第八章 原子吸收光谱

原子吸收光谱法实验报告实验报告：原子吸收光谱法一、实验目的1.了解原子吸收光谱法的原理和仪器设备。

2.掌握使用原子吸收光谱法进行测定的方法和步骤。

3.学习如何分析、处理实验数据，得出准确的样品含量。

二、实验原理原子吸收光谱法是一种常用的分析方法，其基本原理是：当原子或离子吸收具有特定波长的光时，会产生吸收线，其强度与物质浓度成正比。

在实验中，使用的是原子吸收分光光度计，它由光源、光栅、光程系统、光电转换器等组成。

三、实验步骤1.仪器准备：打开仪器电源，启动仪器，预热10分钟。

2.样品制备：根据实验要求，稀释待测样品，使其浓度适合于测定。

3.设置光谱仪参数：选择合适的光谱波长，进入光谱扫描模式，设置光谱仪参数。

4.标定曲线制备：准备一系列浓度不同的标准溶液，并分别测定其吸光度，得到吸光度与浓度之间的线性关系。

5.测定样品的吸光度：依次将各个浓度样品和待测样品放入进样池中，分别测定其吸光度。

6.作图和计算：根据标定曲线，将吸光度转化为物质浓度，并绘制出吸光度与浓度的关系图。

根据待测样品的吸光度，计算出其浓度。

四、数据处理与结果分析根据实验操作，记录下各个浓度样品和待测样品的吸光度数据。

使用标定曲线，将吸光度转化为物质浓度，并绘制出吸光度与浓度的关系图。

根据待测样品的吸光度，计算出其浓度。

根据实验结果，我们可以得出待测样品中所含物质的浓度。

如果待测样品的浓度超出了标定曲线的范围，可以通过稀释样品重新测定，以确保结果的准确性。

五、实验总结通过本次实验，我深入了解了原子吸收光谱法的原理和仪器设备，掌握了使用该方法进行测定的步骤和技巧。

实验中，需要注意的是样品的制备和标定曲线的制备，这两个步骤对于后续的测定至关重要。

实验中可能出现的误差主要包括仪器误差、操作误差和样品制备误差等。

在实验过程中，我们需要严格控制这些误差，以确保结果的准确性和可靠性。

同时，我们也要注意实验数据的处理与分析，避免统计和计算上的错误。

原子吸收光谱原子吸收光谱（Atomic Absorption Spectroscopy，AAS)，即原子吸收光谱法，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，是一种测量特定气态原子对光辐射的吸收的方法。

此法是20世纪50年代中期出现并在以后逐渐发展起来的一种新型的仪器分析方法，它在地质、冶金、机械、化工、农业、食品、轻工、生物医药、环境保护、材料科学等各个领域有广泛的应用。

该法主要适用样品中微量及痕量组分分析。

查看精彩图册目录基本原理原子吸收光谱分析谱线轮廓发展历史特点灵敏度高精密度好选择性好，方法简便准确度高，分析速度快应用广泛原子吸收光谱分析的基本原理原子吸收光谱的产生原子吸收光谱的谱线轮廓原子吸收光谱的测量原子吸收分光光度计的组成光源原子化器分光器检测系统干扰及其消除方法物理干扰化学干扰电离干扰光谱干扰分子吸收干扰原子吸收光谱应用近年研究展望展开基本原理原子吸收光谱分析谱线轮廓发展历史特点灵敏度高精密度好选择性好，方法简便准确度高，分析速度快应用广泛原子吸收光谱分析的基本原理原子吸收光谱的产生原子吸收光谱的谱线轮廓原子吸收光谱的测量原子吸收分光光度计的组成光源原子化器分光器检测系统干扰及其消除方法物理干扰化学干扰电离干扰光谱干扰分子吸收干扰原子吸收光谱应用近年研究展望展开编辑本段基本原理原子吸收光谱原理图每一种元素的原子不仅可以发射一系列特征谱线，也可以吸收与发射线波长相同的特征谱线。

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，与被测元素的含量成正比：式中K为常数；C为试样浓度；I0v为原始光源强度;Iv为吸收后特征谱线的强度。

原子吸收光谱法基本原理【任务分析】通过日常生活中的实例，使学生自然地将样品、光、分析联系在一起，理解产生原子吸收光谱的原理。

【任务实施】1、原子吸收分光光度计的基本原理（1）共振线和吸收线任何元素的原子都由原子核和围绕原子核运动的电子组成。

这些电子按其能量的高低分层分布，而具有不同能级，因此一个原子可具有多种能级状态。

在正常状态下，原子处于最低能态（这个能态最稳定）称为基态。

处于基态的原子称基态原子。

基态原子受到外界能量（如热能、光能等）激发时，其外层电子吸收了一定能量而跃迁到不同能态，因此原子可能有不同的激发态。

当电子吸收一定能量从基态跃迁到能量最低的激发态时所产生的吸收谱线，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光辐射，其对应的谱线称为共振发射线，也简称共振线。

由于不同元素的原子结构不同，其共振线也因此各有其特征。

由于原子的能态从基态到最低激发态的跃迁最容易发生，因此对大多数元素来说，共振线也是元素的最灵敏线。

原子吸收光谱分析法就是利用处于基态的待测原子蒸气对从光源发射的共振发射线的吸收来进行分析的，因此元素的共振线又称分析线。

（2）谱线轮廓与谱线变宽①谱线轮廓从理论上讲，原子吸收光谱应该是线状光谱。

但实际上任何原子发射或吸收的谱线都不是绝对单色的几何线，而是具有一定宽度的谱线。

若在各种频率ν下，测定吸收系数νK, K为纵坐标，ν为横坐标，可得如图5-9所示曲线，称为吸收曲线。

曲线极大值对应的以ν频率ν称为中心频率。

中心频率所对应的吸收系数称为峰值吸收系数。

在峰值吸收系数一半(νK/2)处，吸收曲线呈现的宽度称为吸收曲线半宽度，以频率差ν∆表示。

吸收曲线的∆的数量级约为10-3～10-2 nm（折合成波长）。

吸收曲线的形状就是谱线轮廓。

半宽度ν②谱线变宽原子吸收谱线变宽原因较为复杂，一般由两方面的因素决定。

一方面是由原子本身的性质决定了谱线自然宽度；另一方面是由于外界因素的影响引起的谱线变宽。

原子吸收光谱第一节仪器的安装和调整一、安装场地的要求1．环境实验时应设置在无强磁场和热辐射的地方，不宜建在会产生剧烈振动的设备和车间附近。

实验室内应保持清洁。

温度应保持在1030C，空气相对湿度应小于80％。

仪器应避免日光直射、烟尘、污浊气流及水蒸气的影响，防止腐蚀气体的干扰2．实验台应坚固稳定，台面平整。

为便于操作与维修，实验台四周应留出足够的空间。

3．排气罩原子吸收分光光度计的上方必须准备一个通风罩，使燃烧器产生的燃烧气体能顺利排。

4．电源各个品牌的原子吸收分光光度计以及其各种附件容许的电压范围和功率都有所不同，使用前务必按照说明书的要求进行配置。

一般要求为：采用三相供电系统。

一相供主机、计算机和打印机。

电压为220V10%,最要接到一个大于1kVA的稳压电源。

另一相为石墨炉电源，电流一般为150300A，不必通过稳压电源，可直接供电。

第三相用于空气压缩机、空调和排风设备。

为保证仪器具有良好的稳定性和操作安全。

，仪器的地线最好接到一块直接埋入地下1m深处的金属板上。

5．冷却水最好配备水循环设备,用水质较硬的自来水容易在石墨炉腔体内结水垢。

6．供气供气钢瓶不应放在仪器房间内,要放在离主机最近、安全、通风良好的房间。

二、使用高压气体的注意事项使用高压气体必须仔细，要遵守当地的相关的法规。

1．安装气瓶(1)气瓶安装在室外通风处，不能让阳光直晒。

(2)注意气瓶的温度不能高于40℃，气瓶的2米之内不容许有火源。

(3)气瓶要放置牢固，不能翻倒。

液化气体的气瓶(乙炔，氧化亚氮，等。

)须垂直放置不容许倒下，也不能水平放置。

2．乙炔(1)使用乙炔时，请使用乙炔专用的减压阀，不能直接让乙炔流入管道。

乙炔与铜，银，汞及其合金会产生这些金属的乙炔化物，在震动等情况下引起\分解爆炸\，因此要避免接触这些金属。

(2)乙炔气瓶内有丙酮等溶剂。

如果初级压力低于0.5MPa，就应该换新瓶，避免溶剂流出。

3．空气供应干燥空气。

原子吸收光谱法的使用教程导语：原子吸收光谱法（atomic absorption spectroscopy）是一种常用的分析方法，用于确定金属元素的含量。

它通过测量待测溶液或固体中的金属元素产生的特定吸收能力，从而推断出其浓度。

本文将介绍原子吸收光谱法的基本原理、仪器设备、样品处理和实验步骤等，帮助读者了解和运用这一分析技术。

一、基本原理：原子吸收光谱法是基于原子对特定波长光的吸收现象。

当金属元素处于高温火焰等离子体或电感耦合等离子体（ICP）中时，激发态的原子能量会上升。

当特定波长的光通过样品时，如果存在待测元素，它会吸收这些特定波长的光。

通过测量被吸收的光的强度，我们能够推断出待测元素的浓度。

二、仪器设备：进行原子吸收光谱实验所需的仪器设备包括原子吸收光谱仪、火焰或电感耦合等离子体、石英坩埚、样品溶液和标准曲线。

1. 原子吸收光谱仪：选择具备较高分辨率和灵敏度的原子吸收光谱仪。

其主要部件包括光源，波长选择装置，样品池，光电倍增管和信号处理系统。

2. 火焰或电感耦合等离子体：根据需要选择适当的离子源。

火焰常用于常规元素分析，而电感耦合等离子体（ICP）则用于微量元素或痕量元素的测定。

3. 石英坩埚：为了保持火焰或ICP中的样品载体，需要使用耐高温、耐腐蚀的石英坩埚。

4. 样品溶液和标准曲线：准备待测元素溶液和多个浓度不同的标准溶液，用于建立标准曲线以推断待测样品中的元素浓度。

三、样品处理：在进行原子吸收光谱分析之前，需要对待测样品进行适当的处理。

1. 溶解样品：将待测样品溶解在适当的溶剂中，如酸、氧化剂或还原剂。

2. 过滤：用滤纸或滤膜将溶液过滤，去除可能干扰分析的杂质。

3. 稀释：根据样品的预期浓度选择适当的稀释方法，以保证浓度在分析范围内。

四、实验步骤：1. 校准仪器：使用标准样品系列，根据不同浓度下的吸光度值，绘制标准曲线。

2. 样品测量：将经过处理的待测样品与标准样品一同输入原子吸收光谱仪中，选择特定波长的光照射样品，记录被吸收的光的强度。

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，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和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光线范围紫外光和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)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是量子化的，因此，在所有的情况下，原子对辐射的吸收都是有选择性的。

由于各元素的原子结构和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是严格几何意义上的线，而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和半宽度来表征。

中心波长由原子能级决定。

原子吸收光谱分析原理和火焰类型原子吸收光谱分析（又称原于吸收分光光度分析）是基于从光源辐射出待测元素的特征光波，通过样品的蒸汽时，被蒸汽中待测元素的基志原子所吸收，由辐射光波强度减弱的程度，可以求出样品中待测元素的含量。

l 原子吸收光谱的理论基础1．1 原子吸收光谱的产生在原子中，电子按一定的轨道绕原子核旋转，各个电子的运动状态是由4个量子数来描述。

不同量子数的电子，具有不同的能量，原于的能量为其所含电子能量的总和。

原子处于完全游离状态时，具有最低的能量，称为基态（E。

）。

在热能、电能或光能的作用下，基态原于吸收了能量，最外层的电子产生跃迁，从低能态跃迁到较高能态，它就成为激发态原子。

激发态原于（民）很不稳定，当它回到基态时，这些能量以热或光的形式辐射出来，成为发射光谱。

其辐射能量大小，用下列公式示：式中h——普朗克常数，其数值为6．626X10-23J·S；ΔE=Eq-E0=hv=hc/λC——光速（3X105km／s）；V、入—一分别为发射光的频率和波长；EO、eq—一分别代表基态和激发态原子的能量，它们与原子的结构有关。

由于不同元素的原子结构不同，所以一种元素的原子只能发射由其已与Eq决定的特定频率的光。

这样，每一种元素都有其特征的光谱线。

即使同一种元素的原子，它们的Eq也可以不同，也能产生不同的谱线。

原子吸收光谱是原于发射光谱的逆过程。

基态原子只能吸收频率为υ=（Eq-E0）/h的光，跃迁到高能态Eq。

因此，原子吸收光谱的谱线也取决于元素的原子结构，每一种元素有其特征的吸收光谱线。

原子的电子从基态激发到最接近于基态的激发态，称为共振激发。

当电子从共振激发态跃迁回基态时，称为共振跃迁。

这种振跃迁所发射的谱线称为共振发射线，与此过程相反的谱线称为共振吸收线。

元素的共振吸收线一般有好多条，其测定灵敏度也不同。

在测定时，一般选用灵敏线，但当被测元素含量较高时，也可采用次灵敏线。

1．2 吸收强度与分析物质浓度的关系原子蒸气对不同频率的光具有不同的吸收率，因此，原子蒸气对光的吸收是频率的函数。

原子吸收光谱实验报告原子吸收光谱实验报告引言：原子吸收光谱是一种重要的分析技术，它可以用来确定样品中的金属离子浓度。

本实验旨在通过原子吸收光谱仪器，测量不同浓度的钠离子溶液的吸收光谱，以研究其浓度与吸收光谱强度之间的关系。

实验步骤：1. 实验器材准备：原子吸收光谱仪、钠离子溶液、玻璃容器、吸收池、氢氧化钠溶液、氢氧化铜溶液、醋酸钠溶液、醋酸铜溶液等。

2. 校准仪器：首先，根据仪器说明书，进行仪器的校准，确保仪器的准确性和稳定性。

3. 准备样品：按照一定比例配制不同浓度的钠离子溶液。

4. 实验操作：将不同浓度的钠离子溶液依次注入吸收池中，并设置好吸收光谱仪的参数。

5. 测量数据：通过仪器记录各个浓度下的吸收光谱强度。

6. 数据处理：根据吸收光谱强度与浓度的关系，绘制标准曲线。

7. 分析结果：根据标准曲线，测量未知浓度的钠离子溶液的吸收光谱强度，并通过标准曲线得出其浓度。

实验结果：通过实验测量，我们得到了一系列不同浓度下的钠离子溶液的吸收光谱强度数据。

根据这些数据，我们绘制了一条标准曲线，该曲线呈现出明显的线性关系。

通过该标准曲线，我们可以准确地测量未知浓度的钠离子溶液的浓度。

讨论与分析：在实验中，我们发现吸收光谱强度与钠离子溶液浓度呈正相关关系。

随着浓度的增加，吸收光谱强度也随之增加。

这是因为钠离子在吸收池中吸收了特定波长的光，从而导致吸收光谱强度的增加。

这一结果与我们的预期一致。

然而，我们也发现在极高浓度下，吸收光谱强度出现了饱和现象。

这是因为在高浓度下，吸收池中的钠离子已经达到了饱和状态，无法继续吸收更多的光。

因此，吸收光谱强度在一定浓度范围内会达到一个平稳的值。

此外，我们还通过比较不同金属离子的吸收光谱强度，发现不同金属离子对光的吸收能力存在差异。

这为进一步研究不同金属离子的浓度分析提供了基础。

结论：通过原子吸收光谱实验，我们成功地测量了不同浓度下钠离子溶液的吸收光谱强度，并建立了标准曲线。

原子吸收光谱的特点
原子吸收光谱是一种以原子为媒介，利用可被原子吸收的特定波长的光来测定物质中元素含量的分析方法。

因为原子在不同能级之间有特定的能量差，光谱可以检测这些能量差，从而确定原子中存在的元素。

原子吸收光谱的特点在于它的敏感性、准确性、灵敏度和选择性。

（1）敏感性：原子吸收光谱可以测定微量元素，例如汞、铅、铝、铬等金属元素，甚至可以测定痕量元素，例如氟、氯等元素，最低测定灵敏度可达ppm(10-6)级别。

（2）准确性：原子吸收光谱的测定结果十分准确，其结果的相对误差小于5%，精密度可达0.1%以上，比传统分析方法具有更高的精度。

（3）灵敏度：原子吸收光谱可以测定微量元素，即使是微量元素也可以快速、准确地测定，因此它是一种非常灵敏的分析方法。

（4）选择性：原子吸收光谱分析可以精确地识别特定元素，并且可以有效地排除其他杂质，选择性强，可以有效地抑制伪信号的影响。

因此，原子吸收光谱具有良好的敏感性、准确性、灵敏度和选择性，是一种用于分析物质中元素含量的有效分析方法。