石河子大学：《仪器分析》课程教学课件（应用化学）第3章 原子吸收（Atomic absorption spectrometry, AAS）

第3章原子吸收 Atomic absorption spectrometry, AAS

第3章 原子吸收 Atomic absorption spectrometry, AAS

定义： 原子吸收光谱分析是基于物质 所产生的原子蒸气对特定谱线（通常 是待测元素的特征谱线)的吸收作用 来进行定量分析的一种方法

定义： 原子吸收光谱分析是基于物质 所产生的原子蒸气对特定谱线(通常 是待测元素的特征谱线)的吸收作用 来进行定量分析的一种方法

火焰 镁空心阴极灯 Mg285.2nm 单色器光电检测器 原子化系统 试液封 原子吸收分析示意图

原子吸收分析示意图

特点： 原子吸收光谱分析利用的是原子吸收 现象。而发射光谱分析则基于原子的发射 现象。由于原子的吸收线比发射线的数目 少得多，谱线重叠的概率就小得多。原子 吸收法的选择性高，干扰较少且易于克服。 原子蒸气中基态原子此激发态原子数多得 多，所以测定的是大部分原子，这就使原 子吸收法往往具有较高的灵敏度

特点： 原子吸收光谱分析利用的是原子吸收 现象。而发射光谱分析则基于原子的发射 现象。由于原子的吸收线比发射线的数目 少得多，谱线重叠的概率就小得多。原子 吸收法的选择性高，干扰较少且易于克服。 原子蒸气中基态原子比激发态原子数多得 多，所以测定的是大部分原子，这就使原 子吸收法往往具有较高的灵敏度

3.2 原子吸收光谱分析基本原理 共振线与吸收线 共振线： 吸收的辐射能使基态原子跃迁到能量最低 的激发态时，产生的吸收线叫~ 原子结构不同对辐射的吸收不同—共振吸收线不同 通常选择元素最灵敏的第一共振线作为分析线

3.2 原子吸收光谱分析基本原理 一、共振线与吸收线 共振线： 吸收的辐射能使基态原子跃迁到能量最低 的激发态时，产生的吸收线叫~ 原子结构不同 对辐射的吸收不同 共振吸收线不同 通常选择元素最灵敏的第一共振线作为分析线

3.2 原子吸收光谱分析基本原理 大多数元素的NN值很小，即原子蒸气中 激发态原子数远小于基态原子数，火焰中 基态原子数占绝对多数，激发态原子数N, 可忽略不计，即可用基态原子数N代表吸 收辐射的原子总数

3.2 原子吸收光谱分析基本原理  大多数元素的Ni /N0值很小，即原子蒸气中 激发态原子数远小于基态原子数，火焰中 基态原子数占绝对多数，激发态原子数Ni 可忽略不计，即可用基态原子数N0代表吸 收辐射的原子总数

3.2 原子吸收光谱分析基本原理 原子蒸气在特征频率V。处有吸 收线。由此可见，吸收线具有 定的宽度，称之为谱线轮廓。 吸收线轮廓可用吸收线的半宽度来表 征，中心频率用V。、中心波长用入。 表示，半宽度用△V或△入表征，峰 图8-3I【y与v的关系 值吸收一半处的频率或波长称吸收线 的半宽度，约为10-3~102nm

图8-3 IV与v的关系 原子蒸气在特征频率 v0 处有吸 收线。由此可见，吸收线具有一 定的宽度，称之为谱线轮廓。 吸收线轮廓可用吸收线的半宽度来表 征，中心频率 用ν0 、中心波长用λ0 表示，半宽度用Δν或Δλ表征，峰 值吸收一半处的频率或波长称吸收线 的半宽度，约为10-3~10-2nm 3.2 原子吸收光谱分析基本原理

温度越高，原子的相对热运动越剧烈，热变宽 增大，通常△x为10-4~10-3nm。 (3)压力变宽 由同种辐射原子间相互碰撞而产生的赫尔兹马 克变宽(Holtzmark),或称共振变宽，以△入表 示； 不同种原子相互碰撞产生的变宽叫洛伦兹变宽 (Lorentz),以△入L.压力越大，碰撞变宽愈严 重，因此，碰撞变宽又称压力变宽。 谱线变宽往往会导致原子吸收分析灵敏度降低

温度越高，原子的相对热运动越剧烈，热变宽 增大，通常ΔλN为10-4~10-3nm。  （3）压力变宽 由同种辐射原子间相互碰撞而产生的赫尔兹马 克变宽(Holtzmark)，或称共振变宽，以ΔλR表 示； 不同种原子相互碰撞产生的变宽叫洛伦兹变宽 （Lorentz）,以ΔλL。压力越大，碰撞变宽愈严 重，因此，碰撞变宽又称压力变宽。 谱线变宽往往会导致原子吸收分析灵敏度降低

3.2 原子吸收光谱分析基本原理 四、原子吸收法与原子浓度的关系 (一)积分吸收测量法 Jk.dv-x c

四、原子吸收法与原子浓度的关系 （一）积分吸收测量法 N f mc e K v v 0 2 π d     3.2 原子吸收光谱分析基本原理

二、峰值吸收测量法 955年沃尔什提出采用锐线光源，测量吸收线的峰值吸收。 要条件： ()光源的发射线与原子吸收线的中心频率V。一致。 (2)锐线光源发射线的△v12小于吸收线的△V12 吸收线 △Va △<△V 峰值吸收 发射线

二、峰值吸收测量法  1955年沃尔什提出采用锐线光源，测量吸收线的峰值吸收。 必要条件：  （1）光源的发射线与原子吸收线的中心频率ν0一致。 （2）锐线光源发射线的Δν1/2小于吸收线的 Δν1/2