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第4章 原子吸收及原子荧光光谱法(2)

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第三、四章：原子发射、吸收光谱法

第三、四章：原子发射、吸收光谱法

灯电流:空心阴极灯的发射特性取决于工作电流。灯电流过 小，放电不稳定，光输出的强度小；灯电流过大，发射谱线 变宽，导致灵敏度下降，灯寿命缩短。选择灯电流时，应在 保持稳定和有合适的光强输出的情况下，尽量选用较低的工 作电流。一般商品的空极阴极灯都标有允许使用的最大电流 与可使用的电流范围，通常选用最大电流的1/2 ~ 2/3为工 作电流。实际工作中，最合适的电流应通过实验确定。空极 阴极灯使用前一般须预热10 ~ 30 min。
分析线:用来进行定性或定量分析的特征谱线. 灵敏线:每种元素的原子光谱线中,凡是具有一定强 度,能标记某元素存在的特征谱线. 最后线:即元素含量降低或减少到最大限度时,仍能 坚持到最后的谱线.
分类：纯样光谱比较法、铁光谱比较法
铁原子光谱
3.4.2 光谱定量分析
一、原理:根据试样光谱中待测元素的谱线 强度来确定元素浓度。
4.1 概 述
定义：基于测量待测元素的基态原子对其特征谱
线的吸收程度而建立起来的分析方法。 优点：灵敏度高，10-15-10-13g ；选择性好；测量 元素多；需样量少，分析速度快 。 缺点：测定不同元素需要换灯（传统）；多数非 金属元素不可测
4.2 原理
4.2.1基本原理：在通常情况下，原子处于基态， 当通过基态原子的某辐射线所具有的能量或频 率恰好符合该原子从基态跃迁到激发态所需的 能量或频率时，该基态原子就会从入射辐射中 吸收能量，产生原子吸收光谱。 △ E=h=hc/
峰值吸收测量示意图
4.3 原子吸收分光光度计
定义:用于测量待测物质在一定条件下形成的基 态原子蒸汽对其特征光谱线的吸收程度并进行 分析测定的仪器.
分类条件 类型 按原子化方式 火焰离子化 非火焰离子化 按入射光束 单光束 多光束 按通道分 单通道 多通道

武汉大学《分析化学》(第5版)(下册)章节题库(原子吸收光谱法与原子荧光光谱法) 【圣才出品】

武汉大学《分析化学》(第5版)(下册)章节题库(原子吸收光谱法与原子荧光光谱法) 【圣才出品】

一、选择题1．原子吸收分析中，发射线的宽度（）。

A．比吸收线的宽B．比吸收线的窄C．与吸收线一样宽窄【答案】B【解析】这是实现峰值吸收的基本条件之一。

2．在原子吸收光谱中，火焰的作用是（）。

A．提供能量使试样蒸发并离解成基态原子B．发射待测原子的特征谱线C．提供能量使试样蒸发，离解并进一步使被测原子激发D．提供连续光源【答案】A3．原子吸收光谱分析中，测量的是（）。

A．峰值吸收B．积分吸收C．分子吸收D．连续光谱4．原子吸收分析中，与火焰原子化法相比，无火焰原子化法的（）。

A．原子化效率高，灵敏度高B．原子化效率低，灵敏度高C．原子化效率高，灵敏度低D．原子化效率低，灵敏度低【答案】A5．由于原子无规则的热运动所引起的变宽是（）。

A．多普勒变宽B．劳伦兹变宽C．赫鲁茨马克变宽D．自然变宽【答案】B【解析】劳伦兹和赫鲁茨马克变宽是压力变宽，自然变宽是在无外界影响的情况下，谱带的自然宽度。

6．原子吸收分光光度法中，常在试液中加入KCl，是作为（）。

A．释放剂B．缓冲剂C．保护剂D．消电离剂【答案】D【解析】由于原子的电离而引起的干扰为电离干扰，常加入易电离元素作为消电离剂。

7．若a和b两组分的吸收光谱互相重叠，干扰组分b的吸收光谱仅有一个吸收峰。

测定a时，用（）。

A．解线性方程组法B．等吸收双波长消去法C．系数倍率法D．以上全部方法都可使用【答案】D【解析】解线性方程组法适合于光谱相互重叠的各种情况；因为干扰组分b的吸收光谱有一个吸收峰，可以找到等吸收的双波长，所以可以选用等吸收双波长消去法；干扰组分无论是否存在等吸收，都可以用系数倍率法消除干扰组分的干扰。

8．关于荧光，正确的叙述是（）。

A．受激分子从激发的各个振动能级返回至基态时所发射出的光为荧光B．荧光波长大于激发光波长C．磷光波长小于荧光波长D．温度升高，溶液中荧光物质的荧光强度增强【答案】B【解析】A项，受激分子从激发态的最低振动能级返回至基态时所发出的光为荧光。

原子吸收光谱法和原子荧光光谱法介绍及应用

原子吸收光谱法和原子荧光光谱法介绍及应用
原子吸收光谱法与原子荧光光谱法 介绍和应用
4.2.1.2 光学系统
➢ 单光束光学系统
原子吸收光谱法与原子荧光光谱法 介绍和应用
原子吸收光谱法与 原子荧光光谱法介绍和应用
原子吸收光谱法与原子荧光光谱法 介绍和应用
Alan Walsh
(1916-1998) 和他的原子吸 收光谱仪在一 起
原子吸收光谱法与原子荧光光谱法 介绍和应用
4.1 原子吸收光谱法
➢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。
原子吸收光谱法与原子荧光光谱法 介绍和应用
4.2 原子吸收分光光度计
原子吸收光谱法与原子荧光光谱法 介绍和应用
4.2.1 仪器结构与工作原理
原子吸收光谱法与原子荧光光谱法 介绍和应用
4.2.1.1 空心阴极灯
➢ 空心阴极灯(Hollow Cathode Lamp，HCL) ➢ 由待测元素的金属或合金制成空心阴极圈和钨或其
各个量子化能级上的分布遵循Boltzmann分布 定律：
Ni
gi
ΔEi
e kT
N0 g0
原子吸收光谱法与原子荧光光谱法 介绍和应用
4.1.1 原子吸收光谱的产生
➢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(ΔEi)时，核 外层电子将吸收特征能量的光辐射由基态跃 迁到相应激发态，从而产生原子吸收光谱。
➢ 选择性好：谱线比原子发射少，谱线重叠概率小 。 ➢ 灵敏度高：适用于微量和痕量的金属与类金属元素
定量分析。 ➢ 精密度(RSD%)高：一般都能控制在5%左右。 ➢ 操作方便和快速： 无需显色反应。 ➢ 应用范围广。 ➢ 局限性：不适用于多元素混合物的定性分析；对于

(完整word版)原子吸收光谱分析解读

(完整word版)原子吸收光谱分析解读

原子吸收光谱分析4。

2.1 概述4。

2。

1。

1 基本概念1)原子光谱根据原子外层电子跃迁所产生的光谱进行分析的方法，称为原子光谱法，包括原子发射光谱法、原子吸收光谱法和原子荧光光谱法。

本章重点介绍应用广泛的原子吸收光谱法。

2)原子吸收光谱原子吸收光谱法，又称原子吸收分光光度法或简称原子吸收法，它是基于测量试样所产生的原子蒸气中基态原子对其特征谱线的吸收，从而定量测定化学元素的方法.4。

2.1。

2 仪器结构和过程图4-21 原子吸收示意图如上图,含Pb溶液将经过预处理－喷射成雾状进人燃烧火焰中，Pb化合物雾滴在火焰温度下,挥发并离解成Pb原子蒸气。

用Pb空心阴极灯作光源，产生Pb的特征谱线，通过Pb原子蒸气时，由于蒸气中基态Pb原子的吸收，Pb的特征谱线强度减弱，通过单色器和检测器测得其减弱程度，即可计算出溶液中Pb的含量。

4。

2。

1。

3 方法特点灵敏度高，10—9g/ml-10—12g/ml。

选择性好,准确度高。

单一元素特征谱线测定，多数情况无干扰。

测量范围广.测定70多种元素。

操作简便，分析速度快。

4。

2.2 原子吸收法基本原理 4。

2。

2.1 共振线和吸收线 1） 基本概念➢ 共振线电子从基态跃迁到能量最低的激发态（称为第一激发态），为共振跃迁，所产生的谱线称为共振吸收线(简称共振线).当电子从第一激发态跃回基态时,则发射出同样频率的谱线,称为共振发射线（也简称共振线）。

对大多数元素来说,共振线是指元素所有谱线中最灵敏的线。

➢ 特征谱线各种元素的原子结构和外层电子排布不同.不同元素的原子从基态激发至第一激发态（或由第一激发态跃回基态）时，吸收(或发射)的能量不同，因此各种元素的共振线不同而有其特征性,这种共振线称为元素的特征谱线。

2) 朗伯原理图4-22 原子吸收法的朗伯定律示意图原理公式：b K e I I νν-=0νK ：吸收系数；ν：频率。

吸收线图4-23 吸收线轮廓图 图4—24 吸收线半宽度比较上述两个图，注意图的纵坐标参量的不同。

第四章 原子吸收及原子荧光光谱法2014

第四章 原子吸收及原子荧光光谱法2014

πe K v dv N0 f mc

2
π e2 K v dv N0 f mc
是一种绝对测量方法，现在的分光装置无法实现。

(△λ =10-3，若λ 取600nm，单色器分辨率R=6×105 )
用连续光谱作光源，所产生的吸收值 将是微不足道的，仪器也不可能提供 如此高的信噪比！ Walsh提出 “峰值吸收” 代替“积分吸收”。
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:
e a
发射线的轮廓是一个矩形，
发射线的范围内各波长的吸收系数近似相等，
e = a
发射线轮廓处于吸收线轮廓的中心频率或中心波长部分 ，发射线的 轮廓，就相当于吸收线的中心或峰值频率部分，
（1）多普勒变宽（Doppler effect）
与激发态原子杂乱无章的热运动有关。 多普勒效应:低压气体中做热运动的激发态原子对一固定 的观测者存在观测方向上的速度分量。 多普勒位移的大小与原子是朝向检测器或是远离检测器 的速度成正比。由热运动产生的，所以又称为热变宽， 一般可达10-3nm，是谱线变宽的主要因素。
§4-2 原子吸收光谱法基本原理
一、原子吸收光谱的产生 二、原子的轮廓与变宽 三、定量分析的理论基础
基态原子和原子吸收光谱的产生 基态原子的产生 MX试样溶液雾粒喷入高温火焰中发生蒸发脱水、热分解原子化、 激发、电离、化合等一系列过程 脱水 气化 1） MX(湿气溶液) MX(s) MX(g) 原子化 2） MX(g) 激发 3) M(g) ↔ M(g) ＋X(g) 电离 M*(g) ↔
率
影响谱线变宽的因素
• 谱线具有一定的宽度，主要有两方面的因素：一 类是由原子性质所决定的，例如，自然宽度；另 一类是外界影响所引起的，例如，热变宽、碰撞 变宽等。 • 谱线的宽度对原子吸收光谱法的灵敏度、准 确性和选择性都有影响，宽度越大，对分析不利。 （1）多普勒变宽（Doppler effect） （2）原子碰撞产生的压力变宽（pressure effects） （3）电场及磁场效应（electric and magnetic field effect）或称为塞曼效应（Zeeman effect）。 (4)自吸变宽

第四章 原子吸收光谱

第四章 原子吸收光谱

一．判断题1. 原子吸收光谱是由气态物质中基态原子的内层电子跃迁产生的。

（×）2. 实现峰值吸收的条件之一是：发射线的中心频率与吸收线的中心频率一致。

（√）3. 原子光谱理论上应是线光谱，原子吸收峰具有一定宽度的原因主要是由于光栅的分光能力不够所致。

（×）4. 原子吸收线的变宽主要是由于自然变宽所导致的。

（×）5. 在原子吸收光谱分析中，发射线的中心频率与吸收线的中心频率一致，故原子吸收分光光度计中不需要分光系统。

（×）6. 空心阴极灯能够发射待测元素特征谱线的原因是由于其阴极元素与待测元素相同。

（√）7. 火焰原子化器的作用是将离子态原子转变成原子态，原子由基态到激发态的跃迁只能通过光辐射发生。

（×）8. 根据波尔兹曼分布定律进行计算的结果表明，原子化过程时，所有激发能级上的原子数之和相对于基态原子总数来说很少。

（√）9. 石墨炉原子化法比火焰原子化法的原子化程度高，所以试样用量少。

（√）10. 原子化温度越高，激发态原子数越多，故原子化温度不能超过2000K。

（×）11. 一般来说，背景吸收使吸光度增加而产生正误差。

（√）12. 在原子吸收分光光度分析中，如果待测元素与共存物质生成难挥发性的化合物，则会产生负误差。

（√）13. 火焰原子化法比石墨炉原子化法的检出限低但误差大。

（×）14. 压力变宽不引起中心频率偏移，温度变宽引起中心频率偏移。

（×）15. 贫燃火焰也称氧化焰，即助燃气过量。

过量助燃气带走火焰中的热量，使火焰温度降低，适用于易电离的碱金属元素的测定。

（√）16. 当气态原子受到强的特征辐射时，由基态跃迁到激发态，约在10-8s后，再由激发态跃迁到基态，辐射出与吸收光波长相同或不同的荧光。

（√）17. 激发光源停止后，荧光能够持续发射一段时间。

（×）18. 当产生的荧光与激发光的波长不相同时，产生非共振荧光，即跃迁前后的能级发生了变化。

武汉大学《分析化学》(第5版)(下册)课后习题(原子吸收光谱法与原子荧光光谱法) 【圣才出品】

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第4章　原子吸收光谱法与原子荧光光谱法4-1 Mg 原子的核外电子跃迁时吸收共振线的波长为285.21nm ，计算110133S P →在2500K 时其激发态和基态原子数之比。

解：已知231341.3810, 6.62610k J K h J s---=⨯⋅=⨯⋅由于/0/i E kT i g g e-∆i 0N /N =00/(21)/(21),i i g g J J J L S=++=+又根据题意可得00,1i J J ==所以0/3/1i g g =348919/ 6.62610 3.010/285.2110 6.97410i E hc Jλ---∆==⨯⨯⨯⨯=⨯1923i 0N /N =10103exp[ 6.974/(1.382500)]---⨯⨯⨯⨯-9i 0N /N =5.06104-2 原子吸收分光光度计单色器的倒线色散率为1.6nm/mm ，欲测定Si251.61nm 的吸收值，为了消除多重线Si251.43nm 和Si251.92nm 的干扰，应采取什么措施？答：由题意知属于谱线干扰，可采用的措施是减小单色器狭缝。

Si251.61nm 与Si251.92nm 、Si251.43nm 分别相差0.31nm 和0.18nm ，单色器的倒线色散率为1.6nm/mm ，所以应选用的狭缝宽度s≤（0.18/1.6）mm ＝0.1125mm 。

4-3 简述原子吸收光谱产生的原理，并比较与原子发射光谱有何不同？答：（1）原子吸收光谱产生的原理：处于基态原子核外层电子，如果外界所提供特定能量的光辐射恰好等于核外层电子基态与某一激发态之间的能量差时，核外层电子将吸（2）原子吸收光谱与原子发射光谱的不同之处为：原子吸收光谱是基于物质所产生的原子蒸气对特定谱线的吸收作用来进行定量分析的方法；原子发射光谱是基于原子的发射现象来进行定量分析的方法。

4-4 简述原子吸收光谱法进行定量分析的依据及其定量分析的特点。

仪器分析第04章 原子吸收(荧光)光谱

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。

第四章 原子吸收光谱法与原子荧光光谱法

第四章 原子吸收光谱法与原子荧光光谱法

第四章原子吸收光谱法与原子荧光光谱法4-1 . Mg原子的核外层电子31S0→31P1跃迁时吸收共振线的波长为285.21nm,计算在2500K 时其激发态和基态原子数之比.解:Mg原子的电子跃迁由31S0→31P1 ,则g i／g0=3跃迁时共振吸收波长λ=285.21nmΔEi=h×c／λ=（6.63×10-34）×（3×108）÷（285.31×10-9）=6.97×10-19J激发态和基态原子数之比：Ni／N0＝（g i／g0）×e-ΔEi／kT其中:g i／g0=3ΔEi／kT=-6.97×10-19÷〔1.38×10-23×2500〕代入上式得：Ni／N0＝5.0×10-94-2 .子吸收分光光度计单色器的倒线色散率为1.6nm／mm，欲测定Si251.61nm的吸收值，为了消除多重线Si251.43nm和Si251.92nm的干扰，应采取什么措施？答：因为: S1 =W1/D= (251.61-251.43)/1.6= 0.11mmS2 =W2/D=（251.92-251.61）/1.6=0.19mmS1＜S2所以应采用0.11mm的狭缝.4-3 .原子吸收光谱产生原理，并比较与原子发射光谱有何不同。

答：原子吸收光谱的产生：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（ΔEi）时，核外层电子将吸收特征能量的光辐射有基态跃迁到相应激发态，从而产生原子吸收光谱。

原子吸收光谱与原子发射光谱的不同在于：原子吸收光谱是处于基态原子核外层电子吸收特定的能量，而原子发射光谱是基态原子通过电、热或光致激光等激光光源作用获得能量；原子吸收光谱是电子从基态跃迁至激发态时所吸收的谱线，而原子发射光谱是电子从基态激发到激发态，再由激发态向基态跃迁所发射的谱线。

环境仪器分析(张宝贵) 第4章 原子荧光光谱法

环境仪器分析(张宝贵) 第4章 原子荧光光谱法

4.2 氢化物发生体系
共价氢化物的生成,归纳起来,有三种还原体系
金属---酸还原体系 硼氢化钾（钠）---酸还原体系 电解法还原体系
三种还原体系
反应原理 金属体系：
Zn + 2HCl
+
Em +
ZnCl2 + 2H*
EHn + H2
Em 表示发生还原反应的正离子 H* 表示初生态
硼氢化钾（钠）---还原体系
原子荧光方法中，最主要，最有应用价值的是
氢化物原子荧光法，它具有检出限低，仪器便 宜，该方法最适宜测定的元素如As，Pb，Hg， Ca，Se等，恰恰是环保，临床医药，半导体 工业最常测定的元素。因此，原子荧光是重要 的无机痕量分析方法之一。
原子发射、吸收和荧光光谱
（1）发射与吸收光谱--线状光谱
NaBH4 + 3H2O + HCl 8H*
Em
+
H3BO3 + NaCl + 8H*
EHn + H2
优缺点比较
金属---酸
还原能力差、少数元素能 生成 EHn,AsH3, SnH2,SeH2 还原能力强，已知有10种 元素可生成共价氢化物： As,Sb,Bi,Pb,Se,Te,Ge,Sn, Zn,Cd
大气及大气颗粒物
原子荧光光谱法用于测定大气及颗粒物中某些元
素的测定，为了解大气的污染情况提供信息。用 双道原子荧光光度计测定空气中的铅、硒的含量， 检出限分别达到1 µg/L和4.72×10-5 mg/m3。用 冷原子荧光光谱法测定大气中痕量气态总汞、汞 矿区冶炼车间空气中的二价汞、垃圾卫生填埋场 排气筒中的气态总汞及排气筒中单甲基汞和二甲 基汞的含量。经消解后，采用原子荧光光谱法可 对大气颗粒物中铅、汞、砷和锑等重金属元素的 分布进行分析。
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3 KDc 3 c Dc 3(g / ml) K A

(x i x)2 n 1
检出限不仅与灵敏度有关，而且还考虑到仪器噪声！因而检测 限比灵敏度具有更明确的意义，更能反映仪器的性能。只有同 时具有高灵敏度和高稳定性时，才有低的检出限。
7
4-6干扰效应及其消除方法
比，灵敏度略有下降（因为入射线分裂，使其光强下降）;
仪器价格昂贵。
17
4-7 原子荧光光谱法
4-7-1 概述 原子荧光光谱法（AFS）是1964年以后发展起来的一种新的痕量 分析方法，它是通过测定原子在辐射能作用下发射的荧光强度 进行定量分析的一种发射光谱分析方法。因所用仪器与原子吸 收仪器相近，因而将其放在本章中阐述。 特点 1）灵敏度高，检出限较低。特别对Cd、Zn等元素有相当低的检 出限，Cd可达0.001ng.cm-3、Zn为0.04ng.cm-3。由于原子荧光的 辐射强度与激发光源成比例，采用新的高强度光源可进一步降 低其检出限。
4-6-1 干扰效应 1. 物理干扰 来源：试样粘度、表面张力使其进入火焰的速度或喷雾效率改变 引起的干扰。 消除：可通过配制与试样具有相似组成的标准溶液或标准加入法 来克服。 2. 化学干扰 来源：被测元素的原子与干扰组分发生化学反应生成难挥发的化 合物所引起的干扰，主要影响原子化效率，使待测元素的吸光度 降低。
4-4实验技术和分析方法
4-1-1 测量条件的选择 1. 分析线：通常选共振线。当待测原子浓度较高时，为避免过 度稀释和向试样中引入杂质，可选取次灵敏线！ 2. 狭缝宽度：调节狭缝宽度，可改变光谱带宽(W=SD)，也可 改变照射 在 检 测 器 上的光强 。 一般狭缝宽度 选择在通带为 0.4~4.0nm 的范围内，对谱线复杂的元素如Fe、Co 和 Ni，需在 通带相当于1Å 或更小的狭缝宽度下测定。 3. 空心阴极灯的工作电流：灯电流过小，光强低且不稳定；灯 电流过大，发射线变宽，灵敏度下降，且影响光源寿命。 选择原则：在保证光源稳定且有足够光输出时，选用最小灯电 流，最佳灯电流要通过实验确定。
焰原子化的干扰严重。 消除方法：采用石墨炉平台技术、高新石墨材料、快速测光计和
Zeeman 背景校正等方法可将石墨炉背景干扰降低到和火焰背景
干扰相同的水平。
12
4-6-2 背景校正方法
1. 邻近非共振线校正背景
1 2
基态原子 + 背景 AT AB
紫外区用氘灯；可见 光区用碘钨灯或氙灯。
1为共振线；2为邻近线
2. 连续光源背景校正 切光器使锐线源和氘灯源交替进处原子化器。然后分别测定吸 光值：A锐=A+AB A=a+AB=AB A=A锐-AB=A锐-A氘 式中a为基态原子对连续光源的吸光值，因待测原子浓度很低， 相对而言，a可勿略。
13
4-6-2 背景校正方法
3. 塞曼效应背景校正
a）Zeeman效应：原子蒸汽在强磁场（约为1T）作用下，原子
④净化—短时间（3～5s）内去除试样残留物，温度应高于原子 化温度。
5.进样量：进样量过小，吸收信号弱，进样量太大，对火焰有
自由原子在火焰中的分布 冷却效应，在石墨炉原子化法中会增加除残困难
2
4-4-2 定量分析方法
1.校准曲线法 配制一组含有不同浓度被测元素的标准溶液，在与试样测定完全 相同的条件下，按浓度由低到高的顺序测定吸光度值。绘制吸光 度对浓度的校准曲线。测定试样的吸光度，在校准曲线上用内插 法求出被测元素的含量。 使用校准曲线法注意的几点 （1）所配标液浓度应在标准曲线的线性范围内 （2）标准系列与未知样品的组成应尽可能一致，且标准溶液与 试样应用相同的试剂处理 （3）操作条件在整个分析过程中保持不变 （4）每次测定重配与测定标准系列
A c c A0 Ax
4
4-5 灵敏度与检出限
灵敏度与检出限是评价分析方法与分析仪器的重要指标。 4-5-1 灵敏度（S）
0.0044 1975年IUPAC规定，灵敏度S定义是分析标准函数的一次导数。分 0 (g / mL / 1%) 析标准函数为 A=f(c)则灵敏度S=dA/dc A
电子能级的裂分导致形成几条吸收线。这种现象称为塞曼效应 。即每条谱线进一步分裂，分裂的谱线间波长差很小，吸收线
彼此相差约为0.01nm。
单重态跃迁的裂分最为简单。它裂分为三条谱线，中心的π线和 对称分布在中心波长两侧的两条谱线σ+和σ-。其中π成分是在原
来吸收线的波长λ上， σ+和σ-成分的波长分别为λ±△λ， △λ的
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4-7-1 概述
2）谱线干扰少；可以做成非色散原子荧光光度计计； 3） 校正曲线范围宽(3-5个数量级)； 4）易制成多道仪器，进行多元素同时测定； 5）荧光猝灭效应、复杂基体效应等可使测定灵敏度降低；
6）散射光干扰；
7）可测量的元素不多，应用不广泛（主要因为AES和AAS的广 泛应用，与它们相比，AFS没有明显的优势）
A ii）当通过偏振器光的振动方向（图中C）平行于磁场或线 AB+A 振动方向时，则背景和原子线均吸收该偏振光，得AB+A； D
iii）旋转偏振器，产生的信号交替进入检测器，经电子线路 自动进行差减，得到净吸光度A。
C
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4-6-2 背景校正方法
可变磁场调制：原子化器所加磁场的强度可变，即零磁和激磁。 但偏振器不旋转，只固定产生垂直于磁场方向偏振光。
0.0044 V 0.0044 20 201012 m0 5.8 1012 (g / 1%) A lg 0.5
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4-5-2 检出限
表示能被仪器检出的元素的最低浓度或最低质量 通常以产生空白溶液信号的标准偏差3倍时的测量信号对应浓度 表示。σ为空白溶液至少测定10次的标准偏差 A=Kc K=A/c
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4-7-2 基本原理
（1）共振荧光 气态自由原子吸收共振线被激发后，再发射出与原激发辐射波长 相同的辐射即为共振荧光。若原子受激发处于亚稳态，再吸收辐 射进一步激发，然后再发射相同波长的共振荧光，此种原子荧光 称为热助共振荧光。 特点: 激发线与荧光线的高低能级相同，其产生过程如图中A；热 助共振荧光，如图中B。
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4-6-1 干扰效应
消除： ① 加入释放剂：SO42-、PO43-对Ca2+的干扰----加入La(III)、 Sr(II)---释放Ca2+； ② 加入保护剂（配合剂），PO43-对Ca2+的干扰---加入EDTA---CaY(稳定但易破坏) 。 ③ 加入缓冲剂或基体改进剂：主要对GFAAS。例如加入EDTA 可使Cd的原子化温度降低。 ④ 化学分离：溶剂萃取、离子交换、沉淀分离等 K K+ + e 3. 电离干扰 Ca++ e Ca 来源：高温导致原子电离，从而使基态原子数减少，吸光度下 降。 消除：加入消电离剂（主要为碱金属元素），产生大量电子， 从而抑制待测原子的电离。如大量KCl 的加入可抑制Ca的电离，
例，以3μg/ml的钙溶液，测得透光率48％，计算钙的特征浓度
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4-5-1 灵敏度
2.特征质量（m0） 对于石墨炉原子化法，采用特征质量(以g/1%) 更为适宜。显然，
特征浓度或特征质量愈小，测定的灵敏度愈高。
0.0044 V m0 (g / 1%) A
例，用AAF石墨炉原子吸收分光光度计测定镉的灵敏度时，若配 制浓度为20μg/L的水溶液，进样20μL，测得透光率50％，计算镉 的特征质量：

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4-7-2 基本原理
（2）非共振荧光 非共振荧光又分为直跃线荧光、阶跃线荧光和anti-Stokes荧光。 1）直跃线荧光：激发态原子跃迁回至高于基态的亚稳态时所发射 的荧光称为直跃线荧光。由于荧光能级间隔小于激发线的能线间 隔，所以荧光的波长大于激发线的波长。如果荧光线激发能大于 荧光能，即荧光线的波长大于激发线的波长称为Stokes荧光。反 之，称为anti-Stokes荧光。直跃线荧光为Stokes荧光。 2）阶跃线荧光 阶跃线荧光可分：正常阶跃线荧光 （图中A），其荧光波长大于 激发线波长。热助阶跃线荧光 （图中B） 。
c）分类： 光源调制——磁场加在光源上。因应用较少，此处不作讨论。 吸收线调制——磁场加在原子化器上。可分为恒定磁场和可变磁 场。
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4-6-2 背景校正方法
恒定磁场调制：原子化器中谱线分裂所产生的 线的振动方 AB 向始终平行于磁场（图中B和D）。 B i）当通过偏振器光的振动方向（图中A）垂直于磁场或线振 动方向时，只有背景吸收该偏振光，得AB；
i）零磁，原子化器中吸收线不分裂，测得A+AB； ii）激磁，原子化器中吸收线分裂， 线振动方向垂直于偏振 光振动方向，只产生背景吸收AB； iii） 净吸光度，上述两次测定的差，即为扣除背景后的净吸 光度A。 d）Zeeman背景校正的特点 波长范围宽（190-900nm）； 校正准确度较高，可用于强 背景校正（ AB 可高达 1.5-2.0 ）； 与非 Zeeman 效应扣背景相
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4-6-1 干扰效应
④火焰背景干扰
来自燃烧气的背景干扰
消除：因此可通过空白进行校正。 来自样品基体的背景干扰
消除：更换燃气；改变测量参数（温度， 燃助比）；加入辐射
缓冲剂，如果知道干扰来源，可在标准液和样品中加入同样且 大量的干扰物质。
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4-6-1 干扰效应
⑤非火焰背景干扰
非火焰的电热原子化（石墨炉）中产生的背景干扰，通常要比火
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4-6-1 干扰效应
4. 光谱干扰
①谱线重叠干扰：由于光源发射锐线，因此，谱线重叠干扰的较
少。 消除：一旦发生重叠干扰，另选分析线。如 V 线 （3082.11Å） 对
Al 线（3082.15 Å）的干扰；
②非吸收线干扰：来自被测元素自身的其它谱线或光源中杂质的 谱线。 消除：减小狭缝和灯电流或另选分析线。 ③火焰的连续背景发射干扰：可通过光源调制消除