PE原子吸收
时间：2011-07-07 阅读：2765
一、概述
原子吸收光谱是原子发射光谱的逆过程。基态原子只能吸收频率为ν＝（Eq-E0）/h的光，跃迁到高能态Eq。因此，原子吸收光谱的谱线也取决于元素的原子结构，每一种元素都有其特征的吸收光谱线。原子的电子从基态激发到zui接近于基态的激发态，称为共振激发。当电子从共振激发态跃迁回基态时，称为共振跃迁。这种跃迁所发射的谱线称为共振发射线，与此过程相反的谱线称为共振吸收线。元素的共振吸收线一般有好多条，其测定灵敏度也不同。在测定时，一般选用灵敏线，但当被测元素含量较高时，也可采用次灵敏线。
原子吸收现象就是呈气态的自由原子对由同类原子辐射出的特征谱线所具有的吸收现象。1802年被人们发现；澳大利亚物理学家 Walsh A发表了论文：《原子吸收光谱法在分析化学中的应用》，奠定了原子吸收光谱法的基础。
1.原子的能级与跃迁
基态®*激发态，吸收一定频率的辐射能量为吸收光谱
激发态®基态，发射出一定频率的辐射为发射光谱
2.元素的特征谱线
（1）元素的原子结构和外层电子排布不同
基态®*激发态: 跃迁吸收能量不同——具有特征性。
（2）元素的基态®*激发态
zui易发生，吸收zui强，zui灵敏线。特征谱线。
（3）利用原子蒸气对特征谱线的吸收可以进行定量分析
二、原子吸收特点：
（1） 检测限低，火焰可达10-9g，石墨炉可达10-10～10-14 g；
（2） 准确度高，1%～5%；火焰原子吸收法测定中等和高含量元素的相对标准差可<1%，其准确度已接近于经典化学方法。石墨炉原子吸收法的分析精度一般约为3-5%；
（3） 选择性高，通常情况下共存元素不会产生干扰；
（4） 应用元素种类多，可以测定70多个元素；
（5） 同时测定多元素尚有困难，难熔元素、非金属元素测定灵敏度低。
三、谱线的轮廓与谱线变宽
原子结构较分子结构简单，理论上应产生线状光谱吸收线。实际上用特征吸收频率辐射光照射时，获得一峰形吸收（具有一定宽度）。由：It=I0e-Kvb ，透射光强度 It和吸收系数及辐射频率有关。
在原子吸收光谱分析中，由于存在多种谱线变宽的因素，例如自然变宽、多普勒（热）变宽、同位素效应、罗兰兹（压力）变宽、场变宽、自吸和自蚀变宽等，引起了发射线和吸收线变宽，尤以发射线变宽影响zui大。谱线变宽能引起校正曲线弯曲，灵敏度下降。
（1）自然宽度
发射线具有一定的自然宽度。
（2）多普勒变宽（热变宽）
一个运动着的原子发出的光，如果运动方向离开观察者（接受器），则在观察者看来，其频率较静止原子所发的频率低；反之，其频率较静止原子所发的频率高。
（3）压力变宽（劳伦兹、赫鲁兹马克变宽）
由于原子相互碰撞使能量发生稍微变化。
劳伦兹（Lorentz）变宽：待测原子和其他原子碰撞。随原子区压力增加而增大。
赫鲁兹马克（Holtsmark）变宽（共振变宽）：同种原子碰撞。浓度高时起作用，在原子吸收中可以忽略。
（4）自吸变宽
光源空心阴极灯发射的共振线被灯内同种基态原子所吸收产生自吸现象。灯电流越大，自吸现象越严重。
（5）场致变宽
外界电场、带电粒子、离子形成的电场及磁场的作用使谱线变宽的现象；影响较小；
减小校正曲线弯曲的几点措施：
（1）选择性能好的空心阴极灯，减少发射线变宽。
（2）灯电流不要过高，减少自吸变宽。
（3）分析元素的浓度不要过高。
（4）对准发射光，使其从吸收层*穿过。
（5）工作时间不要太长，避免光电倍增管和灯过热。
（6）助燃气体压力不要过高，可减小压力变宽。
（1） 检测限低，火焰可达10-9g，石墨炉可达10-10～10-14 g；
（2） 准确度高，1%～5%；火焰原子吸收法测定中等和高含量元素的相对标准差可<1%，其准确度已接近于经典化学方法。石墨炉原子吸收法的分析精度一般约为3-5%；
（3） 选择性高，通常情况下共存元素不会产生干扰；
（4） 应用元素种类多，可以测定70多个元素；
（5） 同时测定多元素尚有困难，难熔元素、非金属元素测定灵敏度低。
三、谱线的轮廓与谱线变宽
原子结构较分子结构简单，理论上应产生线状光谱吸收线。实际上用特征吸收频率辐射光照射时，获得一峰形吸收（具有一定宽度）。由：It=I0e-Kvb ，透射光强度 It和吸收系数及辐射频率有关。
在原子吸收光谱分析中，由于存在多种谱线变宽的因素，例如自然变宽、多普勒（热）变宽、同位素效应、罗兰兹（压力）变宽、场变宽、自吸和自蚀变宽等，引起了发射线和吸收线变宽，尤以发射线变宽影响zui大。谱线变宽能引起校正曲线弯曲，灵敏度下降。
（1）自然宽度
发射线具有一定的自然宽度。
（2）多普勒变宽（热变宽）
一个运动着的原子发出的光，如果运动方向离开观察者（接受器），则在观察者看来，其频率较静止原子所发的频率低；反之，其频率较静止原子所发的频率高。
（3）压力变宽（劳伦兹、赫鲁兹马克变宽）
由于原子相互碰撞使能量发生稍微变化。
劳伦兹（Lorentz）变宽：待测原子和其他原子碰撞。随原子区压力增加而增大。
赫鲁兹马克（Holtsmark）变宽（共振变宽）：同种原子碰撞。浓度高时起作用，在原子吸收中可以忽略。
（4）自吸变宽
光源空心阴极灯发射的共振线被灯内同种基态原子所吸收产生自吸现象。灯电流越大，自吸现象越严重。
（5）场致变宽
外界电场、带电粒子、离子形成的电场及磁场的作用使谱线变宽的现象；影响较小；
减小校正曲线弯曲的几点措施：
（1）选择性能好的空心阴极灯，减少发射线变宽。
（2）灯电流不要过高，减少自吸变宽。
（3）分析元素的浓度不要过高。
（4）对准发射光，使其从吸收层*穿过。
（5）工作时间不要太长，避免光电倍增管和灯过热。
（6）助燃气体压力不要过高，可减小压力变宽。