分析化學(xué)：7.2 原子吸收分光光度分析法基本原理

第七章

原子吸收分光光度分析法7.2.1共振線與吸收線7.2.2基態(tài)原子數(shù)與溫度的關(guān)系7.2.3原子吸收譜線的輪廓及其變寬7.2.4原子吸收法的定量基礎(chǔ)

第二節(jié)

基本原理7.2.1

共振線1.原子的能級與躍遷基態(tài)

第一激發(fā)態(tài)，吸收一定頻率的輻射能量。產(chǎn)生共振吸收線（簡稱共振線）

吸收光譜第一激發(fā)態(tài)

基態(tài)，發(fā)射出一定頻率的輻射。產(chǎn)生共振發(fā)射線（也簡稱共振線）

發(fā)射光譜2.元素的特征譜線

1）各種元素的原子結(jié)構(gòu)和外層電子排布不同，基態(tài)

第一激發(fā)態(tài)：躍遷吸收能量不同——具有特征性。2）各種元素的基態(tài)

第一激發(fā)態(tài)

最易發(fā)生，吸收最強(qiáng)，最靈敏線。特征譜線。3）利用特征譜線可以進(jìn)行定量分析。7.2.2

基態(tài)原子數(shù)與原子化溫度

原子吸收光譜是利用待測元素的原子蒸氣中基態(tài)原子與共振線吸收之間的關(guān)系來測定的。需要考慮原子化過程中，原子蒸氣中基態(tài)原子與待測元素原子總數(shù)之間的定量關(guān)系。為什么？

熱力學(xué)平衡時：

上式中Pj和P0分別為激發(fā)態(tài)和基態(tài)的統(tǒng)計權(quán)重，激發(fā)態(tài)原子數(shù)Nj與基態(tài)原子數(shù)N0之比較小，<1%?？梢杂没鶓B(tài)原子數(shù)代表待測元素的原子總數(shù)。公式右邊除溫度T外，都是常數(shù)。T一定，比值一定。幾種元素共振線的Nj

/N0值

7.2.3原子吸收譜線的輪廓及其變寬

原子結(jié)構(gòu)較分子結(jié)構(gòu)簡單，理論上應(yīng)產(chǎn)生線狀光譜吸收線。

實際上用特征吸收頻率左右范圍的輻射光照射時，獲得一峰形吸收（具有一定寬度）。

由：It=I0e-KλL

，

透射光強(qiáng)度It和吸收系數(shù)與輻射頻率有關(guān)。1.吸收峰形狀2.吸收峰表征表征吸收線輪廓(峰)的參數(shù)：

中心頻率

0(峰值頻率)；

最大吸收系數(shù)對應(yīng)的頻率或波長；中心波長：λ(nm)

半寬度：Δ

03.吸收峰變寬原因照射光具有一定的寬度。多普勒變寬（溫度變寬）ΔVo

多普勒效應(yīng)：一個運(yùn)動著的原子發(fā)出的光，如果運(yùn)動方向離開觀察者（接受器），則在觀察者看來，其頻率較靜止原子所發(fā)的頻率低，反之，高。吸收峰變寬原因

勞倫茲變寬，赫魯茲馬克變寬（碰撞變寬）ΔVL

由于原子相互碰撞使能量發(fā)生稍微變化。勞倫茲變寬：

待測原子和其他原子碰撞。赫魯茲馬克變寬：

同種原子碰撞。在一般分析條件下ΔVo為主。4.積分吸收和峰值吸收鎢絲燈光源和氘燈，經(jīng)分光后，光譜通帶0.2nm。而原子吸收線的半寬度：10-3nm。如圖所示：

若用一般光源照射時，吸收光的強(qiáng)度變化僅為0.5%。靈敏度極差。若將原子蒸氣吸收的全部能量，即譜線下所圍面積測量出（積分吸收）。則是一種絕對測量方法，現(xiàn)在的分光裝置無法實現(xiàn)。

5.銳線光源

在原子吸收分析中需要使用銳線光源。何為銳線光源？（1）光源的發(fā)射線與吸收線的V0一致。（2）發(fā)射線的ΔV1/2小于吸收線的ΔV1/2。

空心陰極燈:可發(fā)射銳線光源。7.2.4

定量基礎(chǔ)

f振子強(qiáng)度，常數(shù)。峰值吸收系數(shù)：當(dāng)使用銳線光源時，可用K0代替Kv，則：

A=k

N0

b；

N0∝N∝c（N0激發(fā)態(tài)原子數(shù)，N基態(tài)原子數(shù)，c待測元素濃度）

所以：A=lg(IO/I)=K'c內(nèi)容選擇：結(jié)束7.1概述

7.2

基本原理