厦门大学：《仪器分析及实验技术》课程教学资源（PPT课件）第六章 原子吸收光谱分析

原子吸收光谱分析 原子吸收光谱分析理论 癱原子吸收光谱分析仪器 原子吸收光谱定量分析方法 发展趋势

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原子光谱分析基本理论 原子吸收光谱分析理论 ●积分吸收与峰值吸收 ●原子吸收谱线轮廓与谱线变宽 ●原子吸收光谱分析定量基础

一、原子吸收光谱分析理论 ● 积分吸收与峰值吸收 ● 原子吸收谱线轮廓与谱线变宽 ● 原子吸收光谱分析定量基础 原子光谱分析基本理论

原子光谱分析基本理论 Lambert-Beer定律: L kL 吸收线 0.434kL 共振线 分析线 这里,k是积分吸收系数

Lambert-Beer定律： 这里，k是积分吸收系数 I0 I = I0 -Ia L 原子光谱分析基本理论 吸收线 共振线 分析线

原子光谱分析基本理论 k=k,dv fn 谱线变宽 锐线光源 △ 积分吸收 峰值吸收

 = = 2 1 2       fn mc e k k d  k 1 0 2  k0 2 0 k 谱线变宽 锐线光源 积分吸收 峰值吸收 原子光谱分析基本理论

原子光谱分析基本理论 谱线宽度与谱线变宽 1)自然宽度(△v=10-5mm) 2) Doppler变宽 (热变宽,△v=10-3-10-2nm) 3)压力变宽 Loretz变宽(△v=0-3-10-2nm) 共振变宽 4)场致变宽 磁场、电场 5)自吸变宽

谱线宽度与谱线变宽 1）自然宽度（△ = 10-5 nm） 2 ) Doppler变宽 （热变宽， △ = 10-3 – 10-2 nm ） 3）压力变宽 Loretz变宽（△ = 10-3 – 10-2 nm ） 共振变宽 4）场致变宽 磁场、电场 5）自吸变宽 原子光谱分析基本理论  k

积分吸收、峰值吸收 不吸收系数 在峰值吸收范围内,可以认为: K= K 这里:K吸收系数 K。峰值吸收系数 吸收线 ∫ oy △vn=0.001-0005nm g e d 0 △va=0.0005-0.002m g 光源锐线 Iae =0.4343/L

积分吸收、峰值吸收 在峰值吸收范围内，可以认为： K = K0 这里：K 吸收系数 K0 峰值吸收系数 0 K 吸 收 系 数  吸收线 光源锐线 △a = 0.001 – 0.005 nm △e = 0.0005 – 0.002 nm K L e e I e d I d I I A k L k L K L 0 0 0 0 0 0 0 4343 1 0 0 . lg lg lg lg = = = = = -  -        

上式表明:吸光值与峰值吸收系数和吸收层的厚度有关。 如果只考虑热变宽( Doppler变宽),则: 2/In2 ne △ V T mc 因而,吸光值A的公式为 A=0.4343KnL 2n2 e 0.4343 N0…·f·L △vV丌mc =KNL 即用锐线光源进行原子吸收测量时,吸光值与原子蒸气中基态原子的 数密度成线性关系

上式表明：吸光值与峰值吸收系数和吸收层的厚度有关。 如果只考虑热变宽（Doppler变宽），则： 因而，吸光值 A 的公式为： 即用锐线光源进行原子吸收测量时，吸光值与原子蒸气中基态原子的 数密度成线性关系。 N f m c e K      = 0 2 0 2 2    ln kN L N f L m c e A K L 0 0 2 0 2 2 0 4343 0 4343 =       =  =    ln .

基态原子数密度W样品中原子的浓度 Boltzmann Equation: (E;-E0) g 这里N1、N为激发态i和基态0的原子数密度,g为统计权重, E1、E0为激发态和基态的能量,k为 Boltzmann常数,T为 原子化器温度。 Boltzmann equation表明:N/N由(E1E0)以及温度T决 定。对共振吸收而言,(E1-E0)=E比较低;在较低温度的原子化 器中,N<<N0,(此处有错)此时我们得到下面结论: A=kC 上式即为原子吸收光谱分析的基础

基态原子数密度Vs 样品中原子的浓度 Boltzmann Equation: 这里 Ni 、N0为激发态i 和基态0的原子数密度，g 为统计权重， Ei、E0为激发态和基态的能量，k为Boltzmann常数，T为 原子化器温度。 Boltzmann Equation表明：Ni / N0 由（Ei -E0）以及温度T 决 定。对共振吸收 而言，（Ei -E0）= E 比较低；在较低温度的原子化 器中， Ni <<N0 , （此处有错）此时我们得到下面结论： 上式即为原子吸收光谱分析的基础 kT E E i i i e g g N N ( ) 0 0 - 0 - =  A = k' c

原子光谱分析基本理论 原子吸收光谱分析 峰值吸收、积分吸收 锐线光源 低温原子化器(∑N<N) A=.C

原子吸收光谱分析 峰值吸收、积分吸收 锐线光源 低温原子化器（ Ni  N0 ） A = k ' C 原子光谱分析基本理论

原子吸收光谱分析仪器 二、原子吸收光谱分析仪器 光源 ●原子化系统 ●分光系统 ●检测系统 ●记录和控制系统

二、原子吸收光谱分析仪器 ● 光源 ● 原子化系统 ● 分光系统 ● 检测系统 ● 记录和控制系统 原子吸收光谱分析仪器