第 10 章 原子吸收

A E 11c% m cb
ε 的含义( ε 106 , 105, 大多数是 104) （１）ε 是吸光物质在一定波长和物质中的特征常数，反映该吸光物质的灵敏度.ε 值越大， 表示该吸光物质对此波长光的吸收能力越强， 显色反应越灵敏， 在最大吸收波长处的摩尔吸 光系数常以 εmax 表示； （２）根据朗伯－比耳定律，ε＝A/bc 由实验结果计算，以总浓度代替吸光物质的浓度，ε 为表观摩尔吸收系数，ε=Ma, M 是摩尔质量； 桑德尔（Sandell）灵敏度 S 仪器检测限为 A =0.001 时，单位截面积(cm2) 光程内所含吸光物质的最低含量， M 其单位是 μg· cm-2
E Ee Ev Er
电子能 振动能 转动能 2. 分子吸收光谱产生： 分子吸收外界能量（光、电、热）引起分子能级跃迁，从基态跃迁到激发态
E E1 E2 hv
[说明] 电子跃迁能级较大，能量在 1～20eV， 紫外可见吸收光谱在 200～780nm 物质的颜色 由于不同的物质，结构不同，具有不同量子化能级，产生的吸收不同。其颜色和光的吸收、 透过、反射有关。
s

S 在一定的温度和波长下是一常数。S 越大，则测定的灵敏度越低；S 越小，灵敏度越 高。 A 和 T 的关系:
T
It I0
A lg T lg
百分透光率
1 I lg 0 bc T It
T%
It % I0
A 2.00 lg T %
吸光度的加和性 若溶液中含有两种或两种以上的吸光物质， 且各物间无相互作用， 则测得的吸光度为各种吸 光物质吸光度之和。 如溶液中含有 A、B两物质，对波长为 λ 的光均有吸收，则 A = AA + AB
I T t 10 k ' c I0

( BC)13. 吸收线的轮廓，用以下哪些参数来表征？
A. 波长
B. 谱线半宽度
C. 中心频率
D. 吸收系数
3.3 原子吸收分光光度计结构
光源
原子化系统 分光系统 检测系统 分类
单光束 分光光度计
双光束 分光光度计
可以削除光源不稳定产 生的测量误差
3.3 原子吸收分光光度计结构
一、光 源
1. 作用：发射被测元素的特征光谱。 2. 种类：空心阴极灯、无极放电灯、蒸气放电灯。
A. 透射光强度I有线性关系 B. 基态原子数N0成正比 C. 激发态原子数Nj成正比 D. 被测物质Nj/N0成正比
3.2 原子吸收分光光度法基本原理
( B)8. 多普勒变宽产生的原因是 A. 被测元素的激发态原子与基态原子相互碰撞 B. 原子的无规则热运动 C. 被测元素的原子与其他粒子的碰撞 D. 外部电场的影响
棱镜、光栅(最常用)
四、检测系统
检测器、放大器、对数变换器、读数显示装置。
3.3 原子吸收分光光度计结构
( ✓)1. 火焰原子化法的原子化效率只有10%左右。
( ✓)2. 石墨炉原子法中，选择灰化温度的原则是：在
保证被测元素不损失的前提下，尽量选择较高的灰化 温度以减少灰化时间。
( ✓)3. 在原子化阶段时，常将管内氩气暂停，以提高
3.3 原子吸收分光光度计结构
(× )1. 原子吸收分光光度计中单色器在原子化系统之
前。
(× )2. 原子吸收分光光度法中，光源的作用是产生
180~375nm的连续光谱。
( ✓)3. 原子化器的作用是将试样中的待测元素转化为
基态原子蒸气。
(× )4. 原子吸收光谱仪和751型分光光度计一样，都

2
原子吸收的发现
太阳光
1802年Wollaston发现太阳光 谱的暗线；
2019/10/21
原子吸收
暗 线
3
原子吸收的发现
1859年 G.Kirchhoff与R.Bunson在研究碱金属和碱土金属的火焰 光谱时，发现钠蒸气发出的光通过温度较低的钠蒸气时，会引起钠 光的吸收，并且根据钠发射线与暗线在光谱中位置相同这一事实， 断定太阳连续光谱中的暗线，正是太阳外围大气圈中的钠原子对太 阳光谱中的钠辐射吸收的结果。
2019/10/21
原子吸收
17
二、原子化系统
1、功能：提供能量，使试样干燥、蒸发并原子化（分
解转化成气态原子），入射光束在这里被基态原子吸 收，同时也可把它视为“吸收池”。
2、原子化器的基本要求：
1) 原子化效率要高。 2) 稳定性要好。 3) 低的干扰水平。 4) 安全、耐用，操作方便。
2019/10/21
原子吸收
37
3）原子化阶段： 目的：使试样解离为中心原子。 温度：随被测元素的不同而异，应该通过实验选
择最佳的原子化温度和时间，一般温度可达 2500～3000 ℃之间
时间：为3～10秒。
2019/10/21
原子吸收
38
4）净化阶段： 目的：除去石墨管中的高熔点残留物，净化石墨
管，减少因样品残留所产生的记忆效应。 除残温度：一般高于原子化温度10%左右， 除残时间：通过选择而定。 一般在3000℃空烧3～5 s即可
原子吸收
34
工作程序Biblioteka a) 进样程序0~100l
温
b) 干燥程序
度 或
溶剂的沸点 电
~1.5s/ l
流

原子吸收光谱仪|原子吸收分光光度计原理及特点原子吸收分光光度计的工作原理：元素在热解石墨炉中被加热原子化，成为基态原子蒸汽，对空心阴极灯发射的特征辐射进行选择性吸收。

在一定浓度范围内，其吸收强度与试液中被的含量成正比。

其定量关系可用郎伯-比耳定律，A= -lg I/I o= -lgT = KCL ，式中I为透射光强度；I0为发射光强度；T为透射比；L为光通过原子化器光程(长度)，每台仪器的L值是固定的；C是被测样品浓度；所以A=KC。

利用待测元素的共振辐射，通过其原子蒸汽，测定其吸光度的装置称为原子吸收分光光度计。

它有单光束，双光束，双波道，多波道等结构形式。

其基本结构包括光源，原子化器，光学系统和检测系统。

它主要用于痕量元素杂质的分析，具有灵敏度高及选择性好两大主要优点。

广泛应用于特种气体，金属有机化合物，金属醇盐中微量元素的分析。

但是测定每种元素均需要相应的空心阴极灯，这对检测工作带来不便。

原子吸收分光光度计的特点：灵敏度高：火焰原子吸收分光光度法测定大多数金属元素的相对灵敏度为1.0×10-8～1.0×10-10g·mL-1,非火焰原子吸收分光光度法的绝对灵敏度为1.0×10-12～1.0×10-14g。

这是由于原子吸收分光光度法测定的是占原子总数99％以上的基态原子，而原子发射光谱测定的是占原子总数不到1％的激发态原子，所以前者的灵敏度和准确度比后者高的多。

精密度好：由于温度的变化对测定影响较小，该法具有良好的稳定性和重现性，精密度好。

一般仪器的相对标准偏差为1％～2％，性能好的仪器可达0.1％～0.5%.选择性好，方法简便：由光源发出特征性入射光很简单，且基态原子是窄频吸收，元素之间的干扰较小，可不经分离在同一溶液中直接测定多种元素，操作简便。

准确度高，分析速度快：测定微、痕量元素的相对误差可达0.1％～0.5％，分析一个元素只需数十秒至数分钟。