第十一章 原子吸收分光光度法（课件）- 《分析化学》第一课时同步教学（人卫版第9版）

Analytical Chemistry 第十一章 原子吸收分光光度法 分析化学 Atomic Absorption Spectrometry, AAS 矿质营养是果树生长发育、产量和品质形成的物质基础，按果树需求量大小可分为常量元素(N、P、K、Ca、Mg等)和微量元素(B、Zn、Fe、Cu、Mn等)，它们对果树生理代谢起着重要作用，影响着产量及品质。目前利用原子吸收光谱分析技术可对各种样品中K、Ca、Mg、Zn、Fe、Cu、Mn等十几种元素含量进行测定，简便、快捷、准确度好。有助于树体营养诊断和测土配方施肥工作。 水中的铊具有一定的毒性和累积性, 对人体中枢神经系统和消化系统均有严重毒害。可直接用火焰原子吸收光谱法测定废水中铊的含量。也可用于公安对铊中毒的鉴定：对生物样品中铊元素进行准确的定性、定量分析鉴定，用普通的化学方法是非常困难的。可以用原子吸收光谱仪来确定铊元素的存在与定量。具有可靠、准确、简便、快速、抗干扰性强等优点。 宿舍楼突然发生爆炸，炸死两人，重伤一人。公安人员赶到现场。很明显，那是屋里的火炉爆炸所造成的。火炉里烧的是劈柴、煤，怎么会爆炸呢? 不难断定，一定是炉子里有爆炸物。 在零乱不堪的现场，公安人员仔仔细细地检查着，找到爆炸的斑痕和细碎的金属屑。经过原子吸收光谱分析，从那斑痕中查出了炸药“黑索金”和铅。那金属屑经过光谱分析，表明是铝。案情终于查明：采煤时，不小心把一支未爆炸的雷管落到煤中。这雷管在这家的火炉中爆炸了，造成了不幸! 2 苦瓜具有丰富的营养成分和生物活性成分，具有清热、祛心火、解毒、明目、止渴消暑、平稳血糖、降血压等功效。基于火焰原子吸收光谱法测得苦瓜中Ca、Mg含量最高，Fe、Zn次之，Cu、Mn含量最低。该结果可为苦瓜的科学食用、药用、综合利用提供一定的理论依据。 Ca在体内有降低血压和减少中风发病的作用 原子吸收现象：原子蒸气对其原子共振辐射吸收的现象； 1802年被人们发现； 1955年， 澳大利亚物理学家 Walsh A（瓦尔西）发表了著名论文： 《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，之后迅速发展。 特点： (1) 检出限低，10-10～10-14 g； (2) 准确度高，1%～5%； (3) 选择性高，一般情况下共存元素不干扰； (4) 应用广，可测定70多个元素（各种样品中）； 局限性：难熔元素、非金属元素测定困难、不能同时多元素 原子吸收光谱分析基本原理 概述 原子吸收光谱的产生 1. 原子的能级与跃迁 基态第一激发态,吸收一定频率的辐射能量。 产生共振吸收线（简称共振线） 吸收光谱 激发态基态 发射出一定频率的辐射。 产生共振发射线（也简称共振线） 发射光谱 2. 元素的特征谱线 （1）各种元素的原子结构和外层电子排布不同 基态第一激发态: 跃迁吸收能量不同——具有特征性。 （2）各种元素的基态第一激发态 最易发生，吸收最强，最灵敏线。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 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Kv及辐射频率有关。 以Kv与 作图： 表征吸收线轮廓(峰)的参数： 中心频率O(峰值频率) ： 最大吸收系数对应的频率； 中心波长：λ(nm) 半 宽 度：ΔO 吸收峰变宽原因： （1）自然宽度 照射光具有一定的宽度。10-1~10-4Å （2）温度变宽（多普勒变宽） ΔVo 多普勒效应：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，反之则高。10-2Å （3）压力变宽（劳伦兹变宽，赫鲁兹马克变宽）ΔVL 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； 在一般分析条件下ΔVo为主。 积分吸收和