4.2原子吸收光谱分析的基本原理 1原子吸收光谱的产生 基态原子吸收其共振辐射,外层电子由基态跃迁至激发 态而产生原子吸收光谱。原子吸收光谱位于光谱的紫外区和 可见区。大多数元素主共振吸收线就是该元素的灵敏线,也 是原子吸收法中最主要的分析线。 3900KH4000410042004300 4400 45004600 Ca Fe Hs Ca 460047004800 490050005100 520053005400 5400 5500 5600 57005800 5900 6000 6100 Na 6200630064006500 6600670068006900 He 6
4. 2 原子吸收光谱分析的基本原理 1 原子吸收光谱的产生 基态原子吸收其共振辐射,外层电子由基态跃迁至激发 态而产生原子吸收光谱。原子吸收光谱位于光谱的紫外区和 可见区。大多数元素主共振吸收线就是该元素的灵敏线,也 是原子吸收法中最主要的分析线。 6
2基态原子与待测元素含量的关系 在原子吸收光谱中,一般是将试样在2000K一一3000K的 温度下进行原子化,其中大多数化合物被蒸发、解离,使 元素转变为原子状态,包括激发态原子和基态原子。 激发态原子数受温度影响大,而基态原子数受温度影响小, 所以原子吸收光谱法的准确度优于原子发射光谱分析法,基 态原子数远大于激发态原子数,因此原子吸收光谱法的灵敏 度高于原子发射光谱分析法。 7
2 基态原子与待测元素含量的关系 在原子吸收光谱中,一般是将试样在2000K——3000K的 温度下进行原子化,其中大多数化合物被蒸发、解离,使 元素转变为原子状态,包括激发态原子和基态原子。 激发态原子数受温度影响大,而基态原子数受温度影响小, 所以原子吸收光谱法的准确度优于原子发射光谱分析法,基 态原子数远大于激发态原子数,因此原子吸收光谱法的灵敏 度高于原子发射光谱分析法。 7
3原子吸收光谱的谱线轮廓 原子吸收光谱线是具有一定宽度、轮廓、占据 一定频率范围的光谱线。 表示原子吸收线轮廓的 特征量是吸收线的特征 频率和宽度,特征频率 是指极大吸收系数所对 应的频率。吸收线的宽 度是指极大吸收系数一 吸收线轮郸与半宽更 半处吸收线轮廓间的频 率差,又称半宽度
3 原子吸收光谱的谱线轮廓 原子吸收光谱线是具有一定宽度、轮廓、占据 一定频率范围的光谱线。 表示原子吸收线轮廓的 特征量是吸收线的特征 频率和宽度,特征频率 是指极大吸收系数所对 应的频率。吸收线的宽 度是指极大吸收系数一 半处吸收线轮廓间的频 率差,又称半宽度。 8
半宽度受到很多因素的影响 (1)自然变宽 (2)多普勒变宽(热变宽) (3)压力变宽 (1) 自然宽度 没有外界影响时,谱线的宽度称为自然宽度。自然 宽度与激发态原子的平均寿命有关。寿命越长,能 量离散性越小,宽度越小。 9
半宽度受到很多因素的影响 (1) 自然宽度 没有外界影响时,谱线的宽度称为自然宽度。自然 宽度与激发态原子的平均寿命有关。寿命越长,能 量离散性越小,宽度越小。 (1)自然变宽 (2)多普勒变宽(热变宽) (3)压力变宽 9
(2) Doppler(多普勒)变宽 多普勒变宽是由原子不规则的热运动引起的。 在原子蒸气中,原子处于杂乱无章的热运动状态, 当趋向光源方向运动时,原子将吸收频率较高的光 波,当背离光源方向运动时,原子将吸收频率较低 的光波,相对极大吸收频率而言,既有紫移又有红 移,这种现象称为多普勒变宽或热变宽。 △yb=7.16×107V M 相对原子质量越小,温度越高,变宽程度就越大。 10
(2) Doppler(多普勒)变宽 多普勒变宽是由原子不规则的热运动引起的。 在原子蒸气中,原子处于杂乱无章的热运动状态, 当趋向光源方向运动时,原子将吸收频率较高的光 波,当背离光源方向运动时,原子将吸收频率较低 的光波,相对极大吸收频率而言,既有紫移又有红 移,这种现象称为多普勒变宽或热变宽。 相对原子质量越小,温度越高,变宽程度就越大。 10