原子吸收光谱法.pdf
《原子吸收光谱法.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《原子吸收光谱法.pdf(208页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、1 概述概述一、原子吸收光谱法一、原子吸收光谱法(原子吸收分光光度法)(原子吸收分光光度法)它是利用待测元素所产生的它是利用待测元素所产生的气态基态原子气态基态原子对对其特征谱线其特征谱线的吸收程度来进行的吸收程度来进行定量分析定量分析的的方法。方法。第第4章 原子吸收光谱法章 原子吸收光谱法PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 原子吸收光谱法的分析过程原子吸收光谱法的分析过程(1)试样在原子化器中被)试样在原子化器中被蒸发蒸发、解离解离为气态基态原子;为气态基态原子;(2)用该元素的锐线光源发射出)用该元素的锐线光源发射出特征辐射特征辐射照射基态原子;照射基态原子;(
2、3)部分光被蒸气中基态原子吸收,记录吸光度,从而进行元)部分光被蒸气中基态原子吸收,记录吸光度,从而进行元素的定量分析。素的定量分析。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 光源光源原子化器原子化器分光系统分光系统检测系统检测系统二、原子吸收光谱法的实验装置二、原子吸收光谱法的实验装置提供提供待测元素的特征辐射待测元素的特征辐射提供能量使被测元素转变为气态基态原子提供能量使被测元素转变为气态基态原子将吸收线和非吸收线分离开将吸收线和非吸收线分离开接受要测量的光信号,并将光信号转变为接受要测量的光信号,并将光信号转变为电信号电信号光源的调制光源的调制PDF 文件使用 pdf
3、Factory Pro 试用版本创建 三三、原子吸收法、原子吸收法与紫外与紫外-可见可见分光光度法的分光光度法的比较比较相同点相同点1.都属于吸收光谱都属于吸收光谱2.遵守遵守A=KC3.仪器基本组成相同仪器基本组成相同光源单色器吸收池检测器光源单色器吸收池检测器光源光源4 测量过程基本相同测量过程基本相同不同点不同点1.吸收机理不同吸收机理不同2.光源不同光源不同3.仪器各部件排列顺序不同仪器各部件排列顺序不同原子化器单色器检测系统原子化器单色器检测系统PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 优点优点(1)灵敏度高灵敏度高,检出限低检出限低(2)精密度高精密度高,准确度
4、高,准确度高,(3)选择性高选择性高(4)分析速度快,操作方便分析速度快,操作方便(5)应用范围广,可测定应用范围广,可测定70多个元素(各种样品中);多个元素(各种样品中);缺点缺点(1)大多数仪器都不能同时进行多元素的测定大多数仪器都不能同时进行多元素的测定(2)对有些元素,结果不能令人满意对有些元素,结果不能令人满意四四、原子吸收光谱分析的特、原子吸收光谱分析的特点点:火焰法火焰法10-810-10g/ml,非火焰法非火焰法 10-1010-14g火焰火焰AAS RSD 1%,石墨炉,石墨炉AAS RSD3%5%PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 2 原子吸收光
5、谱法的基原子吸收光谱法的基本本原原理理一、原子吸收光谱的产生一、原子吸收光谱的产生当通过基态原子的当通过基态原子的光辐射的能量光辐射的能量 h 恰好等于原子由恰好等于原子由基态基态 激 激发态发态所含有的所含有的能量能量E时,时,E=h =hc/基态原子吸收光辐射基态原子吸收光辐射,产生原子吸收光谱(线)产生原子吸收光谱(线)由由基态基态跃迁至跃迁至第一第一激激发态发态所产生所产生的谱线称为的谱线称为第一第一共振共振线线或或主共振主共振线线或或共振共振线线基态E激发态E*吸收线是原子的特征谱线吸收线是原子的特征谱线。原子原子由由基态基态直直接接跃迁跃迁至至激激发态发态所产生的谱线所产生的谱线称
6、称为为共振共振线线PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 二 基态原子数与原子化温度(relation of atomic amount in ground with temperature of atomization)原子吸收光谱是利用待测元素的原子蒸气中基态原子与特征谱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N0与待测元素原子总数N之间的定量关系。热力学平衡时,两者符合Boltzmann分布定律:kTEiiieggNN=00PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 共振线/nmgi/g0激发能/eVNi/N0T=2000
7、 KT=2500KT=3000 KCs 852.121.454.4410-42.3310-37.2410-3Na 589.022.1049.8610-61.1410-45.8310-4Sr 460.732.6904.9910-71.1310-69.0710-9Ca 422.732.9321.2210-73.6710-63.5510-5Fe 372.03.3322.9910-91.3110-6Ag 328.123.7786.0310-104.8410-98.9910-7Cu 324.823.8174.8210-104.0410-86.6510-7Mg 285.234.3463.3510-115.
8、2010-91.5010-7Pb 283.334.3752.8310-114.5510-91.3410-7Zn 213.935.7957.4510-156.2210-125.5010-10表11.1 某些元素共振限的Ni/N0值在原子吸收分析条件下,在原子吸收分析条件下,N0NPDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 二、原子吸收谱线的二、原子吸收谱线的轮廓轮廓 原子吸收谱线尽管很窄,但不是严格的几何线,有原子吸收谱线尽管很窄,但不是严格的几何线,有一定的一定的宽宽度和度和轮廓轮廓 当强度为当强度为I0的不同频率的光,通过原子蒸气时,的不同频率的光,通过原子蒸气时,透透过光
9、的过光的强强度度I与频率与频率 关系图关系图PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 K为吸收系数,随入射光频率变化为吸收系数,随入射光频率变化而变化。用而变化。用 K对对作作图得图得原子吸收原子吸收线的线的轮廓轮廓吸收线最高点对应的吸收系数吸收线最高点对应的吸收系数Ko叫叫峰值峰值吸收系吸收系数数或或中中心心吸收系吸收系数数最大吸收对应的频率叫最大吸收对应的频率叫中中心频率或心频率或特征特征频率频率o,极大吸收系数一半极大吸收系数一半Ko/2处的宽度叫处的宽度叫半宽半宽度度用用表示。表示。0及及可表征吸收线的总体轮廓可表征吸收线的总体轮廓,是表征吸收线轮廓的两个是表征吸收
10、线轮廓的两个重重要要参参数数 吸收线的吸收线的轮廓轮廓与与变变宽宽原子吸收线的宽度约为10-3-10-2nm(0.0010.005nm)KK0oKo2PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 繊 谱线变谱线变宽宽的的因因素素吸收线的宽度受多种因素影响,一类是由吸收线的宽度受多种因素影响,一类是由原子原子性性质质所决所决定,另一类是定,另一类是外外界因界因素素1.自然宽自然宽度度 无外界因素影响时,谱线固有的宽度叫自然宽度。无外界因素影响时,谱线固有的宽度叫自然宽度。用用N(或或N)表示表示.自然宽度与激发态原子的平均寿命有关自然宽度与激发态原子的平均寿命有关 寿命越短,谱线
11、宽度越大。自然宽度一般约寿命越短,谱线宽度越大。自然宽度一般约10-5 nm。自然宽自然宽度度不不是谱线变是谱线变宽宽的的主主要原要原因因。原子吸收线的宽度约为10-3-10-2nmPDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 这这是是由于由于原子在原子在空间空间作作无规则热运动无规则热运动所所导致导致的,的,故又称故又称热热变变宽宽。MTvv07D10162.7=对对于大多数于大多数元素来元素来说说,多多普勒普勒变变宽约宽约为为103nm数数量量级级。原子吸收线的原子吸收线的宽宽度度约约为为10-3-10-2nm多多普勒普勒变变宽宽是谱线变是谱线变宽宽的的主主要要因因素。素。
12、0(2)多多普勒普勒变变宽宽(热热变变宽宽)0+d 0-d 0+d 0-d PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 P 3.碰撞碰撞变变宽宽由于由于吸光原子吸光原子与与蒸气中原子蒸气中原子或或分子分子相相互互碰撞碰撞而而引起引起的谱线变的谱线变宽宽。共振共振变变宽宽洛伦兹洛伦兹变变宽宽(赫鲁兹马克(Holtsmark)变宽)是指和是指和同种同种原子原子碰撞所引起的变宽碰撞所引起的变宽不不是是原子吸收线变宽的主要原因原子吸收线变宽的主要原因是由吸光原子与是由吸光原子与其它其它外外来来粒粒子子(原子、分子、离子、电原子、分子、离子、电子子)相互碰撞时产生的相互碰撞时产生的洛伦
13、兹洛伦兹变变宽宽与与多多普勒普勒变变宽宽变宽具有相同的数量级,也可变宽具有相同的数量级,也可达达103nm,(压力压力变变宽宽)洛伦兹洛伦兹变变宽宽也是原子吸收线变宽的也是原子吸收线变宽的主主要要原因原因PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 其它变宽其它变宽 自自吸变吸变宽宽场致变宽主要是指在磁场或电场存在下,会使场致变宽主要是指在磁场或电场存在下,会使谱线变宽的现象。谱线变宽的现象。塞曼塞曼(Zeeman)变变宽宽斯塔克斯塔克(Stark)变变宽宽由自吸现象而引起的谱线变宽称为自吸变宽由自吸现象而引起的谱线变宽称为自吸变宽洛伦兹洛伦兹变变宽宽和和多多普勒普勒变变宽宽是
14、原子吸收线变宽的是原子吸收线变宽的主主要要原因原因 场场致致变变宽宽PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 1 积积分吸收测量法分吸收测量法在吸收轮廓的频率范围内,吸在吸收轮廓的频率范围内,吸收系数收系数K对于频率的积分对于频率的积分,称为称为积积分吸收系分吸收系数数,简称,简称积积分吸收分吸收.三三、原子吸收光谱的测量、原子吸收光谱的测量在一定条件下,为常数,用在一定条件下,为常数,用K表示表示N0=NkNdK=积积分吸收分吸收与与原子原子总总数成数成正正比比,只要测出积分吸收,即可求得,只要测出积分吸收,即可求得待测元素的浓度待测元素的浓度PDF 文件使用 pdfFa
15、ctory Pro 试用版本创建 5310510500=R在实在实际工际工作作中,要测量出中,要测量出半宽半宽度度仅仅为为103 nm数数量量级级的的原子吸收线的原子吸收线的积积分吸收,分吸收,如如果果谱线的谱线的波长波长为为500 nm,需需要要仪仪器的分器的分辨辨率率为为多多少少?PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 2.峰值吸收测量法因为当采用锐线光源进行测量,则ea,由图可见,在辐射线宽度范围内,峰值吸收与积分吸收非常接近,可用峰值吸收代替积分吸收。吸收线中心频率处的吸收系数吸收线中心频率处的吸收系数K0为峰值吸收系数,简称为峰值吸收系数,简称峰值峰值吸收吸收。
16、1955年沃尔什提出采用年沃尔什提出采用锐线光源锐线光源(能发射谱线半宽度很(能发射谱线半宽度很窄的发射线的光源),窄的发射线的光源),峰值峰值吸收吸收与火焰中被测元素的原子与火焰中被测元素的原子浓浓度度也也成成正正比比。kNK0D02ln2=PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 n用峰值吸收代替积分吸收用峰值吸收代替积分吸收的必要条件的必要条件1.发射线的中发射线的中心频率心频率0发发与与吸收线的中吸收线的中心频率心频率0吸吸相同相同2.发发 吸吸ae,0,0=PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 一强度为强度为I0的某一波长的辐射通过均匀的原
17、子蒸气时,若原的某一波长的辐射通过均匀的原子蒸气时,若原子蒸气层的厚度为子蒸气层的厚度为l,则根据吸收定律,则根据吸收定律,前前提提条条件件:(1)ea;(2)发射线与吸收线的中心频率一致。)发射线与吸收线的中心频率一致。3 实实际际测量测量IIA0lg=dII,000=dII=0PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 LKeII=,0deIdIILK=,000deIdIIIALK=00000lglgdIedIKoL0000lg=fNmCeKD0202ln2=lKLKeeo0,lg1lg=LK043.0=PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 fLN
18、mCeLKAD0202ln243.043.0=NN=0aCN=fLaCmCeAD=22ln243.0KCA=原子吸收测量的基原子吸收测量的基本本关关系系式式PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 駿 3 原子吸收光谱法的仪器由由光源、原子化器、分光系统和检测系统光源、原子化器、分光系统和检测系统四大部件组成。四大部件组成。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 一、光源一、光源发射发射待测元素待测元素吸收的吸收的特征谱线特征谱线1.光源应满足如下要求;(1)能发射待测元素的)能发射待测元素的共振共振线;线;(2)能发射锐线;)能发射锐线;(3)辐射光
19、)辐射光强强度度大大,(4)稳稳定定性好性好。要求:要求:1.发射的谱线宽度小于吸收线的宽度发射的谱线宽度小于吸收线的宽度发发吸,吸,0发发与与0吸吸相同相同。常用的有常用的有空心空心阴阴极极灯灯4-3 原子吸收光谱仪PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 它是一个封闭的气体放电管。用它是一个封闭的气体放电管。用被测元素被测元素纯金纯金属属或或合金合金制成制成圆柱形圆柱形空心空心阴阴极极,用钨、钛或锆做成阳极。,用钨、钛或锆做成阳极。灯内充灯内充少少量量Ne或或Ar惰惰性性气气体体,压力为数百帕。发射线,压力为数百帕。发射线波长在波长在370.0nm以下的用以下的用石石英
20、英窗口,窗口,370.0nm以上的用以上的用光学光学玻璃玻璃窗口。窗口。2.空心阴极灯空心阴极灯PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 3 空心空心阴阴极极灯灯的原的原理理施加适施加适当电当电压压时时,电电子子将从将从空心空心阴阴极极内壁流向内壁流向阳阳极极;与与充充入入的的惰惰性性气气体体碰撞碰撞而使而使之之电电离离,产生,产生正正电电荷荷,其在,其在电电场场作作用用下下,向向阴阴极极内壁猛烈轰击内壁猛烈轰击;使使阴阴极表极表面面的的金金属属原子原子溅溅射射出来,出来,溅溅射出来的射出来的金金属属原子原子再再与与电电子、子、惰惰性性气气体体原子原子及及离子发生离子发生撞
21、碰撞碰而而被被激激发发,于于是是阴阴极极内内辉辉光中光中便便出出现现了了阴阴极极物物质质和和内充惰内充惰性性气气体体的光谱。的光谱。用用不同不同待测元素待测元素作作阴阴极极材料材料,可制成相应可制成相应空心空心阴阴极极灯灯。空心空心阴阴极极灯灯的的辐射辐射强强度度与与灯灯的的工工作作电电流流有有关关。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 空心阴极灯的结构中有空心阴极灯的结构中有两两个个关关键键的部分:的部分:一是一是阴阴极极圆圆筒筒内层内层的的材料材料,二是灯内充有低压二是灯内充有低压惰惰性性气气体体,其作用是其作用是一方一方面面被被电电离为离为正正离子离子,才能,才能
22、引起引起阴阴极极的的溅溅射射另另一方一方面面是是传递传递能量,使被能量,使被溅溅射出的原子射出的原子激激发发,才能发射该,才能发射该元素的元素的特征特征共振共振线线,PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 空心阴极灯的特点空心阴极灯的特点:1 强强度度大大 2 半宽半宽度度小小,发射待测元素的特征谱线发射待测元素的特征谱线较较窄窄灯内惰性气体灯内惰性气体压力小压力小,一般只有,一般只有133.3-266.6 Pa,产生产生压力压力变变宽宽小小,小小灯灯温温度度低低,产生产生热热变变宽宽小小,D小小PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 采用调制光源原
23、因有两方面:原因有两方面:在原子化器中在原子化器中被测元素的原子被测元素的原子受到热、光受到热、光激激发发后,会再发后,会再发生共振辐射,表现出使吸收线减弱,干扰了吸收的测量;生共振辐射,表现出使吸收线减弱,干扰了吸收的测量;在原子化器火焰中,存在着在原子化器火焰中,存在着其它其它组组分分,如分子或自由基:,如分子或自由基:CH、CO、O2、CN、OH、C2H2等等,这些粒子在等等,这些粒子在300500nm区域中有区域中有带状带状辐射辐射,同样影响吸收的测量。,同样影响吸收的测量。调制调制方方式:式:电调制电调制机机械械调制调制PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 二
24、、原子化器二、原子化器要要求求:1.原子化效率要高原子化效率要高2.稳定性要好。雾化后的液滴要均匀、粒细;稳定性要好。雾化后的液滴要均匀、粒细;3.低的干扰水平。背景小,噪声低;低的干扰水平。背景小,噪声低;4.安全、耐用,操作方便安全、耐用,操作方便原子化器原子化器火焰火焰原子化器原子化器非非火焰火焰原子化器原子化器石墨炉石墨炉原子化器原子化器低低温温原子化器原子化器将试样中的将试样中的待测元素待测元素转化为转化为气态的基态原子气态的基态原子PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 1.火焰原子化系统火焰原子化系统预混合式火焰原子化系统预混合式火焰原子化系统由由喷雾喷雾器
25、、器、雾雾化化室室与与燃烧燃烧器器三部分组成三部分组成由由化化学学火焰火焰的的热热能提供能量能提供能量,使被测元素原子化。,使被测元素原子化。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 喷雾喷雾器器作用作用:将将试样试样溶液雾溶液雾化化,供给细小的雾滴,供给细小的雾滴。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 雾 雾化化室室 雾化室的作用雾化室的作用1 使使雾雾粒粒与燃气、助燃气充分均匀混合,形成与燃气、助燃气充分均匀混合,形成气气溶胶溶胶2 使使较大较大雾雾粒粒沉降沉降、凝聚从废液口排出凝聚从废液口排出3“缓冲缓冲”稳稳定定混混合合气气气气压压,产生稳定
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 原子 吸收光谱
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【wei****ing】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【wei****ing】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。