aas原子吸收分光光度法(已修改)
2025-05-19 18:02 本頁面
【正文】 原子吸收光譜分析（ AAS） 概述 原子吸收光譜分析（ Atomic Absorption Spectrometry, AAS）又稱原子吸收分光光度分析。 原子吸收光譜分析是基于試樣蒸氣相中被測元素的基態(tài)原子對由光源發(fā)出的該原子的特征性窄頻輻射產(chǎn)生共振吸收，其吸光度在一定范圍內(nèi)與蒸氣相中被測元素的基態(tài)原子濃度成正比，以此測定試樣中該元素含量的一種儀器分析方法。 原子吸收分光光度法具有以下特點： （ 1）靈敏度高 火焰原子吸收分光光度法測定大多數(shù)金屬元素的相對靈敏度為 108～ 1010gmL1,非火焰原子吸收分光光度法的絕對靈敏度為 1012～ 1014g。 這是由于原子吸收分光光度法測定的是占原子總數(shù) 99％ 以上的基態(tài)原子，而原子發(fā)射光譜測定的是占原子總數(shù)不到 1％ 的激發(fā)態(tài)原子，所以前者的靈敏度和準確度比后者高的多。 （ 2）精密度好 由于溫度的變化對測定影響較小，該法具有良好的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性，精密度好。一般儀器的相對標準偏差為 1％～ 2％，性能好的儀器可達 ％～ %. （ 3）選擇性好，方法簡便 由光源發(fā)出特征性入射光很簡單，且基態(tài)原子是窄頻吸收，元素之間的干擾較小，可不經(jīng)分離在同一溶液中直接測定多種元素，操作簡便。 （ 4）準確度高，分析速度快 測定微、痕量元素的相對誤差可達 ％～ ％，分析一個元素只需數(shù)十秒至數(shù)分鐘。 （ 5）應(yīng)用廣泛 可直接測定巖礦、土壤、大氣飄塵、水、植物、食品、生物組織等試樣中 70多種微量金屬元素，還能用間接法測度硫、氮、鹵素等非金屬元素及其化合物。該法已廣泛應(yīng)用于環(huán)境保護、化工、生物技術(shù)、食品科學(xué)、食品質(zhì)量與安全、地質(zhì)、國防、衛(wèi)生檢測和農(nóng)林科學(xué)等各部門。 對原子吸收分析法基本理論的討論，主要是解決兩個方面的問題：①基態(tài)原子的產(chǎn)生以及它的濃度與試樣中該元素含量之間的定量關(guān)系；②基態(tài)原子吸收光譜的特性及基態(tài)原子的濃度與吸光度之間的關(guān)系 原子吸收光譜分析的基本原理 1 原子吸收光譜的產(chǎn)生 基態(tài)原子吸收其共振輻射，外層電子由基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)而產(chǎn)生原子吸收光譜。原子吸收光譜位于光譜的紫外區(qū)和可見區(qū)。 2 原子吸收光譜的譜線輪廓 原子吸收光譜線并不是嚴格地幾何意義上的線（幾何線無寬度），而是有相當窄的頻率或波長范圍，即有一定的寬度。一束不同頻率強度為 I0的平行光通過厚度為 l的原子蒸氣，一部分光被吸收，透過光的強度 Iv服從吸收定律 Iv = I0exp(kvl) () 式中 kv是基態(tài)原子對頻率為 v的光的吸收系數(shù)。不同元素原子吸收不同頻率的光，透過光強度對吸收光頻率作圖， 圖 Iv與 v的關(guān)系 圖 原子吸收光譜輪廓圖 半寬度受到很多因素的影響 （ 1） 自然寬度 沒有外界影響，譜線仍有一定的寬度稱為自然寬度。它與激發(fā)態(tài)原子的平均壽命有關(guān)，平均壽命愈長，譜線寬度愈窄。不同譜線有不同的自然寬度，在多數(shù)情況下約為 10— 5nm數(shù)量級。 （ 2） Doppler（多普勒）變寬 通常在原子吸收光譜法測定條件下， Doppler變寬是影響原子吸收光譜線寬度的主要因素。Doppler寬度是由于原子熱運動引起的，又稱為熱變寬。從物理學(xué)中可知，無規(guī)則熱運動的發(fā)光的原子運動方向背離檢測器，則檢測器接收到的光的頻率較靜止原子所發(fā)的光的頻率低。反之，發(fā)光原子向著檢測器運動，檢測器接受光的頻率較靜止原子發(fā)的光頻率高，這就是 Doppler效應(yīng)。 r0D ART)2( ln2cv2v ?? () （ 3） 壓力變寬 當原子吸收區(qū)氣體壓力變大時，相互碰撞引起的變寬是不可忽略的。原子之間的相互碰撞導(dǎo)致激發(fā)態(tài)原子平均壽命縮短，引起譜線變寬。根據(jù)與其碰撞的原子不同，又可分為 Lorentz變寬及 Holtsmark變寬兩種。 Lorentz（勞倫茨）變寬是指被測元素原子和其它種粒子碰撞引起的變寬，它隨原子區(qū)內(nèi)氣體壓力增大和溫度升高而增大。 Holtsmark（赫魯茲馬克）變寬是指和同種原子碰撞而引起的變寬，也稱為共振變寬。只有在被測元素濃度高時才起作用，在原子吸收法中可忽略不計。 Lorentz變寬與 Doppler變寬有相同的數(shù)量級，也可達 103nm。 （ 4） 自吸變寬 由自吸現(xiàn)象而引起的譜線變寬稱為自吸變寬。光源空心陰極燈發(fā)射的共振線被燈內(nèi)同種基態(tài)原子所吸收產(chǎn)生自吸現(xiàn)象，從而使譜線變寬。燈電流愈大，自吸變寬愈嚴重。 此外，由于外界電場或帶電粒子、離子形成的電場及磁場的作用，使譜線變寬稱為場致變寬。這種變寬影響不大。 3 原子吸收光譜的測量 （ 1） 積分
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