文档介绍：原子吸收分光光度法
(atomic absorption spectrophotometry)
根据蒸气相中被测元素的基态原子对特征辐射的吸收来测定试样中该元素含量的方法。
特点:
准确度高、灵敏度高、选择性好、测量范围广。
第一节原子吸收分光光度法的基本原理
光谱项(spectral term) 描述核外原子量子能级的形式
n M LJ
主量子数
(价电子所处电子层)
总角量子数
(电子的轨道形状,相应的符号:
S、P、D等)
内量子数(光谱支项)
光谱项的多重性
(分裂能级数目)
原子的量子能级和能级图
原子能级图
光谱学中将原子所有各种可能的能级
状态用图解形式表示。
纵坐标
表示原子的能量E,单位是电子伏特(eV)
或波数(cm-1)。
横线
用光谱支项表示原子实际所处的能级。
原子从基态激发到能量最低的激发态(称为第一激发态),为共振激发,产生的谱线称为共振吸收线。
共振线是元素所有谱线中最灵敏的谱线。常用元素最灵敏的第一共振吸收线作为分析线。原子吸收线一般位于光谱的紫外区和可见区。
原子在各能级的分布
理论研究和实验观测表明,在热平衡状态时,激发态原子数Nj与基态原子数No的关系可用玻尔兹曼(Boltzmann)方程表示
一般在原子化温度(<3000K)大多数元素的最强共振线都低于600nm, Nj/ No值绝大部分在10-3(<1%)即Nj 与No相比,激发态原子数可以忽略。
原子吸收线
原子吸收过程
原子吸收线的轮廓和变宽
若将吸收系数Kv 对频率v
作图,称为原子吸收线的轮廓。
若将透过光强(I0) 对频率v 作图由图可见在中心频率处透过光强度最小。(红线表示部分)
半宽度(half width)
指中心频率( )的吸收系数一半处谱线轮廓上两点之间的频率差。吸收线的半宽度主要受下列因素的影响。
分两类:
由原子本身的性质决定,如谱线的自然宽度和同位素效应。
由外界影响引起,如热变宽、压力变宽、电场变宽、磁场变宽、自吸变宽等。
自然宽度(natural width , )
在无外界影响下,谱线固有的宽度。激发态原子的寿命愈短,吸收线的自然宽度愈宽。
多数情况下,可忽略不计。
多普勒变宽(Doppler broadening, )
由无规则的热运动产生,所以又称为热变宽,是谱线变宽的主要因素。
测定的温度越高,被测元素的原子质量越小,原子的相对热运动越剧烈,热变宽越大。