原子吸收光谱法atom.ppt

1、原子吸收光谱法（atomic absorption spectrometry,简称AAS）：基于被测元素基态原子在蒸气状态对其原子特征谱线（紫外区和可见区）的吸收 进行元素定量分析的方法。 2、原子发射光谱法：基于元素获得外界能量跃迁到激发态后，激发态原子不稳定，返回基态时放出特征谱线（紫外区和可见区）进行元素定性、定量分析的方法。,第10章 原子光谱法 测定单独元素,在通常的原子吸收测定条件下，原子蒸气中基态原子数近似等于总原子数。,一、原子吸收原理,一束频率、强度为I0的平行光通过厚度为L的原子蒸气，一部分光被吸收，透过光的强度I服从吸收定律 I = I0 exp(-kLc) 式中k是基态原子对频率为的光的吸收系数。不同元素原子吸收不同频率的光,二、原子吸收光谱仪,原子吸收光谱仪包括4部分： 光源 原子化器 波长选择 检测系统,光源的作用是发射被测元素的特征共振辐射 对光源的基本要求： 发射的共振辐射的半宽度要明显小于吸收线的半宽度 辐射的强度大； 辐射光强稳定， 使用寿命长。 空心阴极灯是符合上述要求的理想光源，应用最广,光 源,空心阴极灯种类与构造,测不同元素需有各自的元素灯单元素灯 多元素空心阴极灯：若阴极物质含多种元素，则可制成多元素灯。多元素灯的发光强度一般都较单元素灯弱，寿命短，使用不广泛 构造： 待测元素的纯金属作灯的阴极 灯内充有惰性气体（氩气或氖气）,原子化：将试样转变为原子蒸汽的过程 原子化器的功能：提供能量使试样干燥、蒸发和原子化。同时入射光束在这里被基态原子吸收，因此也可把它视为“吸收池”。 常用的原子化器： 火焰原子化器 非火焰原子化器（电热原子化器）,原子化器,喷雾器作用 是将试液变成细雾。雾粒越细、越多，在火焰中生成的基态自由原子就越多。 雾化室的作用主要是 除去大雾滴，并使燃气和助燃气充分混合，以便在燃烧时得到稳定的火焰。 燃烧器：,火焰原子化器：包括雾化器（喷雾器）、燃烧器,乙炔-空气 火焰 是原子吸收测定中最常用的火焰，该火焰燃烧稳定，重现性好，噪声低，温度高，对大多数元素有足够高的灵敏度 氢-空气火焰 燃烧速度较乙炔-空气 火焰高，但温度较低，优点是背景发射较弱，透射性能好。 乙炔-一氧化二氮火焰 的优点是火焰温度高，而燃烧速度并不快，适用于难原子化元素的测定，用它可测定70多种元素。,常用的火焰体系,石墨炉原子化法的过程：是将试样注入石墨管中间位置，用大电流通过石墨管以产生高达2000 3000的高温使试样经过干燥、蒸发和原子化。,石墨炉原子化器,Mn,Tc,Re,Fe,Ru,Os,Co,Rh,Ir,Zn,Pd,Pt,Cu,Ag,Au,Zn,Cd,Hg,B,Al,Ga,In,Tl,C,Si,Ge,Sn,Pb,N,P,As,Sb,Bi,O,S,Se,Te,Po,F,Cl,Br,I,At,He,Ne,Ar,Kr,Xe,Rn,H,Li,Na,K,Rb,Cs,Fr,Be,Mg,Ca,Sr,Ba,Ra,Sc,Y,La,Ac,Ti,Zr,Hf,V,Nb,Ta,Cr,Mo,w,火焰 火焰 & 石墨炉,Ce,Pr,Nd,Pm,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Lu,Th,Pa,U,Np,Pu,Am,Cm,Bk,Cf,Es,Fm,Md,No,Lr,火焰原子化器和石墨炉原子化器可测定的元素,作用：将被测元素的共振吸收线与邻近谱线分开 元素灯发出谱线包括： 特征谱线（共振线） 待测原子其它谱线 填充气体发射的谱线 灯内杂质气体发射的分子光谱,波长选择（分光器）,Photomultiplier Tube Operation,Light Energy,Photocathode,Anode,Dynode (9-13),Quartz Window,Insulator,*100 Million Amplification of Signal,e-,e-,e-,e-,e-,e-,e-,e-,e-,e-,e-,e-,e-,检测系统,单光束型：空白溶液调透光率T到100%。测试剂溶液的透射比 特点：仪器结构简单，不能消除因光源波动造成的影响，基线漂移 双光束型：来自光源的光束被分成两束，一束作测量光束，通过火焰；另一束作参比光束；交替进入单色器到达光电倍增管检测比较 特点：消除因光源波动造成的影响，但不能抵消因火焰波动造成的影响,三、原子吸收分光光度计,1、标准曲线法：吸光度浓度标准曲线 方法： 配制一组含有不同浓度被测元素的标准溶液 在与试样测定完全相同的条件下，按浓度由低到高的顺序测定吸光度值 绘制吸光度对浓度的校准曲线。 测定试样的吸光度 查校准曲线上用内插法求出被测元素的含量。 注意事项： 标准溶液浓度范围应尽可能将试样中待测元素的浓度包括在内 测量由低浓度向高浓度按顺序进行，避免记忆效应 定期用空白和标准溶液检查校正 每次分析至少要测一个标准溶液的吸光度,四、定量分析方法,2、标准加入法：对比较简单的体系 方法： 分取几份相同量的被测试液，分别加入不同量的被测元素的标准溶液，其中一份不加被测元素的标准溶液，最后稀释至相同体积，使加入的标准溶液浓度为0，CS、2CS 、3CS ， 分别测定它们的吸光度， 绘制吸光度对浓度的校准曲线，再将该曲线外推至与浓度轴相交。交点至坐标原点的距离Cx即是被测元素经稀释后的浓度。 分别测定： 样品试液中浓度为Cx的待测元素吸光度Ax 样品试液+标准溶