（二）标准加入法（三）内标法（三）内标法