《原子吸收光谱》课件

原子吸收光谱法课件
欢迎来到原子吸收光谱法课件！本课件将为您介绍原子吸收光谱法的定义和 原理，并探讨其在科学实验室中的常见仪器，以及样品制备和操作步骤。
原子吸收光谱法的定义和原理
原子吸收光谱法是一种分析方法，通过测量样品中特定元素的吸收光谱来定 量分析该元素的浓度。基于原子对特定波长的吸收特性，该方法被广泛应用 分析食品中的微量元素和有害物质，确 保食品安全和质量合规。
3 药物研发
用于药物制剂中活性成分的浓度分析，确保 药品质量和疗效。
4 金属分析
用于金属合金、地质样品等材料中金属元素 的定量分析，检测材料成分。
优缺点分析
优点
高选择性和准确度，能够定量分析微量元素。适用于多种样品类型。
缺点
需要专用设备和经验操作，成本较高。对于某些元素和化合物可干扰。
技术的进展和未来发展趋势
原子吸收光谱法的技术不断发展，提高了灵敏度和分析速度。未来的发展趋 势包括更小型化的仪器、多元素分析和在线监测技术的推广。
总结和要点
• 原子吸收光谱法是一种常用的定量分析方法。 • 不同类型的原子吸收光谱仪器适用于不同的分析需求。 • 样品制备和操作步骤对结果的准确性至关重要。 • 应用领域广泛，包括环境监测、食品安全和药物研发。 • 优点包括高准确度和选择性，缺点包括设备成本和干扰因素。 • 技术的进展将进一步提高分析性能和便捷性。
常见的原子吸收光谱仪器
火焰原子吸收光谱仪
适用于常见金属元素的分析，如 铁、铜和锌。操作简单，常用于 实验室环境。
石墨炉原子吸收光谱仪
适用于痕量金属元素的分析，如 铅和汞。能够提高灵敏度和准确 度，但操作较为复杂。
电感耦合等离子体原子发 射光谱仪
适用于多元素的快速分析，可检 测从微量到痕量的元素含量。具 有高灵敏度和低检测限。

原子吸收法实用定量公式：
A=KcL
在一定实验条件下，一定浓度范围内， 试样中待测元素的基态原子对光的吸收程 度A与该元素在试样中的浓度（含量）服从 光吸收定律。
由于L为常数，故上式可简单的用下式表示： A=KC
K包含了所有的常数。此式就是原子吸收光 谱法进行定量分析的理论基础。
第10页/共65页
三、基态原子（蒸气）的产生
A=lgI0/I=0.434K0L=0.434KNL 式中A为中心频率处的吸光度；L为原子蒸气 的由厚此式可知，只要测定吸光度并固定L，就可求 度K稳；0定，N的而为测K总0定与原条原子件子数下蒸。，气被中测原定子试的液浓中度待成测正元比素。的并浓且度在与 原子蒸气中的原子浓度也成正比。
第9页/共65页
第26页/共65页
⑴火焰组成
燃气 乙炔
氢气
氧化亚氮
助燃气 空气 氧气 空气
空气
温度（K） 2500 30
⑵火焰温度的选择
①保证待测元素充分离解为基态原子的前提下，尽量采用低温火焰； ②火焰温度越高，产生的热激发态原子越多，不利于原子吸收； ③火焰温度取决于燃气与助燃气类型，常用的是乙炔-空气火焰，最高温度可达2600K。
4.应用范围广（可测周期表中元素达70余个） 5. 样品用量少，分析速度快，操作简便。
缺点：必须更换元素灯，没灯不能测
第2页/共65页
应用
• 测定矿物,金属及其合金,玻璃,陶瓷,水泥,化工产品,土壤,食品,血液,生物试样, 环境污染物等各类试样中的金属元素。
铜
钠铁
镁
锡 锰
铅
钙
钾
砷
锌
第3页/共65页
第一节 概述
原子吸收光谱分析法也称为原子吸收分 光光度法，简称“原子吸收法”。它是基 于 物质所产生的基态原子蒸气对特定波长谱 线（元素的共振线---特征谱线）的吸收作 用而对元素进行定量分析的。

22
2.2.7 样品分析
23
2.2.8 关机
24
2.3 原子吸收的干扰及抑制
1. 物 理 干 扰（基体效应） 如：通过标准加入法来抑制 3. 光 谱 干 扰 如：通过氘灯进行校正 2. 化 学 干 扰 如：石墨炉法测铅加入加入磷酸二氢铵 （NH4H2PO4）
25
化学干扰
产生：待测元素与共存组分发生了化学反应，生成了难挥发或难 解离的化合物，使基态原子数目减少所产生的干扰。
24小时，并清洗干净
• 矩管及与发生器的连接管使用前保持清洁
、干燥
• 测砷时使用到碘化钾，因此应及时用酸清
洗整个系统4小时以上，再用蒸馏水清洗， 以免碘化钾吸收汞蒸气影响汞的测定。
44
思考题
• 原子吸收光谱仪为何要做维护保养？ • 测试时如何选择定量分析方法？ • 原子吸收光谱用于定量分析的理论依据是
什么？
45
此课件下载可自行编辑修改，供参考！ 感谢您的支持，我们努力做得更好！
46
气 液 分 离 器
蠕动泵管
42
3.7 氢化物发生器使用注意事项
当仪器调试好后，确认光路是最优化状态 时，测定发现无信号，相对偏差太大，应 考虑以下几点：
蠕动泵管是否正常运作 矩管及与发生器的连接管是否清洁、干燥 气液分离器是否干净无污
43
3.7.1 氢化物发生器的维护保养
• 蠕动泵管用后及时清洗，防止堵塞 • 气液分离器污染后，必要时拆下用硝酸泡
特点：原子吸收分析的主要干扰来源，具有选择性。 如：石墨炉法加入加入磷酸二氢铵（NH4H2PO4）
26
3 仪器的维护与保养
• 仪器缺乏保养可能出现的问题 • 仪器的维护保养内容 • 仪器的使用注意事项与保养

B、原子吸收测量的实际方法
按传统方式 连续光源+单色器 计算可能性 例 λ0 =500nm Δλ单= 0.0005nm R=500/0.0005=106 如果棱镜要达到以上分辨率、要多大 若取 dn/dλ=1.5×10-4 则 R=b· （dn/dλ） b= 106/ 1.5×10-4 =6.7×109nm≈7m 不现实!
峰值吸收
A lg

e

e
0
I 0 d
0
I 0 e -K Ld
A lg
1 e- K L
lg e K 0 L 0.434 K 0 L
在原子吸收中，谱线变宽主要受多普勒效应影响，则：
2 π ln 2 e 2 K0 N0 f D mc
2 π ln 2 e 2 A 0.434 N 0 fL kLN 0 D mc
描述方法 谱线波长λ 0 谱线形状Δλ （半宽度、线宽) 谱线强度 I 与分子光谱有很大差别！
I,Kλ
K0 K0/2
λ Δλ
0
λ
原理
原子谱线的讨论 （2）原子吸收光谱线与原子发射光谱线的比较
从热平衡条件下，Boltzman分布可见 ni/n0=(gi/g0)exp(-Ei/kT) g=2J+I ★ 书中表计算，一般温度下，原子绝大多数处基态 B.原子吸收光谱中参与产生吸收光谱的基态原子数≈原子总数
峰值吸收
入射光强度
I A lg 0 I
I0
透射光强度
e
0
I 0 d ;
e
I
e
0
I d
将 Iv=I0ve-Kvb 代入上式： I
则： A lg
0

赫鲁兹马克（Holtsmark）变宽（共振变宽）：
同种原子碰撞。浓度高时起作用，在原子吸收中可忽略
一般的情况下，谱线的宽度可以认为主要是 由于多普勒效应与压力变宽两个因素引起的。
2020/8/9
《仪器分析》
12
（4）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。灯电流越大，自吸现象越严重。 （5）场致变宽
外界电场、带电粒子、离子形成的电场及磁场的作用使 谱线变宽的现象；影响较小；
（2）各种元素的基态第一激发态 最易发生，吸收最强，最灵敏线。特征谱线。
（3）利用原子蒸气对特征谱线的吸收可以进行定量分析
2020/8/9
《仪器分析》
9
2-1-3 谱线的轮廓与谱线变宽
原子结构较分子结构简
单，理论上应产生线状光
谱吸收线。
实际上用特征吸收频率
辐射光照射时，获得一峰
形吸收(具有一定宽度)。
经过原子吸收光谱分析，从那斑痕中查出了炸药“黑索金 ”和铅。那金属屑经过光谱分析，表明是铝。
案情终于查明：采煤时，不小心把一支未爆炸的雷管落到 煤中。这雷管在这家的火炉中爆炸了，造成了不幸!
太阳光谱中的吸收线
太阳的连续光谱上有非常多的暗黑吸收线，在可见光的范 围内就有二万多条，这些吸收线几乎全起源于光球层。由太阳 的吸收谱推断，太阳的大气至少含有五十七种以上的元素。 此 处的太阳光谱过长无法容在同一带上，故将光谱由紫光至红光 切割成十等份，每一片光谱的右端续至下一片光谱的左端。
2020/8/9
《仪器分析》
7
原子吸收光谱的基本原理
定性分析：每种原子只能激发到它特定的激发 态，所以每种原子所能吸收的光量子的能量是特 定的，即被吸收的光谱的波长特定。基于物质特 定吸收的光谱的波长来进行定性分析。

04.06.2020 16:04
返回 6
续前
3.辐射能量与频率、波长、波数之间的关系 每一条所发射的光谱线，都是原子在不同能级间
跃迁的结果，可用两个能级间之差来表示。即谱线
的频率(或波长、或波数)与两个能级差的关系服从普
朗克公式。
EE2E 1hh chc
式中：E2、E1分别为较高、较低能级的能量；h为
7.1 概述
原子吸收光谱法(也称原子吸收分光光法) 与可见、紫外分光光度法基本原理相同，都 是基于物质对光选择吸收而建立起来的光学 分析法。
区别：在可见、紫外分光光度法中，吸 光物质是溶液中被测物质的分子或离子对光 的选择吸收，原子吸收光谱法吸光物质是待 测元素的基态原子对光的选择吸收，这种光 是由待测元素制成的空心阴极灯(称元素灯)作 光源。
04.06.2020 16:04
返回 9
续前
➢ 定量分析的依据
基态原子对共振线的吸收程度与蒸气中基态
原子的数目和原子蒸气厚度的关系，在一定的条
件下，服从朗伯－比耳定律：
Alg I0 I
KN0L
式中：A为吸光度；I0为光源发射出被测元素共
振线的强度；I为被原子蒸气吸收后透过光的强
度；K为原子吸收系数；N0为蒸气中基态原子的 数目；L为原子蒸气的厚度(火焰宽度)。
(1) 检出限低，10-10～10-14g； (2) 准确度高，1%～5%； (3) 选择性高，一般情况下共存元素不干扰； (4) 分析速度快，应用广，可测定70多个元素。
局限性：测不同的元素需不同的元素灯，不能同时
测多元素，难熔元素、非金属元素测定困难。
04.06.2020 16:04
返回 3
7.2 基本原理