第十章原子吸收光谱法

原子吸收光谱法1、原子吸收光谱的基本原理是什么，为什么采用锐线光源？答：原子吸收法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。

任何元素的原子都是由原子核和绕核运动的电子组成，原子核外电子按其能量的高低分层分布而形成不同的能级，因此，一个原子核可以具有多种能级状态。

能量最低的能级状态称为基态能级（E0=0），其余能级称为激发态能级，而能最低的激发态则称为第一激发态。

正常情况下，原子处于基态，核外电子在各自能量最低的轨道上运动。

如果将一定外界能量如光能提供给该基态原子，当外界光能量E恰好等于该基态原子中基态和某一较高能级之间的能级差ΔE时，该原子将吸收这一特征波长的光，外层电子由基态跃迁到相应的激发态，而产生原子吸收光谱。

核外电子从基态跃迁至第一激发态所吸收的谱线称为共振吸收线，简称共振线。

由于基态与第一激发态之间的能级差最小，电子跃迁几率最大，故共振吸收线最易产生。

对多数元素来讲，它是所有吸收线中最灵敏的，在原子吸收光谱分析中通常以共振线为吸收线。

若测定溶液中某金属的量，需先将金属离子化合物在高温下解离成原子蒸气，两种形态间存在定量关系。

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，使得特征谱线的光强度减弱。

光强度的变化符合朗伯-比耳定律，在此基础上再进行定量分析。

与分子光谱的带状光谱不同，原子吸收光谱理论上是线状光谱，但由于自然宽度、多普勒宽度、压力变宽、自吸变宽、场致变宽等，使得谱线具有一定的宽度。

从理论上来说，可以通过计算在吸收线轮廓内，吸收系数的积分称为积分吸收系数，简称为积分吸收，它表示吸收的全部能量。

但实际上，测定该值需要分辨率非常高的色散仪器，很难实现。

1955年澳大利亚学者沃尔森(Walsh) 提出，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的原子浓度也正比。

因此，目前一般采用测量峰值吸收系数的方法代替测量积分吸收系数的方法。

原子吸收光谱法原理
原子吸收光谱法是一种常用的分析技术，用于确定物质中的元素含量。

该方法基于原子在特定波长的光照射下发生能级跃迁的现象，利用元素特征波长的吸收峰的强度来测量样品中元素的浓度。

以下是原子吸收光谱法的原理。

1. 原子的能级结构：原子由电子围绕着原子核的轨道运动组成。

电子在这些轨道上具有不同的能量，称为电子能级。

当原子受到外部的能量激发时，电子会从低能级跳跃到高能级，形成激发态。

2. 能级跃迁：原子的电子在吸收能量后，会跃迁到高能级。

当电子从高能级返回到低能级时，必须释放出能量。

这个能量的差别可以以光子形式释放出来，其波长与能级差相关。

3. 吸收光谱：在原子吸收光谱实验中，使用的是特定波长的光源，通常为中性或离子化的金属蒸汽灯。

这些光源会发出特定波长的光，射入样品中。

4. 样品吸收：样品中的元素原子会吸收与其能级差相匹配的波长的光。

当光通过样品时，部分光会被吸收，其吸收强度与元素的浓度成比例。

5. 检测：通过测量样品吸收光的强度，可以确定元素的浓度。

一般使用光电器件来测量吸收光的强度。

可以采用单光束或双光束系统进行测量。

6. 标准曲线：为了确定未知样品中元素的浓度，常常使用标准曲线进行定量分析。

通过测量一系列已知浓度的标准溶液的吸收峰强度，可以绘制出吸收峰强度与浓度之间的关系曲线。

利用这个曲线，可以根据样品的吸光度值来确定其浓度。

总之，原子吸收光谱法利用原子能级跃迁的现象，通过测量样品对特定波长光的吸收来测量元素的浓度。

该技术广泛应用于元素分析和环境监测等领域。

原子吸收光谱法原理简述
原子吸收光谱法是一种用于分析物质中金属元素含量的方法。

它的原理简述如下：
当金属原子处于基态时，它们会吸收特定波长的光。

原子吸收光谱法利用这一特性来测量样品中金属元素的含量。

首先，样品被转化成气态原子或原子的气态化合物，然后通过光源发出的特定波长的光照射样品。

如果样品中含有被检测的金属元素，这些原子会吸收光，使得光源透过样品时的光强度减弱。

测量光源透过样品前后的光强度差异，就可以确定金属元素的含量。

原子吸收光谱法的原理基于不同金属元素吸收光的特性。

每种金属元素都有特定的吸收光谱线，这些谱线对应着特定波长的光。

因此，通过测量样品对不同波长光的吸收情况，可以确定样品中不同金属元素的含量。

此外，原子吸收光谱法还遵循比尔-朗伯定律，即吸收光强度与浓度成正比。

因此，可以通过测量吸收光强度的变化来确定金属元素的浓度。

总的来说，原子吸收光谱法利用金属原子对特定波长光的吸收特性，通过测量样品对光的吸收来确定其中金属元素的含量。

这一方法在分析化学和环境监测等领域有着广泛的应用。

1．分析化学何先莉、赵淑珍、武少华，北京工业大学出版社，1996年9月，（1997年9月第2次印刷）P323：第十章原子吸收光谱法习题1．原子核吸收分光光度计主要由哪几部分组成？每部分的作用是什么？在构造上与分光光度计有什么不同？为什么？2．什么是积分吸收？峰值吸收？实际分析中为什么可以用峰值吸收代替积分吸收？3．何为锐线光源？在原子吸收中为什么要用锐线光源？4．计算2000K和3000K时Cu324.75nm的多普勒宽度为多少?5．浓度为0.2μg/ml的镁溶液,在原子核吸收分光光度计测得吸光度为0.220，试计算镁元素的特征浓度。

(0.004μg/ml/1%)6．原子吸收光谱法测定某元素的特征浓度的0.1μg/ml/1%吸收，为使测量误差最小，需要得到0.436的吸收值,求在此情况下待测溶液的浓度应为多少?7．某原子吸收分光光度计测定某元素的光谱通带为 1.0nm，而该仪器的倒线色散率为2.0nm/mm，应选择的狭缝宽度为多少？8．使用取血清2ml用纯水稀释到50ml，测其吸光值为0.213，求血清中Mg的含量（以mg/L 表示）。

(13.5mg/L)9．用原子吸收法测某废液中Cd含量，从废液排放口准确量取水样100.0ml，经适当酸化处理后，准确加入10ml甲基异丁基酮（MIBK）溶液萃取浓缩，被测元素在波长228.8nm 下进行测定,测得吸光值为0.182，在同样条件下，测得Cd标准系列的吸光度如下：用作图法求该厂废液中Cd的含量（以mg/L表示），并判断是否超标（国家规定Cd的排放标准是0.1mg/L）?10．用原子吸收光谱法测某聚醚样品中K的含量，称取聚醚样10.0mg溶解后，转移至50ml 容量瓶中，稀释至刻度。

吸取相同体积的试液于25ml容量瓶中，分别加入不同体积的11．用原子吸收光谱法测定Cu的浓度，取10ml未知Cu试液，放入25ml容量瓶中，稀释至刻度，测得吸光度为0.302,另取10.0ml未知液和2.00ml、50μg/ml的Cu标准溶液，也放入25ml容量瓶中稀释至刻度，测得吸光度为0.760，求未知液中Cu的浓度。

第十章原子吸收光谱法知识要点1．基本概念及原理原子吸收光谱法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。

它具有灵敏度高、选择性好、测定范围广泛、操作简便和分析速度快的特点。

原子受到外界能量激发时，最外层电子可能跃迁到不同的能级，即不同的激发态。

电子在基态与激发态之间的跃迁称为共振跃迁。

电子吸收能量从基态跃迁到能量最低激发态(第一激发态)时所产生的谱线为主共振吸收线，电子从能量最低激发态跃迁回基态释放能量所产生的谱线为主共振发射线。

二者统称为主共振线，一般是元素的最易发生、吸收最强、最灵敏的谱线。

不同元素的主共振线不相同而各有其特征性，称其为元素的特征谱线。

原子吸收线并不是严格的几何线，而是具有一定宽度和轮廓的谱线。

吸收系数随波长(或频率)的分布曲线称为吸收谱线轮廓，通常用中心频率％和半宽度△v这两个物理量来描述。

中心频率v0是最大吸收系数所对应的频率，其能量等于产生吸收的两量子能级间真实的能量差，而该处的最大吸收系数又称为峰值吸收系数K。

；半宽度△v是指峰值吸收系数一半即K0/2处所对应的频率范围，它用以表征谱线轮廓变宽的程度。

2．要求掌握的重点及难点(1)原子吸收光谱仪的基本结构原子吸收光谱仪分单光束型和双光束型，由光源、原子化系统、分光系统和检测系统四大部分构成。

光源为锐线光源，多用空心阴极灯，要求其能发射待测元素的特征锐线光谱，同时强度要大、稳定性要好、寿命长。

原子化器分为火焰原子化器和非火焰原子化器。

火焰原子化器由雾化器、雾化室和燃烧器等部分组成，火焰原子化系统结构简单、操作方便，准确度和重现性较好，满足大多数元素的测定，应用较为广泛，但其原子化效率低，试样用量大；非火焰原子化器包括石墨炉原子化器，石墨炉原子化器由电源、炉体和石墨管组成，石墨炉原子化器的原子化效率和测定灵敏度比火焰原子化器高得多，试样用量少，特别适合试样量少，又需测定其中痕量元素的情况，但是其精密度不如火焰法，测定速度较火焰法慢，另外装置较复杂、费用较高。