原子吸收值与浓度的关系

《仪器分析测试技术》系列课程
原子吸收光谱法基本原理——原子吸收值与浓度的关系
《仪器分析测试技术》
在吸收轮廓内，将吸收系数对频率进行积分，称为积分吸收。

式中：e为电子电荷；m为电子质量；c为光速；N0为单位体积原子蒸气
中吸收辐射的基态原子数，即基态原子密度；f为振子强度。

积分吸收与单位体积基态原子数呈简单的线性关系。

峰值吸收是指基态原子蒸气对入射光中心频率线的吸收。

峰值吸收的大小以峰值吸收系数K0表示。

在一定实验条件下，基态原子蒸气的峰值吸收与待测元素的浓度N0成正比。

如何实现峰值吸光度的测量？
Ø
峰值吸收测量条件
锐线光源的必备条件
采用锐线光源实现。

锐线光源是能发射出谱线宽
度很窄的发射线的光源。

具备两个条件：发射线的中
心频率恰好与吸收线的中心频率(υ0)一致；发射线的
半宽度(△υe )远小于吸收线的半宽度(△υa )。

使用锐线光源时，吸光度与基态原子数之间的关系是：
式中：k为常数；L为光程；N0为基态原子数。

在原子吸收测量温度下，基态原子数近似等于总原子数。

因此，原子吸收测定的吸光度与吸收介质中原子总数N呈正比关系。

在原子化效率恒定、一定浓度范围及一定的吸光介质厚度的情况下，吸光度与待测元素的浓度成正比，
式中：K为与待测元素和分析条件有关的常数；
c为待测元素的浓度。

请大家查阅相关文献，寻找答案。

第十三章 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法(atomic absorption spectrophotometry, AAS)又称为原子吸收光谱法。

它是本世纪60年代后期迅速发展和广泛应用的一种较新型的仪器分析方法。

1955年澳大利亚物理学家瓦尔西（A.Walsh）在墨尔本展出了由他设计的第一台原子吸收分光光度计。

原子吸收分光光度法是基于物质产生的原子蒸气对特征谱线的吸收，测量原子蒸气对光辐射的吸收，即通过测量基态原子对特征谱线吸收程度，进行定量分析方法。

AAS法同UV法同属于吸收光谱法，因此在基本原理和仪器基本组成等方面有某些相似。

然而UV法研究对象是溶液中化合物的分子吸收，分子吸收的谱带较宽（在几nm以上），为带状吸收光谱，而原子吸收分光光度法研究对象是原子蒸气，气态原子吸收是窄带吸收，即线吸收，线宽仅为千分之几纳米（约为10-3 nm，极窄吸线）。

由于这种区别，致使它们的仪器装置和分析方法都有不同，由图比较，就可以看出二者的主要区别：（1）原子吸收分光光度法采用原子化器代替了吸收池；（2）用空心阴极灯（锐线光源）代替了连续光源；（3）单色器位置放在原子化系统之后。

原子吸收分光光度法具有如下特点：（1）灵敏度高。

火焰原子吸收法灵敏度高达可测到10-6~10-9g/ml，用无火焰原子吸收光谱法可没到10-9mg/ml数量级。

1（2）干扰少，且易于消除。

由于原子吸收光谱法是根据原子蒸气对待测元素特征谱线的吸收来进行分析的。

特别是同族元素，不需预分离，就可以直接测定。

（3）分析速度快。

由于选择性好，化学处理的测定操作简便。

近年来，微机的广泛应用以及智能化仪器的出现，与自动进样器、荧光显示屏的打印机等相配合，可在30分钟内分析50个样品中6元素。

（4）准确度高。

±1~3%误差。

（5）应用范围广。

几乎全部金属元素和一些准金属元素，目前用原子吸收分光光度法可测定元素已达70多种。

缺点：通常每个元素都要有自已的灯作为光源，因而附件多。

金属元素的原子吸收法原理
原子吸收法是一种光谱分析技术，用于测定金属元素的含量。

它的原理基于元素原子在特定波长的光照射下，原子吸收能量的量与元素的浓度成正比关系。

具体原理如下：
1. 原子化：通过加热样品或使用火焰、燃烧炉等将样品转化为气态原子。

有机物样品需要先进行矿化处理，将其转化为无机物。

2. 光谱测定：将样品送入光谱仪，使用特定波长的光照射样品。

光源通过一个窄缝发出的光束，经过物镜透镜聚焦后通过样品室中的样品，被光罩捕捉到一个条状窄缝的光栅上。

3. 吸收：样品中的金属原子在特定波长的光照射下会吸收特定的能量，导致吸收的光强度减弱。

吸收的光强度与金属元素的浓度成正比。

4. 比较：将吸收的光通过光电倍增管转化为电信号，经过放大、滤波等处理后与标准溶液进行比较。

5. 计算：通过校正曲线，将吸收的信号与标准曲线上的吸收值对应，从而确定样品中金属元素的浓度。

原子吸收法具有准确性高、灵敏度好等优点，在环境、食品、医药等领域有广泛
应用。

原子吸收法的定量关系式原子吸收法是一种常被用于测定痕量金属元素浓度的分析技术。

它基于原子吸收光谱原理，并且可以利用光的吸收强度与待测物质浓度之间的定量关系。

在原子吸收法中，首先需要将样品原子化，通常使用火焰或电弧进行原子化。

然后，通过光源（通常是一束白炽灯或者是一束特定的原子发射光谱的气体放电灯）照射样品原子化的区域。

原子化的样品吸收光源中特定波长的光，发生吸收现象。

被吸收的光强度与待测金属元素的浓度成正比。

原子吸收光谱仪通常由光源、样品室和光探测器组成。

光源发出特定波长的光进入样品室，经过样品原子化后进入光探测器。

光探测器测量光的强度，然后将结果转化为浓度值。

原子吸收法的定量关系可以通过比尔—朗伯定律来描述。

比尔—朗伯定律表达了光强度与浓度之间的关系，它可以表示为下面的公式：A = εbc其中，A是吸光度，表示被吸收的光与入射光之间的相对减小，ε是摩尔吸光度（molar absorptivity），c是物质的浓度，b是光程（样品的物质相对于光来源之间的距离）。

摩尔吸光度（molar absorptivity）是一个常数，它表示每摩尔物质对特定波长的光的吸收程度。

是一个取决于特定物质和特定波长的常数。

根据比尔—朗伯定律，我们可以得到下面的关系式：c = A /( εb)也就是说，物质的浓度可以通过测量吸光度，并将其除以摩尔吸光度和光程来计算。

在实际应用中，我们通常使用标准曲线法来测量待测物质的浓度。

标准曲线法是通过测量一系列已知浓度的标准溶液的吸光度，构建吸光度与浓度之间的曲线。

然后，通过测量待测样品的吸光度，可以根据标准曲线找到相应的浓度值。

这样，我们可以通过测量吸光度来定量分析待测样品中金属元素的浓度。

总结起来，原子吸收法的定量关系式可以通过比尔—朗伯定律来描述。

比尔—朗伯定律表达了光强度与物质浓度之间的关系，其中摩尔吸光度是一个常数，表示每摩尔物质对特定波长的光的吸收程度。

实际应用中，我们通常使用标准曲线法来测量待测物质浓度，通过测量吸光度并利用标准曲线求取浓度值。