《第四篇 原子光谱分析法 原子吸收光谱法(学习版)【课堂课资】》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第四篇 原子光谱分析法 原子吸收光谱法(学习版)【课堂课资】（52页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二节第二节 原子吸收光谱法原子吸收光谱法Atomic Absorption Spectroscopy, AAS2014学习版学习版1章节内容一、原子吸收光谱的基本原理一、原子吸收光谱的基本原理 1 1、概述、概述 2 2、基本理论、基本理论二、原子吸收光谱分析仪二、原子吸收光谱分析仪 1 1、仪器构造、仪器构造 2 2、光谱仪、光谱仪三、三、AASAAS定性、定量分析定性、定量分析 1 1、光谱定性分析、光谱定性分析 2 2、光谱定量分析、光谱定量分析四、四、AASAAS的应用的应用第二节第二节 原子吸收光谱法原子吸收光谱法2章节内容1 1、概述、概述1802年年被人们发现，但是到20世纪5
2、0年代才发展起来；1955年年 澳大利亚物理学家 Walsh A（瓦尔西）发表了著名论文：原子吸收光谱法在分析化学中的应用奠定了原子吸收光谱法的基础，之后迅速发展。 荷兰C.T.J.Akemade和J.M.W.Milatz 同期独立设计仪器 火焰作光源1961年年 苏联 . 非火焰原子吸收法1965年年 .Willis(威立斯)氧化亚氮 乙炔火焰 从30多元素 60到70元素一、原子吸收光谱分析的基本原理一、原子吸收光谱分析的基本原理【发展过程发展过程】3章节内容相同点：相同点： 不同点：不同点：1）定量分析的基础（依据）不同 原子吸收法：基态原子对特征光的吸收程度 原子发射法：激发态原子发射
3、的特征辐射的强度 2）测定元素的原子状态不同 原子吸收法：基态原子，待测元素中最主要最多的能态原子 原子发射法：激发态原子，待测元素中占极少比率（1%）吸收光谱发射光谱图 钠原子的吸收光谱与发射光谱图波长(nm) 2000 1000 800 500 400 300【原子吸收光谱和原子发射光谱的异同点原子吸收光谱和原子发射光谱的异同点】4章节内容相同点相同点： 1）都是依据样品对入射光的吸收进行测量的。 2）两种方法都遵循朗伯-比耳定律。 3）就设备而言，均由四大部分组成，即光源、单色器、吸收池（或原子化器）、检测器。不同点：不同点： 1）吸收物质的状态不同。 紫外可见光谱：溶液中分子、离子，宽
4、带分子光谱，可以使用连续光源。 原子吸收光谱：基态原子，窄带原子光谱，必须使用锐线光源。 2）单色器与吸收池的位置不同。 紫外可见：光源单色器比色皿。 原子吸收：光源原子化器单色器。【原子吸收光谱和紫外可见光光谱的异同点原子吸收光谱和紫外可见光光谱的异同点】5章节内容优点：优点： 1）检出限低，）检出限低，10-1010-14 g； 2）准确度高，）准确度高，0.1%0.5%； 3） 选择性高，一般情况下共存元素不干扰；选择性高，一般情况下共存元素不干扰； 4） 应用应用广泛广泛，可测定，可测定7070多个元素（各种样品中）；多个元素（各种样品中）；缺点：缺点： 1）难熔元素、非金属元素测定困
5、难、不能同时难熔元素、非金属元素测定困难、不能同时测测多元素多元素 2）每测一个元素需要一个空心阴极灯，比较麻烦）每测一个元素需要一个空心阴极灯，比较麻烦【原子吸收光谱法的优点和缺点原子吸收光谱法的优点和缺点】6章节内容基态第一激发态,吸收一定频率的辐射能量。 产生共振吸收线（简称共振吸收线） 吸收光谱吸收光谱第一激发态基态 ，发射出一定频率的辐射。 产生共振发射线（称为第一共振发射线） 发射光谱发射光谱2 2、基本原理、基本原理【原子吸收光谱的产生原子吸收光谱的产生】7章节内容 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
6、原子与待测元素原子总数之间的定量关系。 热力学平衡时，两者符合BoltzmannBoltzmann分布定律分布定律： 上式中gi和g0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N0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。【基态原子数与原子化温度基态原子数与原子化温度】8章节内容共振线波长共振线波长nm激发能激发能eV2000 K2500 K3000 KK 766.49Na 589.0Ba 553.56Ca 422.67Fe 371.99Ag 328.07Cu 324.75Mg 285.21Zn 213.8622
7、33-22331.6172.1042.2392.9323.3323.7783.8174.3465.795几种元素共振线的几种元素共振线的 值值9章节内容表征吸收线轮廓（峰）的参数：表征吸收线轮廓（峰）的参数： 中心频率中心频率 0 0 ( (峰值频率峰值频率） 中心波长：中心波长： 半宽度半宽度： 0 0 V00吸收线轮廓吸收线轮廓吸收线轮廓与半宽度吸收线轮廓与半宽度【谱线的轮廓谱线的轮廓】10章节内容 （1）自然宽度自然宽度 ：没有外界影响，谱线仍有一定的宽度称为自然宽度。：没有外界影响，谱线仍有一定的宽度称为自然宽度。它与激发态原子的平均寿命有关，平均寿命越长，谱线宽度越窄。不它与激发态原
8、子的平均寿命有关，平均寿命越长，谱线宽度越窄。不同谱线有不同的自然宽度，多数情况下约为同谱线有不同的自然宽度，多数情况下约为 10-5nm数量级数量级。（2）多普勒变宽多普勒变宽：由于辐射原子处于无规则的热运动状态，因此，辐：由于辐射原子处于无规则的热运动状态，因此，辐射原子可以看作运动的波源。这一不规则的热运动与观测器两者间形射原子可以看作运动的波源。这一不规则的热运动与观测器两者间形成相对位移运动，从而发生多普勒效应，使谱线变宽。这种谱线的所成相对位移运动，从而发生多普勒效应，使谱线变宽。这种谱线的所谓多普勒变宽，是由于热运动产生的，所以又称为热变宽，一般可达谓多普勒变宽，是由于热运动产生
9、的，所以又称为热变宽，一般可达10-3nm，是谱线变宽的主要因素。，是谱线变宽的主要因素。【宽化的影响因素宽化的影响因素】11章节内容 （3） 压力变宽压力变宽：由于辐射原子与其它粒子（分子、原子、离子和电子：由于辐射原子与其它粒子（分子、原子、离子和电子等）间的相互作用而产生的谱线变宽，统称为压力变宽。压力变宽通常随等）间的相互作用而产生的谱线变宽，统称为压力变宽。压力变宽通常随压力增大而增大。在压力变宽中，凡是同种粒子碰撞引起的变宽叫压力增大而增大。在压力变宽中，凡是同种粒子碰撞引起的变宽叫Holtzmark（赫尔兹马克）变宽；凡是由异种粒子引起的变宽叫（赫尔兹马克）变宽；凡是由异种粒子引
10、起的变宽叫Lorentz（罗伦兹）变宽（罗伦兹）变宽。（4）自吸变宽自吸变宽: 光光源源空空心心阴阴极极灯灯发发射射的的共共振振线线被被灯灯内内同同种种基基态态原原子子所所吸吸收收产产生生自自吸吸现现象象。灯电流越大，自吸现象越严重。灯电流越大，自吸现象越严重。（5）场场致致变变宽宽: 外外界界电电场场、带带电电粒粒子子、离离子子形形成成的的电电场场及及磁磁场场的的作作用用引引起起能级的分裂能级的分裂,使使谱线变宽的现象；影响较小；谱线变宽的现象；影响较小； 在一般分析条件下在一般分析条件下Vo为主。为主。12章节内容元素相对原子质量波长/nmT=2000KT=2500KT=3000KvDvL
11、vDvLvDvLNa22.99589.00393244294827Ba137.24553.56153217281826Sr87.62460.73162617231921V50.94437.92202024Ca40.08422.67211524132612Fe55.85371.99161318111910Co58.93352.69131615141613Ag107.87338.29101511131312328.07101511141613Cu63.54324.76139148167Mg24.31285.21182123Pb207.19283.316.378Au196.97267.596.177
12、.5Zn65.37213.868.59.510多普勒变宽和劳伦兹变宽（多普勒变宽和劳伦兹变宽（10-4nm）李占双。近代分析测试技术。 北京理工大学出版社P19613章节内容积分积分吸收吸收 钨钨丝丝灯灯光光源源和和氘氘灯灯，经经分分光光后后，光光谱谱通通带带0.2nm。而原子吸收线半宽度：而原子吸收线半宽度：10-3nm。如图：。如图： 若若用用一一般般光光源源照照射射时时，吸吸收收光光的的强强度度变变化化仅仅为为0.5%。灵灵敏敏度极差。度极差。 理论上：理论上：103 nm2x10-1nmnm连续光源连续光源原子吸收线原子吸收线的通带宽度对比示意图的通带宽度对比示意图 讨论：测测量量谱谱
13、线线下下所所围围面面积积（积积分分吸吸收收），即即可可得得到到单单位位体体积积原原子子蒸蒸气气中中吸吸收收辐射的基态原子数辐射的基态原子数N0。这这是是一一种种绝绝对对测测量量方方法法，现现在在的的分分光光装装置置无无法法实实现现。 ( (=10-3，若若取取600nm，单色器分辨率，单色器分辨率R=/=6105 ) )长长期期以以来来无无法法解解决决的的难难题题！能能否否提提供供共共振振辐辐射射（锐锐线线光光源源），测测定定峰峰值值吸吸收收？【原子吸收的测量原子吸收的测量】-积分吸收和峰值吸收积分吸收和峰值吸收14章节内容峰值吸收峰值吸收采采用用锐锐线线光光源源进进行行测测量量，则则ea ，
14、由由图图可可见见，在在辐辐射射线线宽宽度度范范围围内内，K可可近近似似认认为为不变，并近似等于峰值时的吸收系数不变，并近似等于峰值时的吸收系数K0。将将 It=I0e-Kvb 代入上式：代入上式：则：则： 在原子吸收中，谱线变宽主要受多普勒效应影响，则：在原子吸收中，谱线变宽主要受多普勒效应影响，则：15章节内容1 1、仪器构造、仪器构造发射光谱发射光谱吸收吸收分光分光光电转换光电转换放大放大锐线光源锐线光源原子化器原子化器分光系统分光系统检测系统检测系统信号处理光源光源 原子化系统原子化系统 外光路系统 分光系统分光系统 检测器 检测系统检测系统 单色器二、原子吸收分光光度计二、原子吸收分光
15、光度计16章节内容单光束型双光束型17章节内容作用作用：提供待测元素的特征光谱提供待测元素的特征光谱。种类种类： 空心阴极灯、无极放电灯、蒸气放电灯空心阴极灯、无极放电灯、蒸气放电灯1）结构）结构： 空心阴极空心阴极：钨棒/镍棒中熔入被测元素 阳极阳极： 钨棒装有钛、锆、钽金属 管内充气管内充气：氩 氖133.3-266.6Pa2）工作原理）工作原理：辉光放电3）特点：）特点： 只有一个操作参数(灯电流) 4) 灯电流的选择原则：灯电流的选择原则：在保证放电稳定和有适当光强输出情况下，尽量选用低的工作电流。 【光源光源】空心阴极灯空心阴极灯18章节内容无极放电灯无极放电灯把被测元素的金属粉末与
16、碘（或溴）一起装入一根小的石英管中，封入267667Pa压力的氩气。将石英管放于2450MHz微波发生器的微波谐振腔中进行激发。这种灯发射的原子谱线强，谱线宽度窄，测定的灵敏度高，是原子吸收光谱法中性能较为突出的光源。19章节内容火焰原子化法火焰原子化法 主要缺点：雾化效率低主要缺点：雾化效率低。作用作用 ：提供能量、使样品干燥、蒸发并原子化。：提供能量、使样品干燥、蒸发并原子化。【原子化系统原子化系统】20章节内容火焰燃气与助燃气比例火焰燃气与助燃气比例( (空气空气- -乙炔乙炔) )：1）贫燃火焰：贫燃火焰：助燃气量大，火焰温度低，氧化性较强，助燃气量大，火焰温度低，氧化性较强，适用于碱
17、金属元素测定。适用于碱金属元素测定。2）化学计量火焰：化学计量火焰：燃助比与化学计量比燃助比与化学计量比( (1:4) )相近，相近，火焰温度高，干扰少，稳定，常用。火焰温度高，干扰少，稳定，常用。3）富燃火焰：富燃火焰：燃料气量大，火焰温度稍低，还原性较燃料气量大，火焰温度稍低，还原性较强，强，测定较易形成难熔氧化物的元素测定较易形成难熔氧化物的元素Mo、Cr、稀土等、稀土等。l火焰的基本特性火焰的基本特性-氧化还原性氧化还原性21章节内容火焰火焰温度的温度的空间分布是不均匀的；空间分布是不均匀的；燃烧口燃烧口高高度度（cm）自由原子的空间分布是自由原子的空间分布是不均匀的。不均匀的。l火焰
18、的基本特性火焰的基本特性-燃烧温度燃烧温度22章节内容火焰种类及对光的吸收：火焰种类及对光的吸收： 空空气气- -乙乙炔炔火火焰焰：最最常常用用；可可测定测定30多种元素；多种元素； N2O- -乙乙炔炔火火焰焰：火火焰焰温温度度高高, ,可测定的增加到可测定的增加到70多种。多种。Anm1324 1. N2O C2H2 焰焰2.Ar H2 焰焰3.空气空气 H2 焰焰4.空气空气C2H2焰焰不同火焰的背景吸收不同火焰的背景吸收l火焰的基本特性火焰的基本特性-透过光谱性能透过光谱性能23章节内容火焰火焰发火温度发火温度燃烧速度燃烧速度 cm/s火焰温度火焰温度煤气煤气-空气空气煤气煤气-氧气氧
19、气丙烷丙烷-空气空气丙烷丙烷-氧气氧气氢气氢气-空气空气氢气氢气-氧气氧气乙炔乙炔 -空气空气56045051049053045035055823209001601840273019352850205027002300乙炔乙炔-氧气氧气乙炔乙炔-氧化亚氮氧化亚氮乙炔乙炔-氧化氮氧化氮氰气氰气-空气空气氰气氰气-氧气氧气氧氮（氧氮（50%）-乙乙335400-11301809020140640306029553095233046402815火火焰焰温温度度24章节内容非火焰原子化非火焰原子化-石墨炉原子化法石墨炉原子化法组成部分：加热电源；保护气控制系统；石墨管组成部分：加热电源；保护气控制系统
20、；石墨管进样品进样品石英窗石英窗光束光束Ar气体气体支架支架绝缘体绝缘体套管套管冷却水冷却水25章节内容电电流流时间时间时间时间吸吸光光度度干燥灰化原子化净化干燥灰化原子化净化净化净化原子化原子化干燥干燥灰化灰化蒸发蒸发样品中的溶剂或水分。其样品中的溶剂或水分。其温度稍稍高于溶剂的沸点。温度稍稍高于溶剂的沸点。去掉较被测元素化合物易挥发的去掉较被测元素化合物易挥发的基体物质，减少分子吸收。基体物质，减少分子吸收。高温高温下使以各种形式存在的分析下使以各种形式存在的分析物挥发并离解成中性原子。物挥发并离解成中性原子。使使残留的试样在高温下挥发掉，残留的试样在高温下挥发掉，净化石墨管，以消除记忆效
21、应。净化石墨管，以消除记忆效应。四个步骤四个步骤优点：原子化程度高，试样用量少优点：原子化程度高，试样用量少（1-100L),灵敏度高。灵敏度高。缺点：精密度差，测定速度慢。缺点：精密度差，测定速度慢。26章节内容n原子化原子化法特点法特点1. 火焰原子化法火焰原子化法2. 石墨炉原子化法石墨炉原子化法1) )精密度高精密度高1) )精密度低精密度低3) )不能直接分析固体试样不能直接分析固体试样3) )可分析固体试样可分析固体试样2) )灵敏度低，原子化效率一灵敏度低，原子化效率一般为般为10%。5) )重现性好。重现性好。5) )重现性差。重现性差。6) )装置装置简单、快速。简单、快速。
22、6) )装置装置复杂、速度慢。复杂、速度慢。4) )基体干扰小，化学干扰基体干扰小，化学干扰大大。4) )基体干扰大基体干扰大, ,化学干扰化学干扰小小。27章节内容低温低温原子化方法原子化方法（一般（一般700-900C）；）；主要应用于：各种试样中主要应用于：各种试样中Hg元素的测量；元素的测量；Hg0空气流空气流HgSnCl2带石英窗的吸收管带石英窗的吸收管泵泵冷原子化法冷原子化法Hg（2）非火焰原子化非火焰原子化-低温原子化方法低温原子化方法28章节内容非火焰原子化非火焰原子化氢化物原子化法氢化物原子化法主要主要是氢化物原子化方法，原子化温度是氢化物原子化方法，原子化温度700900C
23、 ； 主要应用于主要应用于：As、Sb、Bi、Sn、Ge、Se、Pb、Ti等元素等元素29章节内容【分光系统分光系统】作用作用: :将待测元素的共振线与邻近线分开将待测元素的共振线与邻近线分开。组件组件: :色散元件（棱镜、光栅），凹凸镜、狭缝等。色散元件（棱镜、光栅），凹凸镜、狭缝等。单色器性能参数单色器性能参数线线色散率：色散率：两条谱线间的距离与波长差的比值两条谱线间的距离与波长差的比值X/。分辨率分辨率：仪器分开相邻两条谱线的能力仪器分开相邻两条谱线的能力。通带宽度通带宽度：指通过单色器出射狭缝的某波长处的辐射范围。指通过单色器出射狭缝的某波长处的辐射范围。 【原子吸收的测量原子吸收的
24、测量】-积分吸收和峰值吸收积分吸收和峰值吸收30章节内容主要由检测器、放大器、对数变换器、显示记录装置组成主要由检测器、放大器、对数变换器、显示记录装置组成。检测器检测器-将将单色器分出的光信号转变成电信号。如单色器分出的光信号转变成电信号。如光电倍增管光电倍增管放大器放大器-将将光电倍增管输出的较弱信号，经电子线路进一步放大。光电倍增管输出的较弱信号，经电子线路进一步放大。对数变换对数变换器器-光强光强度与吸光度之间的转换。度与吸光度之间的转换。显示显示、记录、记录【检测系统检测系统】31章节内容 2 2、光谱仪、光谱仪美国美国BUCK公司公司 210VGP原子吸收分光光度计原子吸收分光光度
25、计32章节内容1 1、干扰及抑制、干扰及抑制 光谱干扰光谱干扰 物理干扰物理干扰 化学化学干扰干扰 背景干扰背景干扰2 2、测定条件选择、测定条件选择 3 3、定性定量分析方法、定性定量分析方法 三、原子吸收光谱的定性三、原子吸收光谱的定性 定量分析定量分析33章节内容 待待测测元元素素的的共共振振线线与与干干扰扰物物质质谱谱线线分分离离不不完完全全，这这类类干扰主要来自光源和原子化装置。干扰主要来自光源和原子化装置。 1.在分析线附近有单色器不能分离的待测元素的邻近线。在分析线附近有单色器不能分离的待测元素的邻近线。 可以通过调小狭缝的方法来抑制这种干扰。可以通过调小狭缝的方法来抑制这种干扰
26、。 2.空心阴极灯内有单色器不能分离的干扰元素的辐射。空心阴极灯内有单色器不能分离的干扰元素的辐射。 换用纯度较高的单元素灯减小干扰。换用纯度较高的单元素灯减小干扰。 3.灯的辐射中有连续背景辐射。灯的辐射中有连续背景辐射。 用较小通带或更换灯用较小通带或更换灯1 1、干扰及抑制、干扰及抑制【光谱干扰光谱干扰】34章节内容【物理干扰及抑制物理干扰及抑制】指试液与标准溶液物理性指试液与标准溶液物理性质质( (如粘度、表面张力、密度如粘度、表面张力、密度等等) )有差别而产生的干扰。有差别而产生的干扰。 消除方法：消除方法： 1. 1. 采用与被测试样组成相似的标准样品制作工采用与被测试样组成相似
27、的标准样品制作工作曲线。作曲线。 2. 2. 标准加入法。标准加入法。【物理干扰和抑制物理干扰和抑制】35章节内容 指指待待测测元元素素与与其其它它组组分分之之间间的的化化学学作作用用所所引引起起的的干干扰扰效效应应, ,主主要要影影响响到到待待测测元元素素的的原原子子化化效效率率，是是主主要要干干扰扰源源。 化学干扰的类型化学干扰的类型 （1）待待测测元元素素与与其其共共存存物物质质作作用用生生成成难难挥挥发发的的化化合合物物，致使参与吸收的基态原子减少。致使参与吸收的基态原子减少。 （2）待待测测离离子子发发生生电电离离反反应应，生生成成离离子子，不不产产生生吸吸收收，总总吸吸收收强强度度
28、减减弱弱，电电离离电电位位6eV的的元元素素易易发发生生电电离离，火火焰焰温度越高，干扰越严重，（如碱及碱土元素）。温度越高，干扰越严重，（如碱及碱土元素）。【化学干扰及抑制化学干扰及抑制】36章节内容化学干扰的抑制化学干扰的抑制 通通过过在在标标准准溶溶液液和和试试液液中中加加入入某某种种光光谱谱化化学学缓缓冲冲剂来抑制或减少化学干扰：剂来抑制或减少化学干扰：（1 1）释释放放剂剂与与干干扰扰元元素素生生成成更更稳稳定定化化合合物物使使待待测测元素释放出来。元素释放出来。（2 2）保保护护剂剂与与待待测测元元素素形形成成稳稳定定的的络络合合物物，防防止止干扰物质与其作用。干扰物质与其作用。（
29、3 3）饱饱和和剂剂加加入入足足够够的的干干扰扰元元素素，使使干干扰扰趋趋于于稳稳定。定。（4 4）电电离离缓缓冲冲剂剂加加入入大大量量易易电电离离的的一一种种缓缓冲冲剂剂以以抑制待测元素的电离。抑制待测元素的电离。37章节内容背景吸收是指分子吸收和光散射造成的干扰背景吸收是指分子吸收和光散射造成的干扰1 1、 氘灯连续光谱背景校正氘灯连续光谱背景校正旋旋转转斩斩光光器器交交替替使使氘氘灯灯提提供供的的连连续续光光谱谱和和空空心心阴阴极极灯灯提提供的共振线通过火焰；供的共振线通过火焰；空心阴极灯空心阴极灯氘灯氘灯IDII1ID1【背景干扰及校正方法背景干扰及校正方法】38章节内容可校正可校正A
30、1的背的背景吸收景吸收元素吸收信元素吸收信号远低于背号远低于背景吸收信号，景吸收信号，可忽略可忽略空心阴极灯空心阴极灯氘灯氘灯光普通带光普通带发射线发射线元素吸收元素吸收背景吸收背景吸收元素吸收元素吸收+背景吸收背景吸收背景吸收背景吸收氘灯背景校正器的作用方式氘灯背景校正器的作用方式39章节内容塞曼效应背景校正法塞曼效应背景校正法有磁场有磁场无磁场无磁场Mg 285.2 nm能级分裂示意图能级分裂示意图强度强度塞曼效应塞曼效应一条光谱线在外加磁一条光谱线在外加磁场作用下分裂成几条场作用下分裂成几条偏振化的谱线的现象偏振化的谱线的现象偏振方向平行偏振方向平行于磁场方向于磁场方向偏振方向垂直偏振方
31、向垂直于磁场方向于磁场方向40章节内容恒定磁场调制方式恒定磁场调制方式 l平行于磁场方向的偏振光通过平行于磁场方向的偏振光通过 原子吸收原子吸收+ +背景吸收背景吸收l垂直于磁场方向的偏振光通过垂直于磁场方向的偏振光通过 背景吸收背景吸收差值差值原子吸收原子吸收原子化原子化NS磁场磁场旋转片振器旋转片振器空心阴极灯空心阴极灯41章节内容2 2、测定条件的选择、测定条件的选择分析线分析线 通常选用灵敏度最高的共振线作分析线。通常选用灵敏度最高的共振线作分析线。 测定高含量元素或共振线有干扰时，选择其他谱线。测定高含量元素或共振线有干扰时，选择其他谱线。通带通带（可调节狭缝宽度改变（可调节狭缝宽度
32、改变）单色器出射光束波长区间的宽度。单色器出射光束波长区间的宽度。空心阴极灯电流空心阴极灯电流 原原则则：在在保保证证足足够够强强度度和和稳稳定定光光谱谱输输出出情情况况下下，尽尽量量选选用用低低的的灯灯电电流流(一般为额定电流的一般为额定电流的40%60%)。 火焰火焰 火焰原子化：选择火焰类型、燃助比、燃烧器高度等。火焰原子化：选择火焰类型、燃助比、燃烧器高度等。 观测高度观测高度 调调整整燃燃烧烧器器高高度度，使使待待测测元元素素特特征征谱谱线线通通过过基基态态原原子子密密度度最最大大的的区区域，以提高测定灵敏度。域，以提高测定灵敏度。 W= DS线色散率的倒数狭缝宽度通带42章节内容元
33、素元素/nm元素元素/nm元素元素/nm元素元素/nmAgAlAsAuBBaBeBiCaCdCeCoCrCsCuDyEr328.07, 338.29309.27, 308.22193.64, 197.20242.80, 267.60249.68, 249.77553.55, 455.40234.86223.06, 222.83422.67, 239.86228.80, 326.11250.0, 369.7240.71, 242.49357.87, 359.35852.11, 455.54324.75, 327.40421.17, 404.60400.80, 415.11EuFeGaGdGeHf
34、HgHoInIrKLaLiLuMgMnMo459.40, 462.72248.33, 352.29287.42, 294.42368.41, 407.87265.16, 275.46307.29, 286.64253.65410.38, 405.39303.94, 325.61209.26, 208.88766.49, 769.90550.13, 418.73670.78, 323.26335.96, 328.17285.21, 279.55279.48, 403.68313.26, 317.04NaNdOsPbPdPrPtRbRcRhRuSbScSeSiSmSn589.00, 330.303
35、34.37, 358.03290.91, 305.87216.70, 283.31247.64, 244.79495.14, 513.34265.95, 306.47780.02, 794.76346.05, 346.47343.49, 339.69349.89, 372.80217.58, 206.83391.18, 402.04196.09, 703.99251.61, 250.69429.67, 520.06224.61, 286.33SrTaTbTeThTiTlTmUVWYYbZnZrNdNi460.73, 407.77271.47, 277.59432.65, 431.89214.2
36、8, 225.90371.9, 380.3364.27, 337.15276.79, 377.58409.4351.46, 358.49318.40, 385.58255.14, 294.74410.24, 412.83398.80, 346.44213.86, 307.59360.12, 301.18463.42, 471.90232.00, 341.48原子吸收光谱法中常用的分析线原子吸收光谱法中常用的分析线43章节内容 峰值吸收系数：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K K0 0代替代替K Kv v，则，则： A = k N0 b N0 Nc（ N N 激发态原子
37、数，激发态原子数，N N0 0 基态原子数，基态原子数，c c 待测元素浓度）待测元素浓度）所以：所以：A=lg(IO/I)=K c3、定性、定性 定量分析定量分析方法方法44章节内容标准曲线法标准曲线法A = KC例：矿泉水中铜、例：矿泉水中铜、锌、铁、锰的测定锌、铁、锰的测定ACAxCx45章节内容标准加入法标准加入法 取取若若干干份份体体积积相相同同的的试试液液（cX），依依次次按按比比例例加加入入不不同同量的待测物的标准溶液量的待测物的标准溶液（cO），），定容后浓度依次为：定容后浓度依次为： cX ， cX +cO ， cX +2cO ， cX +3cO ， cX +4 cO 分别测
38、得吸光度为：分别测得吸光度为：AX，A1，A2，A3，A4。Cx0C02C04C0AxA1A3CX 即待测溶液浓度即待测溶液浓度Cx0C02C04C0AxA1A3A=K(CS+Cx)CX 即待测溶液浓度即待测溶液浓度46章节内容n【例】原原子子吸吸收收光光谱谱法法测测定定元元素素M M，由由未未知知试试样样溶溶液液得得到到的的吸吸光光度度为为0.4350.435，而而在在9mL9mL未未知知液液中中加加入入1mL1mL溶溶液液为为100mg/L100mg/L的的M M标标准准溶溶液液后后，混混合合溶溶液液在在相相同同条条件件下下测测得得的吸光度为的吸光度为0.8350.835。计算未知试样溶液
39、中。计算未知试样溶液中M M的浓度？的浓度？n【例】试试求求T T=3000K=3000K时时，处处于于3p3p激激发发态态的的钠钠原原子子数数与与处处于于3s3s基基态态原原子子数数的的比比值值( (已已知知共共振振线线的的波波长长为为589nm589nm，g gj j/ /g g0 0=2)?=2)?47章节内容n【例】采采用用原原子子吸吸收收分分光光光光度度法法分分析析尿尿样样中中的的铜铜，测测定定结果见下表。试计算样品中铜的含量？结果见下表。试计算样品中铜的含量？加入加入Cu的浓度的浓度/(g/mL)02.04.06.08.0吸光度吸光度/A0.2800.4400.6000.7570.
40、9120.20.40.60.81.0A02.04.06.08.0-2.0-4.0g/mL3.5 g/mL48章节内容灵敏度灵敏度国际理论（化学）与应用化学联合会国际理论（化学）与应用化学联合会( (IUPAC)IUPAC)规定：规定： 灵灵敏敏度度是是在在一一定定条条件件下下，被被测测物物质质浓浓度度或或含含量量改改变变一一个个单单位位时时所所引引起起测测量量信信号的变化程度。号的变化程度。【 灵敏度与检出限灵敏度与检出限】特征浓度特征浓度-在火焰原子化法中，用特征浓度在火焰原子化法中，用特征浓度c c表征灵敏度。表征灵敏度。特征浓度：特征浓度：产生产生1%1%吸收或吸收或0.00440.00
41、44吸光度时所对应的被测元素的质量浓度。吸光度时所对应的被测元素的质量浓度。单位：单位：g/(mL1%)CB：待测试液的质量浓度：待测试液的质量浓度( (g/mL) )； A：多次测量的待测试液的吸光度：多次测量的待测试液的吸光度特征特征浓度越小，元素度越小，元素测定的定的灵敏度越高。灵敏度越高。特征质量特征质量-在石墨炉原子吸收法中，用特征质量在石墨炉原子吸收法中，用特征质量m mc c表征灵敏度。表征灵敏度。特征质量：特征质量：产生产生1%吸收或吸收或0.0044吸光度时所对应的被测元素的质量。吸光度时所对应的被测元素的质量。特征特征质量越小，元素量越小，元素测定的定的灵敏度越高。灵敏度越
42、高。单位：单位：g/1%49章节内容检出限检出限被测元素产生的信号为标准偏差被测元素产生的信号为标准偏差3倍时元素的质量浓度或质量。倍时元素的质量浓度或质量。相对检出限：相对检出限：绝对检出限：绝对检出限：50章节内容 应应用用广广泛泛的的微微量量金金属属元元素素的的首首选选测测定定方方法法( (非非金金属属元元素素可可采用间接法测量采用间接法测量) )。 (1)头发中微量元素的测定头发中微量元素的测定微量元素与健康关系；微量元素与健康关系； (2)水中微量元素的测定水中微量元素的测定环境中重金属污染分布规律；环境中重金属污染分布规律；(3)水水果果、蔬蔬菜菜中中微微量量元元素素的测定；的测定
43、；(4) 矿矿物物、合合金金及及各各种种材材料中微量元素的测定；料中微量元素的测定；(5) 各各种种生生物物试试样样中中微微量量元素的测定。元素的测定。四、应用四、应用51章节内容Li670.81,2Be234.91+,2B249.73Na589.0589.61,2Mg285.21+Al309.31+,3Si251.61+,3K766.51+,2Ca422.71Ti364.33Se391.23V318.43Fe248.31Mn279.51,2Cr357.91+Co240.71Ni232.01,2Cu324.81,2Zn213.92Ga287.41Ge265.23As193.71Se196.01
44、Rb780.01,2Y407.73Sr460.71+Nb405.93Zr360.13Mo313.31+Ru349.91Rh343.51,2Cd228.82Ag328.12Pd244.8247.61,2Te214.31Sb217.61,2Sn286.3284.61In303.91,2Cs852.11Bi223.11,2Re316.03W400.83Ta271.53Hf307.23La392.83Ba553.61+,3Pb217.0283.31,2Tl377.6276.81,2Hg185.0253.70,1,2Au242.81+,2Pt265.91,2Ir264.01Pr495.13Nd463.4
45、3Eu459.43Gd368.43Tb432.03Dy421.23Ho410.33Er400.83Tm410.63Yb398.83Lu331.22U351.43Sm429.73图图 周期表中能用原子吸收光谱法分析的元素周期表中能用原子吸收光谱法分析的元素元素符号下面的数字为分析线的波长（元素符号下面的数字为分析线的波长（nm），最低一排数字表示火焰的类别：），最低一排数字表示火焰的类别：0：冷原子化法：冷原子化法1：空气：空气乙氘火焰乙氘火焰 1：富燃空气：富燃空气乙氘火焰乙氘火焰 2: :空气空气丙烷，或空气丙烷，或空气天然气天然气 3：氧化氩氮：氧化氩氮乙氘火焰乙氘火焰大部分元素均可用石墨炉原子化法进行分析大部分元素均可用石墨炉原子化法进行分析52章节内容
