《分析化学》课程教学资源（PPT课件）第十一单元 原子吸收分光光度分析法

二、共振线原子吸收分光基态原子数与原二、光度分析法子化温度三、 定量基础第一节 基本原理20下页诚回潜助

原子吸收分光 光度分析法 一、共振线 二、基态原子数与原 子化温度 第一节 基本原理 三、定量基础

一、共振线601.原子的能级与跃迁基态一→第一激发态,吸收一定频率的辐射能量吸收光谱产生共振吸收线（简称共振线）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.元素的特征谱线1）各种元素的原子结构和外层电子排布不同，基态→第一激发态：跃迁吸收能量不同一一具有特征性2）各种元素的基态一→第一激发态最易发生，吸收最强，最灵敏线。特征谱线。3）利用特征谱线可以进行定量分析。返页回贝

一 、共振线 1.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.元素的特征谱线 1）各种元素的原子结构和外层电子排布不同， 基态第一激发态: 跃迁吸收能量不同——具有特征性。 2）各种元素的基态第一激发态 最易发生，吸收最强，最灵敏线。特征谱线。 3）利用特征谱线可以进行定量分析

3.吸收峰形状Kv原子结构较分子结构简单，理论上应产生线状1光谱吸收线。实际上用特征吸收频V率左右范围的辐射光照射吸收线轮廓吸收线轮廓与半宽度时，获得一峰形吸收（具表征吸收线轮廓（峰）的参数：有一定宽度）。中心频率。（峰值频率）；最大吸收系数对应的频率或由：It=Ioe-Kvb，透射波长；光强度I和吸收系数及中心波长：a(nm)辐射频率有关。半宽度：△%以K与作图：返页不页回

3.吸收峰形状  原子结构较分子结构 简单，理论上应产生线状 光谱吸收线。  实际上用特征吸收频 率左右范围的辐射光照射 时，获得一峰形吸收（具 有一定宽度）。 由：It=I0e -Kvb ， 透射 光强度 It和吸收系数及 辐射频率有关。 以Kv与 作图： 表征吸收线轮廓（峰）的参数： 中心频率O（峰值频率）； 最大吸收系数对应的频率或 波长； 中心波长： λ(nm) 半宽度：ΔO

吸收峰变宽原因照射光具有一定的宽度AV多普勒变宽（温度变宽）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。TAV = 7.162×10-7.VM劳伦兹变宽，赫鲁兹马克变宽（碰撞变宽）△V由于原子相互碰撞使能量发生稍微变化劳伦兹变宽：待测原子和其他原子碰撞。赫鲁兹马克变宽：同种原子碰撞。在一般分析条件下^V.为主页下页返回

吸收峰变宽原因： § 照射光具有一定的宽度。 § 多普勒变宽（温度变宽） ΔVo 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（碰撞变宽）ΔVL 由于原子相互碰撞使能量发生稍微变化。 劳伦兹变宽：待测原子和其他原子碰撞。 赫鲁兹马克变宽：同种原子碰撞。 在一般分析条件下ΔVo为主。 M T V V0 7 D   7.16210  

4.积分吸收和峰值吸收钨丝灯光源和氙灯，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310nm若将原子蒸气吸收的全部能量，即谱线下所围面积测量出2x10-1n（积分吸收）。则是一种绝对测量方法，现在的分光装置无Anm法实现。连续光源与原子吸收线+80Te?的通带宽度对比示意图K,dvNofmc8页不返页回福

4.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，现在的分光装置无 法实现。 N f mc e K dv v 0 2     

5.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？(1）光源的发射线与吸收线的V一致。(2）发射线的△Vv2小于吸收线的△V12。吸收线空心阴极灯：AVa可发射锐线光源AVeAVe<AV峰值吸收发射线V返页下页回

5.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？ （1）光源的发射线与吸收线的V0一致。 （2）发射线的ΔV1/2小于吸收线的 ΔV1/2。 空心阴极灯: 可发射锐线光源

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？热力学平衡时：Eo-EAE-hvDPNPi1kTkTkTOPPN。P上式中P:和Po分别为激发态和基态的统计权重，激发态原子数N: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。页返不页回

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？ 热力学平衡时： 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。 kT h j kT E j kT E E j j e P P e P P e P P N N  j        0 0 0 0 0

Ko三、 定量基础KyKI, = loe-K,b2，可用Ko代替K，则：当使用锐线光源时，oL2 V元 ln 2= 0.434K。·b = 0.434No:f.bA=lgVDmcf振子强度，常数。峰值吸收系数：e2 元ln2K。= 0.434N。f△VmcA = kNob;No ocNacc（No激发态原子数，N基态原子数，c待测元素浓度）所以： A=lg(lo/I)=K'c返页不页回

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K0代替Kv，则： A = k N0 b； N0 ∝N∝c （ N0激发态原子数，N基态原子数，c 待测元素浓度） 所以：A=lg(IO/I)=K' c N f b v mc K b I I A D        0 2 0 0 2 π ln 2 e lg 0.434 0.434 K b t I I e     0 N f v mc K D    0 2 0 2 π ln 2 e 0.434

内容选择：第一节基本原理第二节原子吸收光谱仪第三节测定条件选择与定量分析方法特化第四节干扰及其消除结束返页回

内容选择： 第一节 基本原理 第二节 原子吸收光谱仪 第三节 测定条件选择与定量分析方法 第四节 干扰及其消除 结束

二、流程原子吸收分光二、光源光度分析法三、原子化系统第二节四、单色器原子吸收光谱仪五、检测系统及主要部件下页诚回潜助

原子吸收分光 光度分析法 一、流程 二、光源 三、原子化系统 四、单色器 五、检测系统 第二节 原子吸收光谱仪 及主要部件