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第4章原子吸收光谱法

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第四章 原子吸收分光光度法

第四章 原子吸收分光光度法

优点：温度高，且可控；试样用量少（μg 或μl级），可直接测固体样； 原子化效率高；灵敏度高。 缺点：精度差，分析速度慢，共存化合物分子吸收，干扰较大。
低温原子化法
汞蒸汽原子化（测汞仪） 试样中汞化合物用还原剂（SnCl2）还原为汞蒸汽，并通过Ar 或N2 将其带入 吸收池进行测定。 Hg2++Sn2+ 氢化物原子化 AsCl3+4NaBH4+HCl+8H2O = AsH3+4NaCl+4HBO2+13H2 主要用于As、Bi、Ge、Sb、Se、Te的测定。 特点： 可将待测物从大量基体中分离出来，检测限比火焰法低1-3个数量级，选 择性好，且干扰小。 Sn4++Hg

3）该法可消除基体效应带来的影响，但不能消除背景吸收。

4）加入标准溶液的浓度应适当，曲线斜率太大或太小都会引起较大误差。

1. 原子吸收光谱法测定元素M，由未知试样溶液得到的吸光度为 0.435，而在9mL 未知液中加入1mL溶液为100mg/L的M标准溶液后，混合溶液在相同条件下测得的 吸光度为0.835。计算未知试样溶液中M的浓度？ 2. 采用原子吸收分光光度法分析尿样中的铜，测定结果见下表。试计算样品中铜的含 量？
操作简便、分析速度快 准确度高：火焰法误差<1% ，石墨炉法3%-5％
第二节 原子吸收分光光度法基本原理
一、基本概念
共振吸收线：原子外层电子从基态跃迁至能量最低的激发态所产生的吸收谱线 第一共振线：元素最灵敏线，通常用作元素分析线
二、基态与激发态原子分配
Ni gi e N0 g0
Ax Cx As Ax Cs
2）作图法
1

原子吸收光谱参考答案

原子吸收光谱参考答案

第四章、原子吸收光谱分析法1 选择题1-1 原子吸收光谱是 ( A)A. 基态原子吸收特征辐射后跃迁到激发态所产生的B. 基态原子吸收了特征辐射跃迁到激发态后又回到基态时所产生的C. 分子的电子吸收特征辐射后跃迁到激发态所产生的D. 分子的振动、转动能级跃迁时对光的选择吸收产生的1-2 原子发射光谱与原子吸收光谱产生的共同点在于.( D)A. 基态原子对共振线的吸收B. 激发态原子产生的辐射C. 辐射能使气态原子内层电子产生跃迁D. 辐射能使气态原子外层电子产生跃迁1-3 在原子吸收分光光度计中，目前常用的光源是 ( C)A. 火焰B. 氙灯C. 空心阴极灯D. 交流电弧1-4 空心阴极灯内充的气体是 ( D )A. 大量的空气B. 少量的空气C. 大量的氖或氩等惰性气体D. 少量的氖或氩等惰性气体1-5 空心阴极灯的主要操作参数是 ( C )A. 内充气体的压力B. 阴极温度C. 灯电流D. 灯电压1-6 在原子吸收光谱中，用峰值吸收代替积分吸收的条件是（ B ）A 发射线半宽度比吸收线的半宽度小B 发射线半宽度比吸收线的半宽度小，且中心频率相同C 发射线半宽度比吸收线的半宽度大，且中心频率相同D 发射线频率和吸收线的频率相同1-6. 原子吸收测定时，调节燃烧器高度的目的是 ( D ) (A) 控制燃烧速度 (B) 增加燃气和助燃气预混时间(C) 提高试样雾化效率 (D) 选择合适的吸收区域1-7 原子吸收光谱分析过程中，被测元素的相对原子质量愈小，温度愈高，则谱线的热变宽将是 ( A )(A) 愈严重 (B) 愈不严重 (C) 基本不变 (D) 不变1-8在原子吸收分析中, 采用标准加入法可以消除 ( A )(A)基体效应的影响 (B)光谱背景的影响 (C)其它谱线的干扰 (D) 电离效应1-9为了消除火焰原子化器中待测元素的发射光谱干扰应采用下列哪种措施( B )(A) 直流放大 (B) 交流放大 (C) 扣除背景 (D) 减小灯电流1-10与火焰原子吸收法相比, 无火焰原子吸收法的重要优点为 ( B )(A)谱线干扰小 (B)试样用量少 (C)背景干扰小 (D)重现性好2 填空题2-1 使电子从基态跃迁到第一激发态所产生的吸收线，称为共振（吸收）线。

仪器分析 第四章

仪器分析 第四章
市环保局
Walsh的贡献：
1）AAS的理论基础—峰值吸收理论 2）发明并使用了锐线光源—HCL
1961年沃尔夫（原苏联）开始了无火焰AAS工作 1965年T.B.Willis 威尼斯开始N2O—C2H2 3000oC N2O—C2H2 的使用使测定元素30种—70多种
近代的发展：
1）背景校正，如Zeeman效应校正 2）自动化 自动进样、自动测定、微机贮存 FI—AAS
用于测量少数易解离的元素
中间薄层区——温度最高，是主要的观察区 第二燃烧区——温度在2500 oC 4CO + 2H2 + 3O2 = 4CO2 + 2H2O 总反应 2C2H2 + 5O2 = 4CO2 + 2H2O
2） 高温火焰 常用火焰C2H2-Air 用于测定： Ag、Au、Pt、Pd、Cu、Zn、Cd、Na、 K、Li、Fe、 Co、Ni、Ga、In。 高温火焰C2H2-N2O 用于测定：Al 5N2O = 5N2 + 5/2O2 2 C2H2 + 5O2 = 4CO2 + 2H2O Si Cr Mo △H= -101.5Kcal △H= -300.1Kcal
的碳粒。较强的还原能力，有利于阻碍对氧亲和
力大的元素的氧化，或者能使耐高温的氧化物易 于还原。
2 . 燃烧器
可燃气体在引燃之后在燃烧器的顶端燃烧。 三种类型：园形网孔型 单缝型 三缝型 AAS的标准部件：单缝型燃烧器 100×0.5mm 三缝型燃烧器 长110mm ,宽0.4-0.6mm 二侧起屏蔽作用。 使用：连续使用的时间不宜过长，使用结束后继续水。 原因：燃烧器来不及散热，温度过高，噪声变大， 并产生辐射，火焰产生黄色，并不断跳动， 严重时甚至发生回火。——冷却后消失 3．原子化器的组成：雾化器、雾室、燃烧器

第4章原子吸收光谱法

第4章原子吸收光谱法
(1)头发中微量元素的测定—微量元素与健康关系； (2)水中微量元素的测定—环境中重金属污染分布规律； (3)水果、蔬菜中微量元素的测定； (4) 矿物、合金及各种材料中微量元素的测定； (5) 各种生物试样中微量元素的测定。
化学化工学院 杨 睿
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§4-4 实验技术和分析方法
一、测定条件的选择 1、空心阴极灯的工作电流的选择 2、分析线的选择 3、狭缝宽度的选择 4、原子化条件的选择
Line Sources Atomizers
Filter—wavelength selection
Detectors Instrument Designs for AAS
化学化工学院 杨 睿
1. 锐线光源——空心阴极灯 Hollow Cathode Lamp
空心阴极灯组成结构示意图
化学化工学院 杨 睿
无极放电灯：用于砷、锑等元素的分析。 无极放电灯的强度比空心阴极灯大几个数量级，没有自
吸，谱线更纯，灵敏度更高。
化学化工学院 杨 睿
连续光源原子吸收光谱仪(ContrAA,德国)
2004 年4 月，德国耶 拿分析仪器股份公 司成功地设计和生 产世界第一台商品 化连续光源原子吸 收光谱仪
化学化工学院 杨 睿
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Walsh, A. 1955 测量相对值，较容易实现
A lg I0 I
锐线光源
0, a 0, e
e « a
A lg I0 I
I0
e 0
I 0,
d
I
e 0
I d

I e d e
K L
0
0,
A lg
空心阴极灯的发光原理

第四章原子吸收光谱分析3

第四章原子吸收光谱分析3
① 邻近非共振线校正法 背景吸收是宽带吸收。分析线测量是原子吸收与背
景吸收的总吸光度AT，在分析线邻近选一条非共振线， 非共振线不会产生共振吸收，此时测出的吸收为背景吸 收AB 。两次测量吸光度相减，所得吸光度值即为扣除背 景后的原子吸收吸光度值A。
AT = A + AB
A = AT - AB = k c
08:39:38
4.4.1 光谱干扰
光散射 ➢ 光散射是待测元素的吸收度增大，光散射出现在各个方
向，效果是入射光减弱，似乎被组分吸收了，因而使Ｔ 减小、Ａ增大。 ➢ 消除：一般可用“调零”的方法消除。
08:39:38
背景干扰校正方法
背景干扰可采用仪器校正背景方法，有邻近非共振线、 连续光源、Zeeman效应等校正方法。
➢ 对于曲线斜率太小的测定，易引进较大的误差。
08:39:38
定量分析方法
（2）标准加入法
标准加入法有时只用单标准加入，即取两分相同量的被测
试液，其中一分加入一定量的标准溶液，稀释到相同体积后
测定吸光度。根据吸收定律，可得:
Ax = k Cx As = k(Cx + Cs )
Cx
Ax A0 Ax
本法适用于分析线附近背景吸收变化不大的情况， 否则准确度较差。
08:39:38
背景干扰校正方法
① 邻近非共振线校正法 参比谱线选择： ➢ 参比线与测量线很近（保证二者经过的背景一致） ➢ 待测物基态原子不吸收参比线。 ➢ 参比线是测量原子的非共振线或元素灯内惰性气体元素
的谱线。
08:39:38
1
原子
光电池 光电倍增管 光敏晶体管 （2）放大器：将光电倍增管输出的较弱信号，经 电子线路进一步放大。 （3）对数变换器：光强度与吸光度之间的转换。 （4）显示、记录：新仪器配置：原子吸收计算机 工作站

第四章 原子吸收光谱法测定条件的选择

第四章 原子吸收光谱法测定条件的选择

第四章原子吸收光谱法测定条件的选择1.空心阴极灯测量条件的选择1.1 吸收线选择为获得较高的灵敏度、稳定性、宽的线性范围和无干扰测定 , 须选择合适的吸收线。

选择谱线的一般原则:a)灵敏度一般选择最灵敏的共振吸收线, 测定高含量元素时 , 可选用次灵敏线。

例如在测定高浓度钠时，不选择最灵敏线（589.0nm），而选择次灵敏线（330.2 nm）。

具体可参考Z-5000分析软件中提供各元素的谱线信息。

b)干扰谱线干扰当分析线附近有其他非吸收线存在时 , 将使灵敏度降低和工作曲线弯曲 , 应当尽量避免干扰。

例如 ,Ni230.Om 附近有 Ni231.98nm 、 Ni232.14 nm 、 Ni231.6nm 非吸收线干扰，因此，可选择灵敏度稍低的吸收线（341.48 nm）作为分析线。

而测定铷时，为了消除钾、钠的电离干扰，可用798.4nm代替780.0nm。

c)仪器条件大多数原子吸收分光光度计的波长范围是190 900 nm,并且一般采用光电倍增管作为检测器,它在紫外区和可见区具有较高的灵敏度.因此,对于那些共振线在这些区域附近或以外的元素,常选用次灵敏线作为分析波长。

例如测定铅时，为了克服短波区域的背景吸收和吸收和噪声，一般不使用217.0nm灵敏线而用283.3nm谱线。

1.2 电流的选择选择合适的空心阴极灯灯电流 , 可得到较高的灵敏度与稳定性，图4-1为Cd 灵敏对水灯电流变化的曲线。

从灵敏度考虑 , 灯电流宜用小 , 因为谱线变宽及自吸效应小 , 发射线窄 , 灵敏度增高。

但灯电流太小 , 灯放电不稳定，光输出稳定性差，为保证必要的信号输出，势必增加狭缝宽度或提高检测器的负高压，这样就会引起噪声增加，使谱线的信噪比降低，导致精密度降低。

从稳定性考虑 , 灯电流要大 , 谱线强度高 , 负高压低 , 读数稳定 , 特别对于常量与高含量元素分析 ,灯电流宜大些。

灯电流的选择原则是：保证稳定放电和合适的光强输出的前提下，尽可能选用较低的工作电流。

第四章 原子吸收光谱法


小背景低，适合于许多元素的测定。
贫燃火焰（氧化性）：温度较低，有较强的氧化性，有利 于测定易解离，易电离元素,如碱金属和不易氧化的元素 如Ag、Au、Pd等
（5）关于原子化过程：复杂的物理、化学过程 例如：某元素的原子化过程：
主反应：MX（l）－脱溶－MX（s）－气化－MX（g）－原
子化－M0（g）＋X0（g）
e 2
mc
f k，则
Kn dn k N 即积分吸收与原子密度成正比。
只要把原子吸收峰面积求出，就可以定量，求出待测元
素的浓度。 但是：由于原子吸收线的轮廓很窄，一般在0.00x nm数 量级，需要分辨率极高的分光仪器，很困难的。
结论： （1）如果用连续光源激发，由于入射光被吸收的程度极
（2）放电机理 在两电极间施加电压后，电子从阴极发射，与内充气 体碰撞使其发生电离，电离出带正电荷的气体离子在 电场作用下加速，获得足够的能量，向阴极表面轰击， 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, 发射出相应元素的特征谱
率要与吸收线中心频率一致；（2）必须是锐线
如何解决这个问题？ 很简单，只要用待测元素的材料做成光源，让此材料的元素
产生发射线就可以了。
空心阴极灯
（1）构造
阳极: 钨棒装有钛, 锆, 钽金属作成的阳极，钛, 锆,
钽等可以吸收杂质气体，如氢气，二氧化碳等 阴极: 钨棒作成圆筒形，筒内熔入被测元素（纯金属， 合金或化合物） 管内充气：惰性气体（氩或氖），低压（几百帕）
第四章 原子吸收光谱法
Atomic absorption spectrometry
第一节

4原子吸收光谱法习题答案

第四章 原子吸收光谱法习题答案1.原子吸收光谱分析的基本原理是什么？简要说明原子吸收光谱定量分析基本关系的应用条件。

原子吸收是基态原子受激吸收跃迁的过程，当有辐射通过自由原子蒸气，且入射辐射的频率等于原子中外层电子由基态跃迁到较高能态所需能量的辐射时，原子就产生共振吸收。

原子吸收分光光度法就是根据物质产生的原子蒸气对特定波长光的吸收作用来进行定量分析的。

当光源发射的某一特征波长的辐射通过原子蒸气时，被原子中的外层电子选择性吸收，透过原子蒸气的入射辐射强度减弱，其减弱程度与蒸气中该元素的基态原子浓度成正比。

当实验条件一定时，蒸气中的原子浓度与试样中该元素的含量(浓度)成正比。

因此，入射辐射减弱的程度与试样中该元素的含量(浓度)成正比。

入射辐射减弱的程度用吸光度表示。

所以，A=KC （A是吸光度，K为常数）。

基本应用条件为，采用锐线光源（发射线半宽度远小于吸收线半宽度的光源，并且发射线与吸收线的中心频率一致）。

2.简述原子吸收分光光度计的组成及各部件作用。

原子吸收分光光度计一般由四大部分组成，即光源（单色锐线辐射源）、试样原子化器、分光系统和检测系统。

光源的作用是发射被测元素的特征共振辐射。

在原子吸收光谱中采用空心阴极灯作为锐线光源。

原子化器的作用是使各种形式的试样解离出基态原子，并使其进入光源的辐射光程。

常用的原子化器有火焰原子化器和无火焰原子化器。

分光系统由入射狭缝、出射狭缝、反射镜和色散元件组成，其作用是把复合光分解为单色光，即起分光作用。

检测系统的作用是将经过原子蒸汽吸收和单色器分光后的微弱光信号转换为电信。

常用检测方法有摄谱法和光电法。

摄谱法是用感光板记录光谱信号，光电法是用光电倍增管等光电子元件检测光谱信号。

3. 什么叫锐线光源？在AAS分析中为什么要采用锐线光源？能发射出谱线强度大、宽度窄而又稳定的辐射源叫锐线光源。

在原子吸收光谱（AAS）分析中，为了进行定量分析，需要对吸收轮廓线下所包围的面积（即积分吸收）进行测定，这就需要分辨率高达50万的单色器，该苛刻的条件一般是难以达到的。

原子吸收光谱分析法


对于物理干扰，最好的消除方法 就是配制与试样溶液组成相似的 标准溶液。也可用标准参加法来 进行测定。
三，测定条件的选择： 1．分析线的选择：一般选用共
振线作分析线。 2．灯电流：保正稳定和适当光
强度输出的条件下，尽量选 用较低的工作电流。
5．狭缝宽度：由于原子吸收光谱法谱 线的重叠较少，一般可用较宽的狭 缝，以增强光的强度。但当存在谱 线干扰和背景吸收较大时，那么宜 选用较小的狭缝宽度。
SCV0.0044(g/1% 吸 收 ) A
式中：S为绝对灵敏度；C为试液 中 待 测 元 素 的 浓 度 〔g能检 出的元素的最低浓度或最小质 量。
定义为：能给出信号强度 等于3倍噪声信号强度标准偏差 时所对应的元素浓度或质量。
当在正负电极上施加适当电 压〔一般为200～500伏〕时，在 正负电极之间便开始放电，这时， 电子从阴极内壁射出，经电场加 速后向阳极运动。
电子在由阴极射向阳极的过程中， 与载气〔惰性气体〕原子碰撞使其 电离成为阳离子。带正电荷的惰性 气体离子在电场加速下，以很快的 速度轰击阴极外表，使阴极内壁的 待测元素的原子溅射出来，在阴极 腔内形成待测元素的原子蒸气云。
三．光学系统： 分光系统一般用光栅来进行分光。
光谱通带： W=D×S×10-3
其中：W为光谱通带〔单位nm〕；D为 光 栅 的 倒 线 色 散 率 〔 单 位 nm/mm-1〕 ； S为狭缝宽度〔单位μm〕。
四．检测系统： 检测系统包括检测器、放大器、
对数转换器、显示器几局部。
原子吸收光谱法的分析过程：
计算式为：D c 3 ( g / m L )
A
或 D g 3 ( g )
A
式 中 D 为 检 出 极 限 〔μg/mL 或 g〕 ； σ 为 对 空 白 溶 液 进 行 不 少 于 10 次 测 量时的标准偏差；A为吸光度；g为 质量〔g〕。

仪器分析第04章 原子吸收(荧光)光谱


N
1 2 k
（K 为激发态寿命或电子在高能 级上停留的时间，10-7-10-8 s）
原子在基态和激发态的寿命是有限的。电子在基态停留的时间长， 在激发态则很短。由海森堡测不准（Heisenberg Uncertainty principle） 原理，这种情况将导致激发态能量具有不确定的量，该不确定量使谱线 具有一定的宽度N (10-5nm)，即自然宽度。 该宽度比光谱仪本身产生的宽度要小得多，只有极高分辨率的仪器 才能测出，故可勿略不计。
K d

e 2
mc
N0 f
式中，e为电子电荷；m为电子质量；f为振子强度，它是受到激发的每个原 子的平均电子数，与吸收几率成正比。
此式说明，在一定条件下，“积分吸收”只与基态原子数N0成正比 而与频率及产生吸收线的轮廓无关。只要测得积分吸收值，即可求出基 态原子数或浓度。因此 AAS 法是一种不需要标准比较的绝对分析方法。 积分吸收就是将原子吸收线轮廓所包含的吸收系数进行积分（即吸 收曲线下的总面积）。
因此，尽管原子吸收现象早在18世纪就被发现，但一直未用 于分析。直到1955年，Alan Walsh 提出以“峰值吸收”来代替“ 积分吸收”。从此，积分吸收难于测量的困难得以“间接”地解 决。
25
2. 峰值吸收 1955年，Walsh 指出，在温度不太高时，当发射线和吸收线满足以 下两个条件，即: 带宽 e a ; e a 中心波长一致 当e a时，发射线很窄，发射线的轮廓可认为是一个矩形，则 在发射线的范围内各波长的吸收系数近似相等，即K＝K0（K ，积分吸 收系数；K0 ，峰值吸收系数），因此可以“峰值吸收”代替“积分吸收 ”:
同样频率的光辐射，其对应的谱线称为共振发射线。
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A3
A2
A1
A0
cx
材 料 与 化 学 工
0
c0
学 院
2c0
3c0
程
n
3. 采用原子吸收分光光度法分析尿样中的铜，测定结果 见下表。试计算样品中铜的含量？
加入Cu的浓度 /(µ g/mL)
吸光度/A
0
0.280
2.0
0.440
4.0
6.0
8.0
0.600 0.757 0.912
材
料
与
化
学
工
程
学
院
A
标准溶液体积：Vs
标准溶液浓度：cs 加入标准溶液后混合溶 液吸光度：Ax+s
Ax cx Ax s c xV x c sVs V x Vs
材 料 与 化 学 工 程 学 院
定容后测定:
C xV x Ax k 联立方程式： V C xV x C sV s A xs k V 求解：
料
与
化
学
工
程
学
院
一、定量分析方法 A5
1. 标准曲线法
A
A4 A3
适用于组成简单 试样的分析。
A2 A1
0
c1
c2
c3 cx c4
c5
材
料
与
化
学
工
程
学
院
配制一系列不同浓度的标准试样，由低到高依次分析， 将获得的吸光度 A 数据对应于浓度作标准曲线，在相 同条件下测定试样的吸光度 A 数据，在标准曲线上查 出对应的浓度值； 或由标准试样数据获得线性方程， 将测定试样的吸光度A数据带入计算。 注意在高浓度时，标准曲线易发生 弯

原子吸收光谱线的洛伦兹变宽是由下列哪种原因产 生的（ ）（南开大学2006年） A.原子的热运动 B.原子在激发态的停留时间 C.原子与其它粒子的碰撞 D.原子与同类原子的碰撞 采用峰值吸收代替积分吸收测量，必须满足 A. 发射线半宽度小于吸收线半宽度 B. 发射线的中心频率与吸收线的中心频率重合 C. 发射线半宽度大于吸收线半宽度 D. 发射线的中心频率小于吸收线的中心频率
由郎伯-比尔定律 I = I0 e-KL ,
e
I=
∫ 0
e
I0e-KLd
材
料
与
化
学
I0 d ∫ 0 A = lg -K Ld I e 0 ∫ 0
e

工
程
学
院
对锐线光源，可以认为Kν= b×K0 为常数：
A = lg 1 = lg eK0Lb = 0.4343K0Lb e-bK0L
吸 收
h E0
材
发射《 吸收 0-发射= 0-吸收
0-吸收
料 与 化 学 工 程 学 院
能级变宽较大
五、原子吸收定量公式的推导
若以 I0 和 I 分别代表光源通过原子蒸汽前后的总 L 光强度：
I0 A = lg I
I0
It
I0 =
∫
e 0
I0 d
I=
∫ 0
e
I d
1. 谱线中心频率
所得曲线为吸收线轮廓(line profile)。原子吸收线轮 廓以原子吸收谱线的中心频率（或中心波长）和半宽 度料 (half-width) 表征。 材 与 化 学 工 程 学 院
三、引起吸收线变宽的因素
E1
吸 收
h E0
发 射
h
吸 收
h
发 射
h
不产生能级变宽
产生能级变宽
e.g.3 W、B、La、Zr、Mo在石墨炉形成的碳化物。 这些是选择性干扰，分不同情况采取不同方法。 如：磷酸盐干扰Ca，当加入La或 Sr时，可释放出Ca来。 如：EDTA与Ca、Mg形成螯合物，从而抑制磷酸根的干扰。
材 料 与 化 学 工 程 学 院
2.消除方法 (1) 选择合适的原子化方法 提高原子化温度，化学干扰会减小，在 高温火焰中P043- 不干扰钙的测定。 (2) 加入释放剂(广泛应用) 如：磷酸盐干扰Ca，当加入La或 Sr时，可 释放出Ca。 (3) 加入保护剂 如：EDTA、8—羟基喹啉等，即有强的络合作用，又 易于被破坏掉。
公式表明：积分吸收值与单位原子蒸汽中吸收 辐射的基态原子数呈简单的线性关系，这是原子吸 收光谱分析法的重要理论依据。
材 料 与 化 学 工 程 学 院
材
料
与
化
学
工
程
学
院
积分吸收与火焰中基态 原子数的关系为：
K d ∫

e2
mc
N f
ln 2 ] 2 }
(1 )
(2)
(3)
2 ( 0 ) 当仅考虑原子的热运动时， K K 0 ×e xp{ [ 吸收系数的关系为： D
4. 自吸变宽 当基态、气态原子密度较大时产生。
5. 场致变宽 斯塔克变宽(Stark Broadening): 由于外部的电场或等离子体 中 离子、电子所形成的电场引起。 齐曼变宽(Zeeman Broadening): 由于外部的磁场影响，导致谱线 的分裂，在单色器分辨率无法 分辨时，也产生谱线变宽。 在1000~3000K、0.101MPa状态，多普勤宽度 ΔD和压
材
料
与
化
学
工
程
学
院
§4-2 原子吸收光谱法基本原理
一、共振线和吸收线
E3 E2
A
B
A 产生吸收光谱 B 产生发射光谱 E0 基态能级 E1、E2、E3、激发态能级
材 料 与 化 学 工 程 学 院
电子从基态跃迁到能量 最低的激发态(称为第一激发 态 ) 时要吸收一定频率的光， E1 这种谱线称为共振吸收线； 当它再跃迁回基态时，则发 射出同样频率的光(谱线)， E0 这种谱线称为共振发射线(它 们都简称共振线)。
1. 吸收线能量与波长关系
λ= hc/ΔE
材 料 与 化 学 工 程 学 院
1. 自然宽度ΔN 与原子外层电子发生能级间跃迁时激发态原 子的寿命有关，是客观存在。一般情况下约相当 于10-4Å ,通常可以忽略。
2. 多普勤宽度Δ D （Doppler Broadening）
这是由原子在空间作无规热运动所引致的。故又称热变宽。
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原子与分子一样,吸收特定能量后,产生基态 →激发态跃迁；产生原子吸收光谱，即共振吸 收。 原子由基态→第一激发态的跃迁,最易发生。 每种原子的核外电子能级分布不同，当产生 由基态→第一激发态的跃迁时，吸收特定频率 的辐射能量。 原子吸收光谱是线状光谱。
1.0
0.8 0.6 0.4 0.2 -4.0 -2.0 0 2.0 4.0 6.0 8.0
µ g/mL
3.5 µ g/mL
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使用标准加入法应注意以下几点： 1）待测元素浓度与对应的吸光度呈线性关系。 2）为了得到准确的分析结果，最少应采用4个点来作 外推曲线。 3）该法可消除基体效应带来的影响，但不能消除背 景吸收。 4）加入标准溶液的浓度应适当，曲线斜率太大或太 小都会引起较大误差。
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§4.5 原子吸收光谱法的干扰效应及消除方法
类型:光谱干扰、化学干扰、电离干扰、物理干扰和背景干扰
一.光谱干扰及其消除方法 1. 产生的原因
吸收线重叠： e.g. Cu 2165Å 与 2178Å。狭缝较宽时出现同 时吸收 待测元素分析线与共存元素的吸收线重叠 e.g. Fe 2719.025Å Pt 2719.038 Å e.g. Cu 2165 Å 与2178 Å Pb 2170 Å
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材
材
料
与
化
学
工
程
学
院
1、原子吸收法是基于 来进行分析的，表征 吸收线轮廓的特征值有 和 ， 实现原子吸收的峰值吸收常常采用 光源。 2、原子吸收光谱是由 的跃迁产生的。 3、原子吸收分光光度计主要 由 、 、 和 四部分构成。 4、光源的作用是发射被测元 的 。
材
Cx
C sV s Ax Vx Ax s Ax
材
料
与
化
学
工
程
学
院
例1：用原子吸收分光光度计测定矿石中的 钼。称取试样4.23 g，经溶解处理后，转移 入100 mL容量瓶中。吸取两份10.00 mL矿 试样液，分别放入两个50.00 mL容量瓶中， 其中一个再加入10.00 mL（20.0 μg/mL）标 准钼溶液，都稀释至刻度。在原子吸收分 光光度计上分别测得吸光度为0.314和0.586， 计算矿石中钼的含量。
第4章
原子吸收光谱法
Atomic Absorption Spectrum For Short：AAS
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§ 4.1 概述 1. 原子吸收光谱 溶液中的金属离子化合物在高温下能够解离 成原子蒸气，两种形态间存在定量关系。 当光源发射出的特征波长光辐射通过原子蒸 气时，原子中的外层电子吸收能量，特征谱 线的光强度减弱。 光强度的变化符合朗伯-比耳定律，进行定量 分析。 它是基于物质所产生的原子蒸气对特征谱 线的吸收作用来进行定量分析的一种方法。

把式（2）积分后，得到： 合并式（1）与（3） 整理后，得到： 整理后，得到：

0
1 K d 2

ln 2
K 0 D
e2 1 N f K 0 D mc 2 ln 2
2 K0 D ln 2 e 2 N f mc (4)
由式（4）可以得出峰值吸收系数K0与自由原子数N成正比.