原子吸收光譜分析復習資料-文庫吧
2025-07-07 12:57 本頁面
【正文】 從理論上可以得出，積分吸收與原子蒸氣中吸收輻射的原子數(shù)成正比。數(shù)學表達式為： 在吸收線輪廓內(nèi)，吸收系數(shù)的值會隨吸收光子的波長變化而變化，要表示原子蒸氣吸收的全部能量，就必須在吸收線所在的波長區(qū)間進行積分運算，所得結(jié)果簡稱為積分吸收值。 這以公式表明：積分吸收值與單位原子蒸汽中吸收輻射的基態(tài)原子數(shù)呈簡單的線性關系， 這是原子吸收光譜分析法的重要理論依據(jù)。 ∫ K? d? = ?e2N0?/mc +∞ ∞ () 前面公式中： e為電子電荷； m為電子質(zhì)量； c為光速； N0為單位體積內(nèi)基態(tài)原子數(shù)； f 振子強度，即能被入射輻射激發(fā)的每個原子的平均電子數(shù)，它正比于原子對特定波長輻射的吸收幾率。 若能測定積分吸收，則可求出原子濃度。但是，測定譜線寬度僅為 103nm的積分吸收，需要分辨率非常高的色散儀器，技術上很難實現(xiàn)。所以， 1955年瓦爾西提出采用銳線光源來解決求積分吸收值的難題。參見下圖： 由圖可見， 在使用銳線光源時，光源發(fā)射線半寬度很小，并且發(fā)射線與吸收線的中心頻率一致。這時發(fā)射線的輪廓可看作一個很窄的矩形，即峰值吸收系數(shù) K? 在此輪廓內(nèi)不隨頻率而改變，吸收只限于發(fā)射線輪廓內(nèi)。這樣，求出一定的峰值吸收系數(shù)即可將求積分的問題簡化。 目前，一般采用測量峰值吸收系數(shù)的方法代替測量積分吸收系數(shù)的方法。如果采用發(fā)射線半寬度比吸收線半寬度小得多的銳線光源，并且發(fā)射線的中心與 吸收線中心一致（如上圖），就不需要用高分辨率的單色器，而只要簡單分光，就能測出峰值吸收系數(shù)。利用銳線光源時峰值吸收與積分吸收之間存在的簡單比例關系即可求出總吸光度 A，再由郎伯 比爾定律可求出被測物基態(tài)原子的濃度。 五、原子吸收定量公式的推導 若以 I0 和 I 分別代表光源通過原子蒸汽前后的總光強度： A = lg I0 I I = I? d? ∫ ??e 0 I0 = I0? d? ∫ ??e 0 由郎伯 比爾定律 I = I0? eK?L , I = I0?eK?Ld? ∫ ??e 0 A = lg I0? d? ∫ ??e 0 I0?eK?Ld? ∫ ??e 0 對銳線光源，可以認為 Kν = b K0 為常數(shù)： A = lg = lg eK0Lb = 1 ebK0L Under normal operation condition for AAS, line profile is mainly determined by Doppler broadening, hence, () 理論與實驗業(yè)已證明 (自學教材 p232~233)，在原子吸收光譜分析的實驗條件下（火焰溫度 3000K， 共振線波長通常不大于 600nm），大多數(shù)化合物均已離解，且絕大多數(shù)以基態(tài)原子狀態(tài)存在， 激發(fā)態(tài)原子不足 %, 因此，可用 N0代表吸收輻射的原子總數(shù)。 實際工作中要求測定的是待測元素的濃度，此濃度與吸收輻射的原子總數(shù)成正比關系 , 所以， 在一定的實驗條件下（一定的原子化率和一定的火焰寬度），吸光度與試樣中待測元素的濃度成正比，即 A = k’ C （ ) 上式就是原子吸收分光光度分析的理論基礎 167。 83 原子吸收光譜分析基本原理 一、原子光譜儀的結(jié)構(gòu) 原子吸收光譜儀又稱原子吸收分光光度計， 由光源 (radiation source)、原子化器 (atomizer)、單色器 (monochromator)和檢測器 (detector)等四部分組成 。 原子吸收分光光度計，從分光器的構(gòu)型又分為 單光束型和雙光束型兩種： 原子吸收分光光度計，從原子化器的構(gòu)型不同又分為火焰型和電熱型兩種： 二、光源（空心陰極燈） 對光源的基本要求：發(fā)射的共振輻射的半寬度要明顯小于吸收線的半寬度 (銳線光源 )；輻射的強度大；輻射光強穩(wěn)定，背景小，使用壽命長等?？招年帢O燈是符合上述要求的理想光源，應用最廣。 空極陰極燈的發(fā)光強度與工作電流有關 。使用燈電流 過小，放電不穩(wěn)定；燈電流過大，濺射作用增強，原 子蒸氣密度增大，譜線變寬，甚至引起自吸，導致測 定靈敏度降低，燈壽命縮短。因此在實際工作中應選 擇合適的工作電流。 Anode Cathode M Shield Ne+ M* →M + h ? M Optically transparent window
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