中国科学技术大学：《仪器分析》课程教学资源（PPT讲稿）原子吸收和原子荧光光谱基本原理和分析技术

原子吸收和原子典光光谱 基本原理和分析技术

原子吸收和原子荧光光谱 基本原理和分析技术

基本原理 LotO 1.光的吸收和发射 能级图 Na 325ya32P3/2 32P 1/2 入:5890mm 5895nm 3的2mm“。:2

一、基本原理 1.光的吸收和发射 能级图 Na: 3 2S½ 32P3/2 32P1/2 ：589.0 nm 589.5 nm

吸收和辐射 △E=EE0=h >受激吸收: dnoi-BoiP(vnodt 自发辐射: dN=A N dt 受激辐射: dnio=Bio P(vN; dt

吸收和辐射 △E=Ei -E0=hv ➢ 受激吸收： dNoi=Boi(v)Nodt ➢ 自发辐射: dNio=AioNidt ➢ 受激辐射: dNio=Bio (v)Nidt E0 Ei

2.原子谱线的轮廓 Vn=△E/h 中心频率:(v) 宽度(半宽):(△V) ☆自然宽度 12K 令多普勒宽度 令络伦兹宽度 共振宽度

2. 原子谱线的轮廓 V0= △E/h 中心频率 : （ v 0 ） 宽度（半宽） : （ △ v ） ❖自然宽度 ❖多普勒宽度 ❖络伦兹宽度 ❖共振宽度 K0v 0△ v ½ K 0

二、光谱仪器 原子吸收仪 1组成: 光源 原子 检 化器 分光测 光源 原子化器 原子 检 化器/光、测 分光系统 检测系统 原子荧光仪 光源

二、光谱仪器 1.组成： ▪ 光源 ▪ 原子化器 ▪ 分光系统 ▪ 检测系统 光源 检测 原子 化器 分光 原子 化器 分光 光源 检 测 检 测 原子吸收仪 原子荧光仪

1.光源 空心阴极灯: 根费 紫外骏光皇 结构: 阴极:纯金属 阳极:环状W、Ni、Ta 光窗:石英或紫外玻璃 原理 Ar+e r 云母片 石荚光寓 Ar++Mn→→M+Ar+ M+e M*+e M+hy 特点: 发出原子谱线(锐线) wavelength

1. 光源 空心阴极灯： 结构： 阴极：纯金属 阳极：环状W、Ni、Ta 光窗：石英或紫外玻璃 原理： Ar+e Ar+ Ar++Mn M+Ar+ M+e M*+e M* M+hv 特点： 发出原子谱线(锐线)

2原子化器 火焰原子化: 离子 乙炔一空气火)液雾滴→雾粒一分子蒸气一基态原子激发态 分子 T:2500K S: 158cm/s <230nm有吸收 乙炔一氧化亚氮 助燃气 T:2990K S: 180cm/s Ar 样菠燃气 氢-氩扩散火焰 复波 Ar+H+s T:850℃

2.原子化器 火焰原子化： 乙炔－空气火焰 T：2500K S：158cm/s <230nm 有吸收 乙炔－氧化亚氮 T: 2990K S: 180cm/s 氢-氩扩散火焰 T：850℃ 离子 溶液 →雾滴 →雾粒 →分子蒸气 →基态原子 激发态 分子 Ar Ar+H2+S

电热原子化:M+×Ma+2oM1xmMx-MM 干燥热解 原子化MY 主要反应: 热解反应 还原反应 碳化物生成 易挥发化合物生成 Transversely heated graphite tube with integrated L vov platform

M+ M+X - MX-aH2O MnXm MX M M* 干燥 热解 原子化 MY 电热原子化： 主要反应： ➢热解反应 ➢还原反应 ➢碳化物生成 ➢易挥发化合物生成

3.检测 W 光电倍增管 p D1 D 倍增极:6=N2/N1 如 =4,n=10 K=Io/I1=410=106

3.检测 光电倍增管 倍增极：δ＝N2 /N1 如： δ=4，n=10 K=Io /Ii=410=106

分析技术 1.原子吸收光谱 Oy 均匀介质 1)原子吸收的测量 比尔定律1,= e kvc KV 吸收值: A=lg=k, ec 单色光:A∝C 积分吸收:∫k4=BN 峰值吸收:A=KC

三、分析技术 1.原子吸收光谱 1) 原子吸收的测量 • 比尔定律 • • 吸收值： • 单色光： A∝C • • 积分吸收： • 峰值吸收： Iv 均匀介质 l I0v Ivl dl kv C l I v I e − = 0 A I Kv l eC I v v lg lg 0 = =  = B N c hv K dv  0i A = KC vo Kv ko A C