2.4.1原子吸收光谱法原理

原子吸收光谱基本原理原子吸收光谱法是20世纪50年代创立的一种新型仪器分析方法。

1、原子吸收光谱的产生众所周知，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（E 0=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。

例如图1-1所示的钠原子有高于基态2.2eV 和3.6eV 的两个激发态（eV 为“电子伏特”，表征能量高低）。

图1-1中，当处于基态的钠原子受到2.2eV 和3.6eV 能量的激发就会从基态跃迁到较高的I 和II 能级，而跃迁所要的能量就来自于光。

2.2eV 和3.6eV 的能量分别相当于波长589.0nm 和330.3nm 的光线的能量，而其它波长的光不被吸收。

电子跃迁到较高能级以后处于激发态，但激发态电子是不稳定的，大约经过10-8秒以后，激发态电子将返回基态或其它较低能级，并将电子跃迁时所吸收的能量以光的形式释放出去，这个过程称原子发射光谱。

可见原子吸收光谱过程吸收辐射能量，而原子发射光谱过程则释放辐射能量。

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。

电子从第一激发态返回基态激发态 I 589.0nm 激发态 II 330.3nm2.2eV3.6eV 图1-1 钠原子能级图时所发射的谱线称为第一共振发射线。

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。

原子吸收光谱法原理
原子的外层电子由基态E 跃迁到激发态，要从外界吸
0收一定的能量，这种特定的能量称为特征谱线。

在通常的原子吸收测定条件下，原子蒸气相中基态原子数N0近似地等于总原子数N。

气态的基态原子总数与物质的含量成正比，故可用于定量分析。

在一定的浓度范围和一定的火焰宽度情况下，吸光度可表示为：A = k'c表明峰值吸光度A与试样中被测组分的浓度c成线性关系，它是原子吸收光谱法定量分析的基础。

注意事项
①检查雾室的废液是否畅通无阻，如果有水封，一定要设法排除后再进行点火;
②防止“回火”点火的操作顺序为先开助燃气，后开燃气;熄灭顺序为先关燃气，待火熄灭后再关助燃气。

一旦发生“回火”，应镇定地迅速关闭燃气，然后关闭助燃气，切断仪器的电源。

若回火引燃了供气管道及附近物品时，应采用CO2灭火器灭火。

(2)采用石墨炉原子吸收光谱法测定时的注意事项主要注意冷却水的使用，首先接通冷却水源，待冷却水正常流通后方可开始执行下一步的操作。

(3)空心阴极灯的维护当发现空心阴极灯的石英窗口有污染时，应用脱脂棉蘸无水乙醇擦拭干净。

(4)供气管道的检漏当发现有漏气时，可采用简易的肥皂水检漏法或检漏仪检漏。

(5)燃烧器的维护当燃烧器的缝口存积盐类时，火焰可能出现分叉，这时应当熄灭火焰，用滤纸插入缝口擦拭，或用刀片插入缝口轻轻刮除积盐，或用水冲洗。

(6)雾化器的金属毛细管的检修当雾化器的金属毛细管被堵塞时，可用软而细的金属丝疏通或用洗耳球从出样口吹出堵塞物。

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1、光的简短历史人们可以追溯到17世纪，当时艾萨克-牛顿爵士发现，当白光通过玻璃棱镜时，会分解成其组成的光谱颜色[1]。

从这项工作中，他提出了光的体质理论（光由粒子组成的事实），而不是只具有波的性质，这为近两个世纪后的一些发现打开了大门。

英国化学家沃拉斯顿是第一个观察到太阳光谱中的暗线的人，这些暗线后来被称为弗劳恩霍夫线。

1832年，布鲁斯特得出结论，大气层中的原子蒸气吸收了来自太阳的一些辐射，从而探测到了这些线。

本生和基尔霍夫很快证明，每种化学元素在加热到炽热时都有一种特有的颜色或光谱（例如，钠（Na）的黄色；钾（K）的紫色）。

他们能够在实验室中重现在太阳光谱中观察到的黑线，从而能够通过发射光谱识别日冕中的吸收原子。

艾伦-沃尔什[2]，一位出生于兰开夏郡的物理学家，在20世纪50年代初的某个周日早晨，在他的花园里工作时，一个能解决巨大分析化学难题的想法突然出现在他的脑海中：如何通过光谱学精确测量金属元素的小浓度。

光谱学的正常程序是汽化一个元素并测量其发射光谱，但这种技术有缺陷，产生的结果不准确。

沃尔什决定测量吸收，而不是发射。

到了星期一早上的茶点，他表明这是可以做到的。

他又花了几年时间说服制造商使用原子吸收光谱法（AAS）来检测金属，但他最终成功了。

今天，大多数分析实验室都会拥有至少一台原子吸收分光光度计。

2、什么是原子吸收光谱？AAS是一种分析技术，用于确定样品中金属原子/离子的浓度。

金属占地球化学元素的75%左右。

在某些情况下，材料中的金属含量是可取的，但金属也可能是污染物（毒物）。

因此，测量金属含量在许多不同的应用中是至关重要的，我们将在本文的后面探讨。

现在只需要说，它在质量控制、毒理学和环境测试中找到了用途，仅举几例。

3、原子吸收光谱法的原理是什么？AAS的基本原理可以表述如下。

首先，所有的原子或离子都能吸收特定的、独特波长的光。

例如，当一个含有铜（Cu）和镍（Ni）的样品暴露在铜的特征波长的光下时，那么只有铜原子或离子会吸收这种光。

原子吸收光谱仪的原理、构成、操作及应用领域详解一、原子吸收光谱仪原理原子吸收光谱仪的原理是根据物质基态原子蒸汽对特征辐射吸收的作用来进行金属元素分析。

1、原子吸收光谱的产生任何元素的原子都是由原子核和核外电子组成。

原子核是原子的中心体，核正电，电子荷负电，总的负电荷与原子核的正电荷数相等。

电子沿核外的圆形或椭圆形轨道围绕着原子核运动，同时又有自旋运动。

电子的运动状态由波函数0描述。

求解描述电子运动状态的薛定愕方程，可以得到表征原子内电子运动状态的量子数n、L、m，分别称为主量子数、角量子数和磁量子数。

原子核外的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(Eo)，其余能级称为激发态能级，而能量最低的激发态则称为第一激发态。

一般情况下，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△E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。

2、原子吸收光谱仪基本原理仪器从光源辐射出具有待测元素特征谱线的光，通过试样蒸气时被蒸气中待测元素基态原子所吸收，由辐射特征谱线光被减弱的程度来测定试样中待测元素的含量。

3、原子吸收光谱仪方法原理原子吸收是指呈气态的原子对由同类原子辐射出的特征谱线所具有的吸收现象。

当辐射投射到原子蒸气上时，如果辐射波长相应的能量等于原原子吸收光谱仪子由基态跃迁到激发态所需要的能量时，则会引起原子对辐射的吸收，产生吸收光谱。

基态原子吸收了能量，最外层的电子产生跃迁，从低能态跃迁到激发态。

原子吸收光谱根据郎伯-比尔定律来确定样品中化合物的含量。

已知所需样品元素的吸收光谱和摩尔吸光度，以及每种元素都将优先吸收特定波长的光，因为每种元素需要消耗一定的能量使其从基态变成激发态。

检测过程中，基态原子吸收特征辐射，通过测定基态原子对特征辐射的吸收程度，从而测量待测元素含量。

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。

原子吸收光谱法原子吸收光谱(Atomic Absorption Spectroscopy,AAS),又称原子分光光度法,就是基于待测元素的基态原子蒸汽对其特征谱线的吸收,由特征谱线的特征性与谱线被减弱的程度对待测元素进行定性定量分析的一种仪器分析的方法。

中文名原子吸收光谱法外文名Atomic Absorption Spectroscopy光线范围紫外光与可见光出现时间上世纪50年代简称AAS测定方法标准曲线法、标准加入法别名原子吸收分光光度法基本原理原子吸收光谱法(AAS)就是利用气态原子可以吸收一定波长的光辐射,使原子中外层的电子从基态跃迁到激发态的现象而建立的。

由于各种原子中电子的能级不同,将有选择性地共振吸收一定波长的辐射光,这个共振吸收波长恰好等于该原子受激发后发射光谱的波长。

当光源发射的某一特征波长的光通过原子蒸气时,即入射辐射的频率等于原子中的电子由基态跃迁到较高能态(一般情况下都就是第一激发态)所需要的能量频率时,原子中的外层电子将选择性地吸收其同种元素所发射的特征谱线,使入射光减弱。

特征谱线因吸收而减弱的程度称吸光度A,在线性范围内与被测元素的含量成正比:A=KC式中K为常数;C为试样浓度;K包含了所有的常数。

此式就就是原子吸收光谱法进行定量分析的理论基础由于原子能级就是量子化的,因此,在所有的情况下,原子对辐射的吸收都就是有选择性的。

由于各元素的原子结构与外层电子的排布不同,元素从基态跃迁至第一激发态时吸收的能量不同,因而各元素的共振吸收线具有不同的特征。

由此可作为元素定性的依据,而吸收辐射的强度可作为定量的依据。

AAS现已成为无机元素定量分析应用最广泛的一种分析方法。

该法主要适用样品中微量及痕量组分分析。

原子吸收光谱法谱线轮廓原子吸收光谱线并不就是严格几何意义上的线,而就是占据着有限的相当窄的频率或波长范围,即有一定的宽度。

原子吸收光谱的轮廓以原子吸收谱线的中心波长与半宽度来表征。

原子吸收光谱基本原理原子吸收光谱（Atomic Absorption Spectroscopy，AAS）是一种重要的分析技术，具有高精度、高灵敏度和高选择性等优点，广泛应用于环境、医药、化工、食品等领域的分析和检测。

本文将介绍原子吸收光谱的基本原理。

原子吸收光谱的基本过程在原子吸收光谱中，样品中的原子吸收特定波长的光，使得原子的电子从基态跃迁到激发态，发生吸收现象。

通常，样品中激发原子的能量来源于外部的热能或能量传递。

当原子发生跃迁后，发射出的光子的能量与波长与吸收的光子的能量和波长一致。

因此，通过测量被吸收的光的强度，就可以确定样品中原子的浓度。

原子吸收光谱的基本过程可以概括为：1.光源发出特定波长的光，经过光学系统后进入火焰或其他样品中；2.样品中的原子吸收特定波长的光，从低能级跃迁到高能级；3.吸收光的强度与原子的浓度成正比；4.测量被吸收的光的强度，通过标准曲线计算出原子的浓度。

原子吸收光谱的仪器原子吸收光谱最常用的仪器是电热炉式原子吸收光谱仪（Graphite Furnace Atomic Absorption Spectroscopy，GFAAS）和火焰式原子吸收光谱仪（Flame Atomic Absorption Spectroscopy，FAAS）。

电热炉式原子吸收光谱仪电热炉式原子吸收光谱仪是用于分析固体、液体和气体样品中元素的浓度的仪器。

其基本部分是由一个样品舱和一个电热炉组成，电热炉具有高升温速率和高升温温度的特点。

在电热炉中进行吸收光谱分析时，样品被直接加热到高温状态，从而形成了一系列的化学反应，这些反应有利于形成较稳定的原子态，从而提高了分析灵敏度。

火焰式原子吸收光谱仪火焰式原子吸收光谱仪是一种基于火焰对样品进行分析的仪器。

火焰是将样品转化为气态的最常用方法。

样品进入火焰时被氧化和分解，原子或分子被释放出来，从而形成原子云。

光源主要是由钨丝电极产生的，一般有氢气火焰、丙烷火焰等多种火焰源，可用于对不同元素进行分析。

原子吸收光谱的基本原理
原子吸收光谱是由单个原子吸收紫外光进行谱线分析计量测定所采用的一种光谱技术。

它的基本原理是原子吸收既定量的紫外光，在激发几何条件下，利用光谱仪测量紫外光，可判断物质中元素的含量。

吸收光谱分析定量的原理是物质会吸收一定波长的外界光，吸收程度与物质中原子含量成比例，将原子含量与原子峰位置或峰高度联系起来，从而实现定量分析。

原子的激发原理是基于电子前进理论的结果。

电子前进理论认为，电磁波通过空气或其它物质时，在特定波长处会激发原子的电子，使其从低能级的原子态升至高能级的离子态，且所用的电磁波的波长和原子每次跃迁所需的能量相一致，于是就出现了原子吸收谱线，即原子吸收光谱。

由原子激发衍生出来的原子吸收光谱可以用来定量和定性分析.在样品中，原子被激发为高能状态，之后电子崩溃跃迁以较低的能级，而这些外部紫外光可在具体波长处激发这些原子，当激发发生时，原子将失去其能级并吸收一定的能量。

因此，根据激发进步理论和原子结构理论，原子将排列一系列的激发电子态，每一级的激发态和原子中的电子能级有关，只有特定的电磁波可以激发电子，消耗的能量作为原子的半宽或原子的谱线能量。

原子吸收光谱分析也受到单色外界激发而引发的同源谱线干扰的影响。

在实际应用中，应尽量减少激发强度，提高谱线能量信号和测定精度，从而避免此类可能的干扰现象。

总之，原子吸收光谱是一种基于电子前进理论的光谱技术，可以通过原子吸收的紫外光进行谱线的分析计量测定，从而实现物质中元素定量的测定。