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1、第六章第六章 原子吸收分光原子吸收分光光度分析法光度分析法一、共振线一、共振线二、基态原子数与原二、基态原子数与原 子化温度子化温度三、定量基础三、定量基础第一节 基本原理一、共振线一、共振线1.1.原子的能级与跃迁原子的能级与跃迁 基态第一激发态,吸收一定频率的辐射能量。 产生共振吸收线（简称共振线） 吸收光谱 激发态基态 发射出一定频率的辐射。 产生共振吸收线（也简称共振线） 发射光谱2.2.元素的特征谱线元素的特征谱线 1 1）各种元素的原子结构和外层电子排布不同，）各种元素的原子结构和外层电子排布不同， 基态基态第一激发态第一激发态: : 跃迁吸收能量不同跃迁吸收能量不同具有特征性具有
2、特征性。 2 2）各种元素的基态）各种元素的基态第一激发态第一激发态 最易发生，吸收最强，最灵敏线。特征谱线。最易发生，吸收最强，最灵敏线。特征谱线。 3 3）利用特征谱线可以进行定量分析。）利用特征谱线可以进行定量分析。3.3.吸收峰形状吸收峰形状 原原子子结结构构较较分分子子结结构构简简单单，理理论论上上应应产产生生线线状状光谱吸收线。光谱吸收线。 实实际际上上用用特特征征吸吸收收频频率率左左右右范范围围的的辐辐射射光光照照射射时时，获获得得一一峰峰形形吸吸收收（具具有一定宽度）。有一定宽度）。 由：由：I It t=I=I0 0e e-Kvb-Kvb ， 透射透射光强度光强度 I It
3、t和吸收系数及和吸收系数及辐射频率有关。辐射频率有关。 以以K Kv v与与 作图：作图：表征吸收线轮廓（峰）的参数：表征吸收线轮廓（峰）的参数： 中心频率中心频率 O（峰值频率）；峰值频率）； 最大吸收系数对应的频率或最大吸收系数对应的频率或波长；波长； 中心波长：中心波长： (nm) 半宽度：半宽度： O吸收峰变宽原因：吸收峰变宽原因： 照射光具有一定的宽度。照射光具有一定的宽度。 多普勒变宽（温度变宽）多普勒变宽（温度变宽） Vo 多普勒效应：一个运动着的原子发出的光，如果运动方向离开观察者（接受器），则在观察者看来，其频率较静止原子所发的频率低，反之，高。 劳伦兹变宽，赫鲁兹马克变宽（
4、碰撞变宽）劳伦兹变宽，赫鲁兹马克变宽（碰撞变宽）VL 由于原子相互碰撞使能量发生稍微变化。由于原子相互碰撞使能量发生稍微变化。 劳伦兹变宽：劳伦兹变宽：待测原子和其他原子碰撞。待测原子和其他原子碰撞。 赫鲁兹马克变宽：赫鲁兹马克变宽：同种原子碰撞。同种原子碰撞。 在一般分析条件下在一般分析条件下Vo为主为主。4.4.积分吸收和峰值吸收积分吸收和峰值吸收 钨丝灯光源和氘灯，经分光后，光谱通带0.2nm。而原子吸收线的半宽度：10-3nm。如图所示： 若用一般光源照射时，吸收光的强度变化仅为0.5%。灵敏度极差 若将原子蒸气吸收的全部能量，即谱线下所围面积测量出（积分吸收）。则是一种绝对测量方法，
5、现在的分光装置无法实现。 5.5.锐线光源锐线光源 在原子吸收分析中需要使用锐线光源。在原子吸收分析中需要使用锐线光源。 何为锐线光源？何为锐线光源？（1）光源的发射线与吸收线的）光源的发射线与吸收线的V0一致。一致。 （2）发射线的）发射线的V1/2小于吸收线的小于吸收线的 V1/2。 空心阴极灯空心阴极灯: 可发射可发射锐线光源。锐线光源。二、基态原子数与原子化温度二、基态原子数与原子化温度 原子吸收光谱是利用待测元素的原子蒸气中基态原子与共振线吸收之间的关系来测定的。 需要考虑原子化过程中，原子蒸气中基态原子与待测元素原子总数之间的定量关系。为什么？为什么？ 热力学平衡时热力学平衡时：
6、上式中Pj和PO分别为激发态和基态的统计权重，激发态原子数Nj与基态原子数No之比较小，1%。可以用基态原子数代表待测元素的原子总数。公式右边除温度T外，都是常数。T 一定，比值一定。三、定量基础三、定量基础 f 振子强度，常数。峰值吸收系数：当使用锐线光源时，可用当使用锐线光源时，可用K0代替代替Kv，则： A = k N0 b； N0 Nc（ N0激发态原子数，N基态原子数，c 待测元素浓度）所以：所以：A=lg(IO/I)=K c内容选择：内容选择：第一节第一节 基本原理基本原理第二节第二节 原子吸收光谱仪原子吸收光谱仪第三节第三节 测定条件选择与定量分析方法测定条件选择与定量分析方法第四节第四节 干扰及其消除干扰及其消除结束结束
