武汉大学分析化学原子吸收光谱法与原子荧光光谱法学习教案.pptx

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1、会计学1武汉大学分析化学武汉大学分析化学 原子原子(yunz)吸收光吸收光谱法与原子谱法与原子(yunz)荧光光谱法荧光光谱法第一页，共60页。原子吸收光谱法（AAS）是基于气态的基态原子外层电子对紫外光和可见光范围的相对应原子共振辐射线的吸收强度来定量被测元素含量为基础的分析方法。它在地质、冶金、机械、化工、农业、食品、轻工、生物医药、环境保护、材料科学等各个领域有广泛的应用。近年来，由于对AAS的创新研究(ynji)，有了突破性进展。4.1 原子(yunz)吸收光谱法第1页/共60页第二页，共60页。Boltzmann分布定律：在温度较高等离子体火焰中，核外 层 电 子 在 各 个 量 子

2、 化 能 级(nngj)上的分布遵循Boltzmann分布定律：4.1.1 原子吸收光谱(x shu un p)的产生第2页/共60页第三页，共60页。4.1.1 原子吸收光谱(x shu un p)的产生处于基态原子核外层电子，如果外界所提供特定能量(E)的光辐射恰好等于核外层电子基态与某一激发态(i)之间的能量差(Ei)时，核外层电子将吸收特征能量的光辐 射 由 基 态 跃 迁 到 相 应(xingyng)激发态，从而产生原子吸收光谱。第3页/共60页第四页，共60页。4.1.2 原子吸收(xshu)谱线的轮廓原子吸收和发射谱线并非是严格原子吸收和发射谱线并非是严格的几何线，其谱线强度随频

3、率的几何线，其谱线强度随频率(v)(v)分布急剧变化，通常以吸收分布急剧变化，通常以吸收系数系数(Kv)(Kv)为纵坐标和频率为纵坐标和频率(v)(v)为为横坐标的横坐标的KvvKvv曲线描述。曲线描述。KvvKvv曲线图中曲线图中KvKv的极大值处称的极大值处称为峰值吸收系数为峰值吸收系数(K0)(K0)，与其相对，与其相对应的应的v v称为中心频率称为中心频率(v0)(v0)，吸收，吸收谱线轮廓的宽度以半宽度谱线轮廓的宽度以半宽度(v)(v)表示表示(bi(bi osh)osh)。KvvKvv曲线反映出原子核外层电曲线反映出原子核外层电子对不同频率的光辐射具有选择子对不同频率的光辐射具有选

4、择性吸收特性。性吸收特性。第4页/共60页第五页，共60页。4.1.2 原子(yunz)吸收谱线的轮廓.自然宽度N 它与原子发生能级间路迂时激发态原子的有限寿命有关。一般情况(qngkung)下约相当于10-4 .多普勤（Doppler）宽度D 这是由原子在空间作无规热运动所引致的。故又称热变宽。M的原子量，T 绝对温度，0谱线中频率 一般(ybn)情况:D =10-2 第5页/共60页第六页，共60页。碰撞变宽：原子核蒸气压力愈大，谱线愈宽。碰撞变宽：原子核蒸气压力愈大，谱线愈宽。同种粒子碰撞同种粒子碰撞赫尔兹马克赫尔兹马克(Holtzmank)(Holtzmank)变宽变宽,异种粒异种粒子

5、碰撞子碰撞称罗论兹（称罗论兹（LorentzLorentz）变宽。）变宽。10-2 10-2 场致变宽：在外界电场或磁场场致变宽：在外界电场或磁场(cchng)(cchng)的作用下，引起的作用下，引起原子核外层电子能级分裂而使谱线变宽现象称为场致变宽。原子核外层电子能级分裂而使谱线变宽现象称为场致变宽。由于磁场由于磁场(cchng)(cchng)作用引起谱线变宽，称为作用引起谱线变宽，称为Zeeman(Zeeman(塞曼塞曼)变宽。变宽。自吸变宽：光源空心阴极灯发射的共振线被灯内同种基态自吸变宽：光源空心阴极灯发射的共振线被灯内同种基态原子所吸收产生自吸现象。原子所吸收产生自吸现象。4.1.

6、2 原子吸收(xshu)谱线的轮廓第6页/共60页第七页，共60页。积分吸收积分吸收积分吸收积分吸收 f-f-振子强度振子强度振子强度振子强度,N-,N-单位体积内的原子数单位体积内的原子数单位体积内的原子数单位体积内的原子数,e-e-为为为为电电电电子子子子电电电电荷荷荷荷(dinh),(dinh),m-m-个个个个电电电电子子子子的的的的质量质量质量质量.4.1.3 积分吸收(xshu)与峰值吸收(xshu)第7页/共60页第八页，共60页。积分吸收的限制积分吸收的限制积分吸收的限制积分吸收的限制(xinzh)(xinzh)要要要要对对对对半半半半宽宽宽宽度度度度(v)(v)约约约约为为为

7、为10-3 10-3 nmnm的的的的吸吸吸吸收收收收谱谱谱谱线线线线进进进进行行行行积积积积分分分分，需需需需要要要要极极极极高高高高分分分分辨辨辨辨率率率率的的的的光光光光学学学学系系系系统统统统和和和和极极极极高高高高灵灵灵灵敏敏敏敏度度度度的的的的检检检检测测测测器器器器，目前还难以做到。目前还难以做到。目前还难以做到。目前还难以做到。这这这这就就就就是是是是早早早早在在在在1919世世世世纪纪纪纪初初初初就就就就发发发发现现现现了了了了原原原原子子子子吸吸吸吸收收收收的的的的现现现现象象象象，却难以用于分析化学的原因。却难以用于分析化学的原因。却难以用于分析化学的原因。却难以用于分析

8、化学的原因。4.1.3 积分(jfn)吸收与峰值吸收第8页/共60页第九页，共60页。峰值吸收峰值吸收 1955年年Walsh 提出提出(t ch)，在温度不太高的稳定火焰条件下，在温度不太高的稳定火焰条件下，峰值吸收系数与火焰中被测元素峰值吸收系数与火焰中被测元素的原子浓度也正比。的原子浓度也正比。4.1.3 积分吸收(xshu)与峰值吸收(xshu)第9页/共60页第十页，共60页。4.1.3 积分吸收(xshu)与峰值吸收(xshu)第10页/共60页第十一页，共60页。4.1.3 积分吸收(xshu)与峰值吸收(xshu)锐线光源：所发射锐线光源：所发射谱线与原子化器中谱线与原子化器中

9、待测元素所吸收谱待测元素所吸收谱线中心频率线中心频率(v0)一一致致(yzh)，而发，而发射谱线半宽度射谱线半宽度(vE)远小于吸收远小于吸收谱线的半宽度谱线的半宽度(vA)。此时，吸收就是在此时，吸收就是在K0(v0)附近，即相附近，即相当于峰值吸收。当于峰值吸收。第11页/共60页第十二页，共60页。4.1.4 原子(yunz)吸收光谱法的特点选择性好：谱线比原子发射少，谱线重叠概率小选择性好：谱线比原子发射少，谱线重叠概率小选择性好：谱线比原子发射少，谱线重叠概率小选择性好：谱线比原子发射少，谱线重叠概率小 。灵灵灵灵敏敏敏敏度度度度高高高高：适适适适用用用用于于于于微微微微量量量量和和

10、和和痕痕痕痕量量量量的的的的金金金金属属属属与与与与类类类类金金金金属属属属元元元元素素素素定定定定量分析。量分析。量分析。量分析。精密度精密度精密度精密度(RSD%)(RSD%)高：一般都能控制在高：一般都能控制在高：一般都能控制在高：一般都能控制在5%5%左右。左右。左右。左右。操作方便和快速：操作方便和快速：操作方便和快速：操作方便和快速：无需显色反应。无需显色反应。无需显色反应。无需显色反应。应用范围广。应用范围广。应用范围广。应用范围广。局局局局限限限限性性性性：不不不不适适适适用用用用于于于于多多多多元元元元素素素素混混混混合合合合物物物物的的的的定定定定性性性性分分分分析析析析；

11、对对对对于于于于高高高高熔熔熔熔点点点点、形形形形成成成成氧氧氧氧化化化化物物物物、形形形形成成成成复复复复合合合合物物物物或或或或形形形形成成成成碳碳碳碳化化化化物物物物后后后后难难难难以以以以(nny(nny)原子化元素的分析灵敏度低。原子化元素的分析灵敏度低。原子化元素的分析灵敏度低。原子化元素的分析灵敏度低。第12页/共60页第十三页，共60页。4.2 原子(yunz)吸收分光光度计第13页/共60页第十四页，共60页。4.2.1 仪器结构与工作(gngzu)原理第14页/共60页第十五页，共60页。空心阴极灯空心阴极灯(Hollow Cathode Lamp(Hollow Catho

12、de Lamp，HCL)HCL)由由待待测测元元素素的的金金属属或或合合金金制制成成空空心心阴阴极极圈圈和和钨钨或或其其他他高高熔熔点点(rngdi(rngdi n)n)金金属属制制成成；阳阳极极由由金金属属钨钨或或金金属钛制成。属钛制成。4.2.1.1 空心(kng xn)阴极灯第15页/共60页第十六页，共60页。在高压(goy)电场下,阴极向正极高速飞溅放电,与载气原子碰撞,使之电离放出二次电子,而使场内正离子和电子增加以维持电流。载气离子在电场中大大加速,获得足够的能量,轰击阴极表面时,可将被测元素原子从晶格中轰击出来,即谓溅射,溅射出的原子大量聚集在空心阴极内,与其它粒子碰撞而被激发

13、,发射出相应元素的特征谱线-共振谱线。4.2.1.1 空心(kng xn)阴极灯第16页/共60页第十七页，共60页。HCL电源调制电源调制为了提高为了提高HCL发发射谱线强度、减少射谱线强度、减少谱线半宽度和自吸谱线半宽度和自吸现象现象(xinxing)，HCL普遍采用矩普遍采用矩形窄脉冲调制电源形窄脉冲调制电源供电。供电。一般采用一般采用200 Hz的的调制电源，占空比调制电源，占空比为为1:3，矩形窄脉，矩形窄脉冲电流为冲电流为1020 mA，平均电流为，平均电流为25 mA。4.2.1.1 空心(kng xn)阴极灯第17页/共60页第十八页，共60页。单光束单光束单光束单光束(gun

14、gsh)(gungsh)光学系统光学系统光学系统光学系统 4.2.1.2 光学系统第18页/共60页第十九页，共60页。双光束光学系统双光束光学系统双光束光学系统双光束光学系统 4.2.1.2 光学系统第19页/共60页第二十页，共60页。单色器单色器单色器单色器 由入射狭缝、反射镜、准直镜、平面衍射光栅、聚焦镜由入射狭缝、反射镜、准直镜、平面衍射光栅、聚焦镜由入射狭缝、反射镜、准直镜、平面衍射光栅、聚焦镜由入射狭缝、反射镜、准直镜、平面衍射光栅、聚焦镜和出射狭缝组成。和出射狭缝组成。和出射狭缝组成。和出射狭缝组成。平面衍射光栅是主要色散部件，其性能指标为：分辨率、平面衍射光栅是主要色散部件，

15、其性能指标为：分辨率、平面衍射光栅是主要色散部件，其性能指标为：分辨率、平面衍射光栅是主要色散部件，其性能指标为：分辨率、倒线色散率、聚光本领、闪耀特性以及杂散光水平等。倒线色散率、聚光本领、闪耀特性以及杂散光水平等。倒线色散率、聚光本领、闪耀特性以及杂散光水平等。倒线色散率、聚光本领、闪耀特性以及杂散光水平等。目前，还有采用目前，还有采用目前，还有采用目前，还有采用(c(c iyng)iyng)中阶梯光栅与石英棱镜组成的中阶梯光栅与石英棱镜组成的中阶梯光栅与石英棱镜组成的中阶梯光栅与石英棱镜组成的二维色散系统，全封闭的外光路与二维色散系统确保了二维色散系统，全封闭的外光路与二维色散系统确保了

16、二维色散系统，全封闭的外光路与二维色散系统确保了二维色散系统，全封闭的外光路与二维色散系统确保了较少杂散光水平和较高分辨率。较少杂散光水平和较高分辨率。较少杂散光水平和较高分辨率。较少杂散光水平和较高分辨率。4.2.1.2 光学系统第20页/共60页第二十一页，共60页。检测系统检测系统检测系统检测系统(xt(xt ng)ng)光电倍增管光电倍增管光电倍增管光电倍增管(PMT)(PMT)是原子吸收分光光度计的主要检是原子吸收分光光度计的主要检是原子吸收分光光度计的主要检是原子吸收分光光度计的主要检测器，要求在测器，要求在测器，要求在测器，要求在200900 nm200900 nm波长范围内具有

17、较高灵敏波长范围内具有较高灵敏波长范围内具有较高灵敏波长范围内具有较高灵敏度和较小暗电流。度和较小暗电流。度和较小暗电流。度和较小暗电流。数据处理与控制系统数据处理与控制系统数据处理与控制系统数据处理与控制系统(xt(xt ng)ng)计算机光谱工作站对所采集的数字信号进行数据处计算机光谱工作站对所采集的数字信号进行数据处计算机光谱工作站对所采集的数字信号进行数据处计算机光谱工作站对所采集的数字信号进行数据处理与显示，并对原子吸收分光光度计各种仪器参数理与显示，并对原子吸收分光光度计各种仪器参数理与显示，并对原子吸收分光光度计各种仪器参数理与显示，并对原子吸收分光光度计各种仪器参数进行自动控制

18、。进行自动控制。进行自动控制。进行自动控制。4.2.1.3 检测系统(xtng)和数据处理与控制系统(xtng)第21页/共60页第二十二页，共60页。火焰火焰火焰火焰(hu(hu yn)yn)原子化系统原子化系统原子化系统原子化系统 4.2.2 原子化系统(xtng)第22页/共60页第二十三页，共60页。火焰火焰火焰火焰(hu(hu yn)yn)的类型与特性的类型与特性的类型与特性的类型与特性 4.2.2 原子化系统(xtng)第23页/共60页第二十四页，共60页。火焰的氧化火焰的氧化火焰的氧化火焰的氧化-还原特性还原特性还原特性还原特性中性火焰：燃烧充分、温度高、干扰小、背景低，适合于

19、中性火焰：燃烧充分、温度高、干扰小、背景低，适合于中性火焰：燃烧充分、温度高、干扰小、背景低，适合于中性火焰：燃烧充分、温度高、干扰小、背景低，适合于大多数元素分析。大多数元素分析。大多数元素分析。大多数元素分析。贫燃火焰：燃烧充分，温度比中性火焰低，氧化性较强，贫燃火焰：燃烧充分，温度比中性火焰低，氧化性较强，贫燃火焰：燃烧充分，温度比中性火焰低，氧化性较强，贫燃火焰：燃烧充分，温度比中性火焰低，氧化性较强，适用于易电离的碱金属和碱土金属元素分析，分析的重现适用于易电离的碱金属和碱土金属元素分析，分析的重现适用于易电离的碱金属和碱土金属元素分析，分析的重现适用于易电离的碱金属和碱土金属元素分

20、析，分析的重现性较差。性较差。性较差。性较差。富燃火焰：火焰燃烧不完全，具有强还原性，即火焰中含富燃火焰：火焰燃烧不完全，具有强还原性，即火焰中含富燃火焰：火焰燃烧不完全，具有强还原性，即火焰中含富燃火焰：火焰燃烧不完全，具有强还原性，即火焰中含有有有有(hn y(hn y u)u)大量大量大量大量CHCH、C C、COCO、CNCN、NHNH等组分，干扰较等组分，干扰较等组分，干扰较等组分，干扰较大，背景吸收高，适用于形成氧化物后难以原子化的元素大，背景吸收高，适用于形成氧化物后难以原子化的元素大，背景吸收高，适用于形成氧化物后难以原子化的元素大，背景吸收高，适用于形成氧化物后难以原子化的元

21、素分析。分析。分析。分析。4.2.2 原子化系统(xtng)第24页/共60页第二十五页，共60页。火焰原子化的特点与局限性火焰原子化的特点与局限性火焰原子化的特点与局限性火焰原子化的特点与局限性 特点：简单特点：简单特点：简单特点：简单(ji(ji ndn)ndn)，火焰稳定，重现性好，精密，火焰稳定，重现性好，精密，火焰稳定，重现性好，精密，火焰稳定，重现性好，精密度高，应用范围广。度高，应用范围广。度高，应用范围广。度高，应用范围广。缺点：原子化效率低、只能液体进样缺点：原子化效率低、只能液体进样缺点：原子化效率低、只能液体进样缺点：原子化效率低、只能液体进样 4.2.2 原子化系统(x

22、tng)第25页/共60页第二十六页，共60页。石墨石墨石墨石墨(shm)(shm)炉原子化法炉原子化法炉原子化法炉原子化法(GFAAS)(GFAAS)4.2.2 原子化系统(xtng)第26页/共60页第二十七页，共60页。特点：特点：特点：特点：采用直接进样和程序升温方式，原子化温度采用直接进样和程序升温方式，原子化温度采用直接进样和程序升温方式，原子化温度采用直接进样和程序升温方式，原子化温度(wnd)(wnd)曲线是曲线是曲线是曲线是一条具有峰值的曲线。一条具有峰值的曲线。一条具有峰值的曲线。一条具有峰值的曲线。可达可达可达可达35003500高温，且升温速度快。高温，且升温速度快。高

23、温，且升温速度快。高温，且升温速度快。绝对灵敏度高，一般元素的可达绝对灵敏度高，一般元素的可达绝对灵敏度高，一般元素的可达绝对灵敏度高，一般元素的可达10-910-12 g10-910-12 g。可分析可分析可分析可分析7070多种金属和类金属元素。多种金属和类金属元素。多种金属和类金属元素。多种金属和类金属元素。所用样品量少所用样品量少所用样品量少所用样品量少(1100 mL)(1100 mL)。但是石墨炉原子化法的分析速度较慢，分析成本高，背景但是石墨炉原子化法的分析速度较慢，分析成本高，背景但是石墨炉原子化法的分析速度较慢，分析成本高，背景但是石墨炉原子化法的分析速度较慢，分析成本高，背

24、景吸收、光辐射和基体干扰比较大。吸收、光辐射和基体干扰比较大。吸收、光辐射和基体干扰比较大。吸收、光辐射和基体干扰比较大。4.2.2 原子化系统(xtng)第27页/共60页第二十八页，共60页。低温原子化法：低温原子化法也称为化学原子化法，包括低温原子化法：低温原子化法也称为化学原子化法，包括低温原子化法：低温原子化法也称为化学原子化法，包括低温原子化法：低温原子化法也称为化学原子化法，包括冷原子化法和氢化物发生法。冷原子化法和氢化物发生法。冷原子化法和氢化物发生法。冷原子化法和氢化物发生法。一般冷原子化法与氢化物发生法可以使用同一装置一般冷原子化法与氢化物发生法可以使用同一装置一般冷原子化

25、法与氢化物发生法可以使用同一装置一般冷原子化法与氢化物发生法可以使用同一装置(zhungzh)(zhungzh)。冷原子化法：直接测量冷原子化法：直接测量冷原子化法：直接测量冷原子化法：直接测量HgHg氢化物发生法：氢化物发生器生成金属或类金属元素氢化氢化物发生法：氢化物发生器生成金属或类金属元素氢化氢化物发生法：氢化物发生器生成金属或类金属元素氢化氢化物发生法：氢化物发生器生成金属或类金属元素氢化物，进入原子化器。物，进入原子化器。物，进入原子化器。物，进入原子化器。4.2.2 原子化系统(xtng)第28页/共60页第二十九页，共60页。光学系统的波长显示(xinsh)值误差 光学系统分辨

26、率 基线的稳定性 吸收灵敏度(S1%)精密度 检出限 4.2.3 原子(yunz)吸收分光光度计性能指标第29页/共60页第三十页，共60页。4.3 干扰(gnro)及其消除第30页/共60页第三十一页，共60页。物理干扰：指样品溶液物理性质变化而引起吸收信号强度物理干扰：指样品溶液物理性质变化而引起吸收信号强度物理干扰：指样品溶液物理性质变化而引起吸收信号强度物理干扰：指样品溶液物理性质变化而引起吸收信号强度变化，物理干扰属非选择性干扰。变化，物理干扰属非选择性干扰。变化，物理干扰属非选择性干扰。变化，物理干扰属非选择性干扰。物理干扰一般都是负干扰。物理干扰一般都是负干扰。物理干扰一般都是负

27、干扰。物理干扰一般都是负干扰。消除方法：消除方法：消除方法：消除方法：配制与待测样品溶液基体相一致的标准溶液。配制与待测样品溶液基体相一致的标准溶液。配制与待测样品溶液基体相一致的标准溶液。配制与待测样品溶液基体相一致的标准溶液。采用采用采用采用(c(c iyng)iyng)标准加入法。标准加入法。标准加入法。标准加入法。被测样品溶液中元素的浓度较高时，采用被测样品溶液中元素的浓度较高时，采用被测样品溶液中元素的浓度较高时，采用被测样品溶液中元素的浓度较高时，采用(c(c iyng)iyng)稀释稀释稀释稀释方法来减少或消除物理干扰。方法来减少或消除物理干扰。方法来减少或消除物理干扰。方法来减

28、少或消除物理干扰。4.3.1 物理干扰及其消除(xioch)方法第31页/共60页第三十二页，共60页。化学干扰：待测元素在原子化过程中，与基体组化学干扰：待测元素在原子化过程中，与基体组化学干扰：待测元素在原子化过程中，与基体组化学干扰：待测元素在原子化过程中，与基体组分原子或分子之间产生分原子或分子之间产生分原子或分子之间产生分原子或分子之间产生(ch(ch nshng)nshng)化学作用而引化学作用而引化学作用而引化学作用而引起的干扰。起的干扰。起的干扰。起的干扰。消除方法：消除方法：消除方法：消除方法：改变火焰类型、改变火焰特性、加入释放剂、加改变火焰类型、改变火焰特性、加入释放剂、

29、加改变火焰类型、改变火焰特性、加入释放剂、加改变火焰类型、改变火焰特性、加入释放剂、加入保护剂、加入缓冲剂、采用标准加入法入保护剂、加入缓冲剂、采用标准加入法入保护剂、加入缓冲剂、采用标准加入法入保护剂、加入缓冲剂、采用标准加入法 。4.3.2 化学干扰(gnro)及其消除方法第32页/共60页第三十三页，共60页。背景干扰也是光谱干扰，主要指分子吸与光散射造成光谱背景。分子吸收是指在原子化过程中生成的分子对辐射吸收，分子吸收是带光谱。光散射是指原子化过程中产生的微小的固体颗粒使光产生散射，造成透过光减小，吸收值增加。背景干扰，一般(ybn)使吸收值增加，产生正误差。4.3.5 背景(bijn

30、g)吸收与校正第33页/共60页第三十四页，共60页。氘灯背景校正技术氘灯背景校正技术氘灯背景校正技术氘灯背景校正技术(jsh)(jsh)4.3.5 背景吸收(xshu)与校正第34页/共60页第三十五页，共60页。ZeemanZeeman效应背景校正技术：效应背景校正技术：效应背景校正技术：效应背景校正技术：该法是在磁场作用下，简并的谱线发生分裂的现象。该法是在磁场作用下，简并的谱线发生分裂的现象。该法是在磁场作用下，简并的谱线发生分裂的现象。该法是在磁场作用下，简并的谱线发生分裂的现象。ZeemanZeeman方法：方法：方法：方法：光源光源光源光源(gungyun)(gungyun)调制

31、调制调制调制磁场加在光源磁场加在光源磁场加在光源磁场加在光源(gungyun)(gungyun)上。上。上。上。吸收线调制吸收线调制吸收线调制吸收线调制磁场加在原子化器上磁场加在原子化器上磁场加在原子化器上磁场加在原子化器上使用广泛。使用广泛。使用广泛。使用广泛。磁场调制方式：磁场调制方式：磁场调制方式：磁场调制方式：交变磁场调制方式与恒定磁场调制方式。交变磁场调制方式与恒定磁场调制方式。交变磁场调制方式与恒定磁场调制方式。交变磁场调制方式与恒定磁场调制方式。4.3.5 背景吸收(xshu)与校正第35页/共60页第三十六页，共60页。交变磁场交变磁场交变磁场交变磁场(cch(cch ng)n

32、g)调制方式：调制方式：调制方式：调制方式：磁场磁场磁场磁场(cch(cch ng)ng)变化变化变化变化 零磁零磁零磁零磁 激磁激磁激磁激磁零磁时：原子零磁时：原子零磁时：原子零磁时：原子+背景吸收；背景吸收；背景吸收；背景吸收；激磁时：仅背景吸收，他们之差为原子吸收。激磁时：仅背景吸收，他们之差为原子吸收。激磁时：仅背景吸收，他们之差为原子吸收。激磁时：仅背景吸收，他们之差为原子吸收。4.3.5 背景(bijng)吸收与校正第36页/共60页第三十七页，共60页。恒定磁场恒定磁场恒定磁场恒定磁场(cch(cch ng)ng)调制方式：调制方式：调制方式：调制方式：光光光光源源源源发发发发射

33、射射射线线线线通通通通过过过过起起起起偏偏偏偏器器器器后后后后变变变变为为为为偏偏偏偏振振振振光光光光，某某某某时时时时刻刻刻刻平平平平行行行行于于于于磁磁磁磁场场场场(cch(cch ng)ng)方方方方向向向向的的的的偏偏偏偏振振振振光光光光通通通通过过过过时时时时，吸吸吸吸收收收收线线线线组组组组分分分分和和和和背背背背景景景景产产产产生生生生吸吸吸吸收收收收，得得得得到到到到原原原原子子子子吸吸吸吸收收收收和和和和背背背背景景景景吸吸吸吸收收收收总总总总吸吸吸吸光光光光度度度度；另另另另一一一一时时时时刻刻刻刻垂垂垂垂直直直直于于于于磁磁磁磁场场场场(cch(cch ng)ng)的的的

34、的偏偏偏偏振振振振光光光光通通通通过过过过原原原原子子子子能能能能器器器器时时时时只只只只有有有有背背背背景景景景吸吸吸吸收收收收，没有原子吸收，两者之差即为原子吸收。没有原子吸收，两者之差即为原子吸收。没有原子吸收，两者之差即为原子吸收。没有原子吸收，两者之差即为原子吸收。4.3.5 背景(bijng)吸收与校正第37页/共60页第三十八页，共60页。4.4.1.4.4.1.仪器操作条件的选择仪器操作条件的选择仪器操作条件的选择仪器操作条件的选择HCLHCL电流选择：电流选择：电流选择：电流选择：HCLHCL电电电电流流流流小小小小，HCLHCL所所所所发发发发射射射射谱谱谱谱线线线线半半半

35、半宽宽宽宽度度度度窄窄窄窄，自自自自吸吸吸吸效效效效应小，灵敏度增高；应小，灵敏度增高；应小，灵敏度增高；应小，灵敏度增高；但但但但HCLHCL电电电电流流流流太太太太小小小小，HCLHCL放放放放电电电电不不不不稳稳稳稳定定定定，影影影影响响响响分分分分析析析析灵灵灵灵敏度和精密度。敏度和精密度。敏度和精密度。敏度和精密度。吸收谱线选择：吸收谱线选择：吸收谱线选择：吸收谱线选择：首选最灵敏的共振吸收线。首选最灵敏的共振吸收线。首选最灵敏的共振吸收线。首选最灵敏的共振吸收线。共共共共振振振振吸吸吸吸收收收收线线线线存存存存在在在在光光光光谱谱谱谱干干干干扰扰扰扰或或或或分分分分析析析析较较较较

36、高高高高含含含含量量量量的的的的元元元元素素素素时，可选用时，可选用时，可选用时，可选用(xu(xu nyng)nyng)其他分析线。其他分析线。其他分析线。其他分析线。4.4 原子(yunz)吸收光谱法分析第38页/共60页第三十九页，共60页。光谱通带光谱通带光谱通带光谱通带(tn(tn di)di)的选择的选择的选择的选择光学系统指是狭缝宽度光学系统指是狭缝宽度光学系统指是狭缝宽度光学系统指是狭缝宽度(S/mm)(S/mm)的选择。的选择。的选择。的选择。光光光光谱谱谱谱通通通通带带带带(tn(tn di)di)主主主主要要要要取取取取决决决决于于于于单单单单色色色色器器器器的的的的倒倒

37、倒倒线线线线色色色色散散散散率率率率(D(D，nm.mm-1)nm.mm-1)。光光光光谱谱谱谱通通通通带带带带(tn(tn di)di)的的的的计计计计算算算算式式式式为为为为：W=DSW=DS。光光光光谱谱谱谱通通通通带带带带(tn(tn di)di)的的的的宽宽宽宽窄窄窄窄直直直直接接接接影影影影响响响响分分分分析析析析的的的的检检检检出出出出限限限限、灵灵灵灵敏敏敏敏度度度度和和和和线线线线性范围。性范围。性范围。性范围。对对对对于于于于碱碱碱碱金金金金属属属属、碱碱碱碱土土土土金金金金属属属属，可可可可用用用用较较较较宽宽宽宽的的的的光光光光谱谱谱谱通通通通带带带带(tn(tn di

38、)di)，而而而而对对对对于于于于如如如如铁铁铁铁族族族族、稀稀稀稀有有有有元元元元素素素素和和和和连连连连续续续续背背背背景景景景较较较较强强强强的的的的情情情情况况况况下，要用较小的光谱通带下，要用较小的光谱通带下，要用较小的光谱通带下，要用较小的光谱通带(tn(tn di)di)。4.4.1 仪器操作(cozu)条件的选择第39页/共60页第四十页，共60页。火焰的类型与特性选择火焰的类型与特性选择燃烧器高度的选择燃烧器高度的选择火焰原子化器的吸喷速率火焰原子化器的吸喷速率 也也称称为为待待测测溶溶液液(rngy)(rngy)的的提提升升量量。提提升升量量过过大大，对对火火焰焰产产生生冷

39、冷却却效效应应，影影响响原原子子化化效效率率；而而提提升升量量过过小小，影影响响分分析析方方法法的的灵灵敏敏度度和和检检出限。出限。4.4.2 火焰(huyn)原子化法最佳条件选择第40页/共60页第四十一页，共60页。石墨管类型的选择：石墨管类型的选择：石墨管类型的选择：石墨管类型的选择：普通石墨管、热解涂层石墨管、普通石墨管、热解涂层石墨管、普通石墨管、热解涂层石墨管、普通石墨管、热解涂层石墨管、L,vovL,vov平台石墨管平台石墨管平台石墨管平台石墨管 升温程序选择：升温程序选择：升温程序选择：升温程序选择：根根根根据据据据分分分分析析析析元元元元素素素素(yun(yun s)s)的的

40、的的种种种种类类类类、进进进进样样样样量量量量的的的的大大大大小小小小和和和和基基基基体体体体效效效效应应应应的的的的影影影影响响响响选选选选择择择择适适适适宜宜宜宜的的的的升升升升温温温温程程程程序序序序，是是是是石石石石墨墨墨墨炉炉炉炉原原原原子子子子化化化化法法法法分析的检出限、灵敏度、精密度和准确度的重要保证。分析的检出限、灵敏度、精密度和准确度的重要保证。分析的检出限、灵敏度、精密度和准确度的重要保证。分析的检出限、灵敏度、精密度和准确度的重要保证。基体改进剂选择基体改进剂选择基体改进剂选择基体改进剂选择进样量的选择：进样量的选择：进样量的选择：进样量的选择：与升温程序密切相关。一般

41、进样量控制在与升温程序密切相关。一般进样量控制在与升温程序密切相关。一般进样量控制在与升温程序密切相关。一般进样量控制在5100L5100L。4.4.3 石墨炉原子化法最佳条件(tiojin)选择第41页/共60页第四十二页，共60页。标准曲线法标准曲线法最最常常用用的的分分析析方方法法。标标准准曲曲线线法法最重要的是绘制一条标准曲线。最重要的是绘制一条标准曲线。配配制制一一组组含含有有不不同同浓浓度度(nngd)(nngd)被被测测元元素素的的标标准准的的标标准准溶溶液液,在在与与试试样样测测定定完完全全相相同同的的条条件件下下，依依浓浓度度(nngd)(nngd)由由低低到到高高的的顺顺序

42、序测测定定吸吸光光度度。绘绘制制吸吸光光度度A A对对浓浓度度(nngd)c(nngd)c的校准曲线。的校准曲线。测测定定试试样样的的吸吸光光度度值值，在在标标准准曲曲线线上上用用内内插插法法求求出出被被测测元元素素的的含含量量。4.4.4 原子(yunz)吸收光谱定量分析方法第42页/共60页第四十三页，共60页。标标 准准 加加 入入(jir)(jir)曲曲线法线法 4.4.4 原子(yunz)吸收光谱定量分析方法 Ax=k C A0=k（C0+Cx）Cx=AxC0/（A0-Ax）标准加入法能消除基体干扰，不能消背景(bijng)干扰。使用时，注意要扣除背景(bijng)干扰。第43页/共

43、60页第四十四页，共60页。原子荧光光谱法是1964年以后发展起来的分析方法。原子荧光光谱法是以原子在辐射能激发下发射的荧光强度进行(jnxng)定量分析的发射光谱分析法。所用仪器与原子吸收光谱法相近。4.5 原子荧光光谱法第44页/共60页第四十五页，共60页。4.5.1.1 原子荧光光谱的产生原子荧光光谱的产生气气态态自自由由原原子子吸吸收收特特征征辐辐射射后后跃跃迁迁(yuqin)到到较较高高能能级级，然然后后又又跃跃迁迁(yuqin)回回到到基基态态或或较较低低能能级级。同同时时发发射射出出与与原原激激发发辐辐射射波波长相同或不同的辐射即原子荧光。长相同或不同的辐射即原子荧光。原原子子

44、荧荧光光为为光光致致发发光光，二二次次发发光光，激激发发光光源源停停止止时时，再再发发射射过过程程立立即停止。即停止。4.5.1 原子荧光光谱法基本原理第45页/共60页第四十六页，共60页。共共振振荧荧光光(ynggung)(ynggung)、非非共共振振荧荧光光(ynggung)(ynggung)、敏敏化荧光化荧光(ynggung)(ynggung)4.5.1.2 原子荧光光谱(gungp)的类型第46页/共60页第四十七页，共60页。共振荧光共振荧光共振荧光共振荧光(ynggung)(ynggung)气气气气态态态态原原原原子子子子吸吸吸吸收收收收共共共共振振振振线线线线被被被被激激激激

45、发发发发后后后后，再再再再发发发发射射射射与与与与原原原原吸吸吸吸收收收收线线线线波波波波长长长长相相相相同同同同的的的的荧荧荧荧光光光光(ynggung)(ynggung)即即即即是是是是共共共共振振振振荧荧荧荧光光光光(ynggung)(ynggung)。它它它它的的的的特特特特点点点点是是是是激激激激发发发发线线线线与与与与荧荧荧荧光光光光(ynggung)(ynggung)线线线线的的的的高高高高低低低低能能能能级级级级相同。相同。相同。相同。如如如如 锌锌锌锌 原原原原 子子子子 吸吸吸吸 收收收收 213.86nm213.86nm的的的的 光光光光，它它它它 发发发发 射射射射 荧

46、荧荧荧 光光光光(ynggung)(ynggung)的的的的波波波波长长长长也也也也为为为为213.86nm213.86nm。若若若若原原原原子子子子受受受受热热热热激激激激发发发发处处处处于于于于亚亚亚亚稳稳稳稳态态态态，再再再再吸吸吸吸收收收收辐辐辐辐射射射射进进进进一一一一步步步步激激激激发发发发，然然然然后后后后再再再再发发发发射射射射相相相相同同同同 波波波波 长长长长 的的的的 共共共共 振振振振 荧荧荧荧 光光光光(ynggung)(ynggung)，此此此此 种种种种 原原原原 子子子子 荧荧荧荧 光光光光(ynggung)(ynggung)称为热助共振荧光称为热助共振荧光称为

47、热助共振荧光称为热助共振荧光(ynggung)(ynggung)。4.5.1.2 原子荧光光谱(gungp)的类型第47页/共60页第四十八页，共60页。非共振荧光非共振荧光 当当荧荧光光与与激激发发光光的的波波长长(bchng)不相同时，产生非共振荧光。不相同时，产生非共振荧光。非非共共振振荧荧光光又又分分为为直直跃跃线线荧荧光光、阶阶跃跃线线荧荧光光、anti Stokes（反反斯斯托克斯）荧光。托克斯）荧光。4.5.1.2 原子荧光光谱(gungp)的类型第48页/共60页第四十九页，共60页。直跃线荧光直跃线荧光直跃线荧光直跃线荧光激激激激发发发发态态态态原原原原子子子子跃跃跃跃迁迁迁

48、迁回回回回至至至至高高高高于于于于基基基基态态态态的的的的亚亚亚亚稳稳稳稳态态态态时时时时所所所所发发发发射射射射的的的的荧光称为直跃线荧光。荧光称为直跃线荧光。荧光称为直跃线荧光。荧光称为直跃线荧光。由由由由于于于于荧荧荧荧光光光光的的的的能能能能级级级级间间间间隔隔隔隔小小小小于于于于激激激激发发发发线线线线的的的的能能能能线线线线间间间间隔隔隔隔，所所所所以以以以荧光的波长荧光的波长荧光的波长荧光的波长(bchng)(bchng)大于激发线的波长大于激发线的波长大于激发线的波长大于激发线的波长(bchng)(bchng)。如如如如果果果果荧荧荧荧光光光光线线线线激激激激发发发发能能能能大

49、大大大于于于于荧荧荧荧光光光光能能能能，即即即即荧荧荧荧光光光光线线线线的的的的波波波波长长长长(bchng)(bchng)大大大大于于于于激激激激发发发发线线线线的的的的波波波波长长长长(bchng)(bchng)称称称称为为为为StokesStokes荧荧荧荧光光光光；反反反反之之之之，称称称称为为为为antiantiStokesStokes荧荧荧荧光光光光。直直直直跃跃跃跃线线线线荧荧荧荧光光光光为为为为StokesStokes荧光。荧光。荧光。荧光。4.5.1.2 原子荧光光谱(gungp)的类型第49页/共60页第五十页，共60页。阶跃线荧光阶跃线荧光阶跃线荧光阶跃线荧光正正正正常常

50、常常阶阶阶阶跃跃跃跃荧荧荧荧光光光光为为为为被被被被光光光光照照照照(gungzho)(gungzho)激激激激发发发发的的的的原原原原子子子子，以以以以非非非非辐辐辐辐射射射射形形形形式式式式去去去去激激激激发发发发返返返返回回回回到到到到较较较较低低低低能能能能级级级级，再再再再以以以以辐辐辐辐射射射射形形形形式式式式返返返返回回回回基基基基态而发射的荧光。态而发射的荧光。态而发射的荧光。态而发射的荧光。很很很很显显显显然然然然，荧荧荧荧光光光光波波波波长长长长大大大大于于于于激激激激发发发发线线线线波波波波长长长长。非非非非辐辐辐辐射射射射形形形形式式式式为为为为在在在在原原原原子化器中