抒情文字原子吸收光谱法提纲重点笔记

2021年1月19日发(作者：寒烟翠)
读万卷书，行万里路

原子吸收光谱法提纲重点笔记

基本原理

1.
原子吸收光谱（
Atomic Absorption Spectroscopy
，
AAS)
，又称原子分光光度< br>法，
利用
气态
原子可以吸收一定波长的光辐射，
利用
电热能< br>使原子中外层的电子
从基态跃迁到激发态的现象而建立的。能够进行定性、半定量、定量分析。< br>
2.
光线范围：紫外光和可见光

3.
测定方法：标准曲线法、标准加入法

4.
特征谱线因吸收而减 弱的程度称吸光度
A
，
在线性范围内与被测元素的含量成
正比：
A= KC
式中
K
为常数；
C
为试样浓度；
K
包含了所 有的常数。
此式就是原子吸收光谱法
进行定量分析的理论基础


5 .
原子吸收光谱线并不是严格几何意义上的线，
而是占据着有限的相当窄的频率
或波长 范围，
即
有一定的宽度
。
原子吸收光谱的轮廓以原子吸收谱线的中心波长和半宽度来表征。中心波长由原子能级决定。


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6.
影响原子吸收谱线轮廓的两个主要因素：


1
、多普 勒变宽。多普勒宽度是由于原子热运动引起的。从一个运动着的原子发
出的光，
如果运动方向离 开观测者，
则在观测者看来，
其频率较静止原子所发的
光的频率低，红移；反之，如原 子向着观测者运动，则其频率较静止原子发出的
光的频率为高，紫移。这就是多普勒效应。原子吸收分析 中，对于火焰和石墨炉
原子吸收池，
气态原子处于无序热运动中，
相对于检测器而言，
各发光原子有着
不同的运动分量，
即使每个原子发出的光是频率相同的单色光，
但
检测器所接受
的光则是频率略有不同的光，
于是引起谱线的变宽。
2
、碰撞变宽。
谱线宽度仅与激发态原子的平均寿命有关
，平均寿命越长，则谱< br>线宽度越窄。原子之间相互碰撞导致激发态原子平均寿命缩短，引起谱线变宽。
碰撞变宽分为两种 。

赫鲁兹马克变宽：
指被测元素
激发态原子与基态原子相互碰撞
引 起的变宽，
称为
共振变宽，又称压力变宽。当蒸气压力达到
0.1mmHg
时 ，共振变宽效应则明显
地表现出来。

洛伦茨变宽：
指被测元素原子与
其它元素
的原子相互碰撞引起的变宽，
称为洛伦
茨变宽。洛伦茨变宽随原子区内原子 蒸气压力增大和温度升高而增大。

原子吸收光谱法仪器结构。


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积分吸收和峰值吸收

积分吸收
:
所需灵敏度太大，目前无法达到。

峰值吸收
:2
、
Walsh
测定原子吸收的方法

——采用锐线光源测定峰值吸收


锐线光源：


①光源的发射线与吸收线的

0
一致；


②发射线的

1/2
小于吸收线的

1/2
。

7.
基态统计权重（
g
）的计算：

光谱项符号：
n
M
L
J
表示
。
n:
价电子 的主量子数，表示电子层。

L
：总角量子数，通常用
S
（
0
）
、
P
（
1
）
、
D
（
2
）
、
F
（
3
）表示

S
：总自悬数

J
：内量子数

g=2J+1
仪器构造

1.
通常有
単
光束型和双光束型两类。

优点：光路系统结构简单，有较高的灵敏度，价格较低，便于推广，能满足日常
分析工作的要求 。

缺点：
不能消除光源被动所引起的基线漂移，
对测定的精密度和准确度有 意境的
影响。


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2.
光源。

光源的功能是发射被测元素的
特征共振辐射
。

基本要求：

①

发射的共振辐射的
半宽度要明显小于
吸收线的半宽度；

②

辐射强度大、背景低，低于特征共振辐射强度的
1%
；

③

稳定性好，
30
分钟之内漂移不超过
1%
；噪 声小于
0.1%
；

空心阴极放电灯：理想的锐线光源。它的主要操作参数是灯电流。

2
、原子化器。

其功能是提供能量，使试样干燥，蒸发和原子化。


四种类型火焰原子化器、
石墨炉原子化器、
氢化物发生原子化器及冷蒸气发 生原
子化器。

火焰原子化法

①

常用火焰：空 气
-
乙炔、空气
-
氢气（温度最低、
短波处常用
）
、氧化亚氮
-
乙炔
（温度最高）
。


②

缺点：原子化效率低，灵敏度受到限制。只能分析液体试样。

③

组成：雾化室、雾化器、燃烧器。

④

⒈对于易生成难离解化合物 的元素，易选用乙炔—空气的富焰，以至乙炔—
氧化亚氮火焰。

⒉易电离的元素，选用乙炔—空气的贫焰。

⒊通过实验进一步确定燃气与助燃气流量的合适比例。

石墨炉电热原子化法

①

原子化过程：
干燥
（低温加热）
、
灰化
（除去复杂基体干扰、
保证元素不损失）
、

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原子化、净化（最大允许范围）
。

②

缺点：背景、学、基体干扰大。精密度比火焰法低。

③优点：原子化效率和灵敏度高，试样用量少。

3
、分光器。它由入射和出射狭缝、反射镜和色散元件组成。

作用是将所需要的共振吸收线分离出来。

分光器的关键部件是色散元件，
商 品仪器都是使用光栅。
光栅放置在原子化器之
后，以
阻止来自原子化器内的所有不需要 的辐射进入检测器。

⒈当光源辐射较弱或共振线吸收较弱时，必须用较宽的狭缝。

⒉当火焰的背景发射较强，

在吸收线附近有干扰谱线与非吸收光存在时，

应
使用较窄的狭缝。

4
、检测系统。原子吸收光谱仪中广泛使用的
检测器是光电倍增管
。

干扰效应

1.
原子吸收光谱法物理干扰及其抑制

物理干 扰指试样在前处理、转移、蒸发和原子化的过程中，试样的物理性质、温
度等变化而导致的吸光度的变化 。
物理干扰是非选择性的
，
对溶液中各元素的影
响基本相似。

削除和抑制物理干扰方法：

(1)
配制与待测试样溶液相似组成的标准溶液，采用标准加入法可以削除物理干
扰。

(2)
尽可能避免使用粘度大的硫酸、磷酸来处理试样；当试液浓度较高时，适当
稀 释试液也可以抑制物理干扰。


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2.
原子吸收光谱法化学干扰及其抑制

化学干扰是指待测元素在分析过程中 与干扰元素发生化学反应，
生成了更稳定的
化合物，
从而降低了待测元素化合物的解离 及原子化效果，
使测定
结果偏低
。
具
有选择性

消除或抑制其化学干扰方法：

1
、加入干扰抑制剂

(1)
加入
稀释剂


加入释放剂与干扰元素生成更稳定 或更难挥发的化合物，从而
使被测定元素从含有干扰元素的化合物中释放出来。

(2)
加入
保护剂


保护剂多数是有机络合物。它与被 测定元素或干扰元素形成稳
定的络合物，避免待测定元素与干扰元素生成难挥发化合物。

(3)
加入
缓冲剂


有的干扰，
当干扰物质达 到一定浓度时，
干扰趋于稳定，
这样，
把被测溶液和标准溶液加入同样量的干扰物质时 ，
干扰物质对测定就不会发生影
响。

2
、选择合适的原子化条件

提高原子化温度，
化学干扰一般会减小 ，
使用高温火焰或提高石墨炉原子化温度，
可使难解离的化合物分解。

3
、加入基体改进剂

用石墨炉原子化时，
在试样中加入基体改进剂 ，
使其在干燥或灰化阶段与试样发
生化学变化，
其结果可能增强基体的挥发性或改变被 测元素的挥发性，
使待测元
素的信号区别于背景信号。

当以上方法都未能消 除化学干扰时，
可采用化学分离的方法，
如溶剂萃取、
离子
交换、沉淀分离等 方法。


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