mcsystem-chap15原子吸收光譜法atomicabsorption(已修改)
2024-10-28 15:26 本頁(yè)面
【正文】 Chap15 原子吸收光譜法 (Atomic Absorption Spectrometry, AAS) 一 、 概述 二 、 基本原理 三 、 AAS儀器及其組成 四 、 原子吸收分析方法 基本要求： 掌握 基本概念：共振吸收線 、 半寬度 、 原子吸收曲線 、積分吸收 、 峰值吸收等；原子吸收值與原子濃度的關(guān)系及原子吸收光譜測(cè)定原理 。 熟悉 原子吸收分光光度法的特點(diǎn)；原子在各能級(jí)的分布；吸收線變寬的主要原因；原子吸收分光光度計(jì)的基本構(gòu)造；定量分析的三種基本方法 。 了解 光譜項(xiàng)及能級(jí)圖；實(shí)驗(yàn)條件的選擇 ， 干擾與其消除方法 。 ？ 一 、 概述 1. 歷史 : ? 1802年 ， 發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)連續(xù)光譜中有暗線 ； ? 1860年 ， 證明上述暗線是太陽(yáng)大氣圈中的 鈉原子 對(duì)太陽(yáng)光譜中的 鈉 輻射吸收的結(jié)果 ； ? 1955年 ， 將該現(xiàn)象應(yīng)用于分析； ? 60年代中期迅速發(fā)展 。 2. 舉例：（ Na） 現(xiàn)象： 沒(méi)有鈉蒸氣吸收時(shí) —— 明亮的鈉線； 在鈉光源和單色儀之間引入鈉蒸氣 —— 鈉線亮 度減弱。 原因： 鈉原子的特征輻射被鈉原子蒸氣吸收了。 AAS的基本原理： 鈉線亮度減弱的程度 — 求得鈉原子蒸氣的濃度 —測(cè)定樣品中鈉的含量。 3. 定義： AAS是 基于氣態(tài)的基態(tài)原子 外層電子對(duì)紫外光和可見(jiàn)光 （特征輻射）的吸收為基礎(chǔ)的分析方法。 （屬于原子光譜和吸收光譜） AAS UVVis 本質(zhì) 原子吸收 分子吸收 譜帶 窄帶或譜線吸收 寬帶吸收 光源 銳線光源 連續(xù)光源 被測(cè)物狀態(tài) 原子狀態(tài)，原子蒸氣 分子狀態(tài)，溶液 儀器結(jié)構(gòu) 分光系統(tǒng)在 原子化器之后 分光系統(tǒng)在 吸收池之前 測(cè)定溫度 高溫（稍高于化合物的分解溫度） 常溫 4. AAS與 UVVis比較： 基本原理相同：物質(zhì)對(duì)光的吸收 5. AAS特點(diǎn)： ?優(yōu)點(diǎn)： 1） 檢出限低 ， 靈敏度高； 2） 選擇性好 ， 準(zhǔn)確度高； 3） 分析速度快 ， 測(cè)定范圍廣 ， 可測(cè) 70多種 元素 。 （ 分析對(duì)象為金屬元素 ） ?缺點(diǎn)： 1） 標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性范圍窄； 2） 換燈；多元素同時(shí)測(cè)定有困難； 3） 對(duì)非金屬及難熔元素的測(cè)定尚有困難； 對(duì)復(fù)雜樣品分析干擾也較嚴(yán)重 。 6. 應(yīng)用 ： 廣泛 。 二、基本原理 （ 一）原子的量子能級(jí)和能級(jí)圖 量子能級(jí)的產(chǎn)生： ； ； ； ，用價(jià)電子 表征整個(gè)原子的狀態(tài)。 量子能級(jí)形式的描述： 光譜項(xiàng) n2s+1LJ 1. n— 價(jià)電子的主量子數(shù) ，表示電子所處的電子層（能層）。取值為 1， 2， 3… 通常分別用 K、 L、 M、N… 表示。 2. L— 總角量子數(shù) ，表示電子的軌道形狀。取值為 0，1， 2… n1（受 n限制），通常分別用 s、 p、 d、 f…表示。 3. S— 總自旋量子數(shù) ，其數(shù)值為各價(jià)電子自旋量子數(shù) s的矢量和，取值為 0， 177。 1/2， 177。 1， 177。 3/2， 177。 2… 177。 價(jià)電子數(shù) /2。 — 內(nèi)量子數(shù) ，由 Ｌ 和 Ｓ 耦合的結(jié)果，數(shù)值為二者的矢量和，即 Ｊ＝ L＋ S。其加和規(guī)則為： Ｊ ＝（ L＋S），（ L＋ S－ 1）， … ︱ L－ S︱ 。 當(dāng) L≥ S時(shí)， Ｊ ?。?2S＋ 1）個(gè)數(shù)值； 當(dāng) LS時(shí)， Ｊ ?。?2L＋ 1）個(gè)數(shù)值。 2S＋ 1— 光譜多重性 （ M） 。 n2s+1LJ 例如： 鈉原子核外電子構(gòu)型為 (1S)2(2S)2(2P)6(3S)1， 基態(tài)價(jià)電子 n = 3， L＝ 0（相當(dāng)于 S電子）； S ＝ 1/2； J＝ L+S＝ 1/2； M=2S＋ 1＝ 2。 其對(duì)應(yīng)的光譜符號(hào)為 3２ S１／２ 。 當(dāng)鈉原子的價(jià)電子從基態(tài)向第一激發(fā)態(tài) 3Ｐ軌道躍遷時(shí)，激發(fā)態(tài)價(jià)電子 n＝ 3； Ｌ ＝ 1（相當(dāng)于Ｐ電子）； S＝ 1/2； M＝ 2S＋ 1＝ 2； 因 LS， J的取值數(shù)目為 2S＋ 1＝ 2個(gè)，分別為 1/2和3/2，其對(duì)應(yīng)的光譜項(xiàng)符號(hào)為 32P1/2和 32P3/2。 這說(shuō)明鈉原子由基態(tài)向第一激發(fā)態(tài)躍遷時(shí) ， 可產(chǎn)生兩種躍遷 ， 因此鈉原子最強(qiáng)的鈉 D線成為雙線 ， 即： n2s+1LJ 32P1/2 ： E（ 32P1/2）－ E（ 32S1/2 ）＝ hν1 （ 其共振線波長(zhǎng)為 D1線 ） 32S1/2 32P3/2 ： E（ 32P3/2）－ E（ 32S1/2 ）＝ hν2 （ 其共振線波長(zhǎng)為 D2線 ） 32S1/2 （二
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