第10章原子吸收 课件(共41张PPT)- 《分析化学(第6版)》同步教学（高教版）

(课件网) 原子吸收光谱法 原子吸收光谱法 理论依据： 原子外层电子跃迁产生的光谱 分类： 原子发射光谱法 原子荧光光谱法 §1 概 述 原子吸收光谱法 测定对象———金属元素及少数非金属元素。 原子吸收光谱法（AAS）———被测组分基态原子吸收其共振辐射，外层电子由基态跃迁至激发态而产生原子吸收作用，利用该吸收进行的定量分析。 §1 概 述 被测物 基态原子 激发态原子 定量分析 高温 特征波长光 符合朗伯—比耳定律 基本过程 5、应用广泛：可测定的元素达70多种，既可测低含量和主量元素，又可测微量、痕量和超痕量元素。 原子吸收光谱法特点 §1 概 述 1、灵敏度高，检出限低: 火焰法10-9g mL-1， 石墨炉法10-10~10-14g。 2、准确度高: 火焰法误差<1% ，石墨炉法3~5％。 3、选择性好：共存干扰小，不分离可直接测定 。 4、操作简便，分析速度快。 6、 缺点：分析不同元素，必须使用不同元素灯。 §2 基本原理 一、原子吸收光谱的产生 当有辐射通过自由原子蒸气，且辐射能量等于原子中的电子由基态跃迁到较高能态（一般情况下都是第一激发态）所需要的能量时，原子就从辐射场中吸收能量，产生共振吸收，电子由基态跃迁到激发态，同时伴随着原子吸收光谱的产生。 基态 共振吸收 共振发射 第一激发态 §2 基本原理 1）吸收线轮廓： 具有着一定波长范围的谱线。 Iν随ν的变化曲线 Kν随ν的变化曲线 中心频率 横坐标：入射频率 纵坐标：透过光强度 横坐标：入射频率 纵坐标：吸收系数 以透过光的强度I 与频率 作曲线 原子蒸汽 I0 I b I 以吸光系数Kν与频率 作曲线 （2）半峰宽Δυ：最大吸收系数一半（Kυ/2）处所对应的频率差或波长差，受到变宽因素的影响。 §2 基本原理 2)表征吸收线轮廓的参数 峰值吸收系数 半宽度 中心频率 （1）中心频率υ0 ：，最大吸收系数所对应的频率或波长，由原子能级决定。 （3）峰值吸收系数K0： 中心频率或中心波长处的最大吸收系数。 §2 基本原理 在高温过程中，待测元素由分子离解成的原子，不可能全部成为基态原子，必有部分为激发态原子。 待测元素分子 基态原子蒸汽 原子化 高温 激发态原子 特征 频率光 不希望发生的过程 高温，热激发 原子蒸气中基态原子与待测元素原子总数之间有什么关系？其分布状况如何？ 二、原子化过程中，基态原子和激发态原子的分配 §2 基本原理 在一定温度下，热力学平衡时，待测元素的基态原子与激发态原子数之比可用玻尔兹曼（Bottzmann）分配定律表示： Nj-激发态原子，N0-基态原子， gj/g0-统计权重，Ej-激发原子需要能量， T-绝对温度，k- Bottzmann常数 Nj /N0 = gi /g0·e-Ej/ kT 当T<3000K、λ<600nm时，一般Nj /N0 小于10-3，基态原子占绝大多数，故可认为基态原子数近似等于待测原子总数。 在一定条件下，基态原子数N正比于吸收曲线下面所包围的整个面积 ： e：电子电荷 m：电子质量 c: 光速 N：基态原子数 f：振子强度 §2 基本原理 1、积分吸收 积分吸收与被测元素原子的原子数N成正比，这是原子吸收光谱法的理论基础。但这种绝对测量方法，现在的分光装置无法实现。 三、原子吸收光谱法的定量依据 峰值吸收：基态原子蒸气对入射光中心频率线的吸收。以峰值吸收系数K0表示。峰值吸收与火焰中被测原子数成正比。 2、峰值吸收 §2 基本原理 采用锐线光源，为什么？ 1955年提出采用锐线光源作为辐射源，用峰值吸收代替积分吸收进行定量。 §2 基本原理 通常用待测元素的纯物质作为锐线光源，发射与吸收为同一物质， 0发= 0吸，只要测出吸收前后发射线强度的变化，即可求出待测元素的含量。 锐线光源：能发射出谱线半宽度很窄的发射线的光源。 峰值吸收测量条件 （1）发射线的半宽度< ... ...