13原子吸收分光光度法（课件）- 《分析化学》同步教学（吉林大学版）

11 一月 2024 69-1 第13章 原子吸收分光光度法 AAS概述 13.1 AAS的基本原理 13.2 原子吸收分光光度计 13.3 实验方法 上一内容 下一内容 上一内容 下一内容 1 11 一月 2024 63-2 原子光谱分析（AS） X射线荧光光谱法（XRF） 原子发射光谱（AES） 原子吸收光谱（AAS） 原子荧光光谱（AFS） 原子质谱法（AMS） 原子的内层电子的跃迁 原子的外层电子的跃迁或电离 上一内容 下一内容 11 一月 2024 63-3 早在1802年，沃拉斯顿(W.H. Wollaston)在研究太阳光的连续光谱时发现有暗线存在。1817年，福劳霍费再次发现这样的暗线，称为福氏线。 1860年本生和基尔霍夫在研究碱金属和碱土金属元素光谱时，发现钠蒸汽发射谱线会被处于较低温度的钠蒸汽所吸收，即原子吸收。福氏线就是太阳外围大气圈中存在的Na原子吸收的结果。后证实，一种原子只能吸收特定波长或频率的光。 AAS：基于被测元素的基态原子在蒸汽状态下对光的特吸收现象而建立起来的一种光谱分析方法。 1、AAS 发展历程 上一内容 下一内容 11 一月 2024 63-4 原子吸收现象发现较早，100余年后才得到应用：20世纪30年代出现测汞仪。 直至1955年，澳大利亚物理学家 Walsh. A（沃尔什）发表了著名论文：《原子吸收光谱法在分析化学中的应用》，标志着AAS真正进入分析化学 20世纪60年代中期，原子吸收光谱法步入迅速发展的阶段。尤其是非火焰原子化器的发明使用。 近年来，通过光源、检测器等方面的技术改进并借助计算机技术，实现了多元素同时测定，提高了仪器的性能，实现了与其他现代分离技术的联机技术应用，扩展了应用前景和领域。 上一内容 下一内容 11 一月 2024 63-5 2、AAS分析的一般过程和特点 特点： (1)准确度1%～5%； (2)灵敏度10-6g/ml； (3) 选择性好，一般情况下共存元素不干扰； (4) 应用较广，可测定70多个元素（各种样品） 局限性：一元素一灯；难熔元素、非金属元素、同时测定多种元素比较困难；线性范围窄。 上一内容 下一内容 1）实线框表示可直接测定元素 2）圆圈内的元素需要高温火焰原子化 3）虚线内为间接测定的元素 上一内容 下一内容 11 一月 2024 69-7 第13章 原子吸收分光光度法 atomic absorption spectrometry,AAS Basic principle of AAS 13.1 基本原理 一、原子的量子能级和能级图 二、原子在各能级分布 三、原子吸收线的形状 四、原子吸收值与原子浓度的关系 上一内容 下一内容 上一内容 下一内容 7 11 一月 2024 63-8 一、 原子的量子能级和能级图 1、描述电子运动状态的量子数： 主量子数n：电子层 角量子数l：电子运动的角动量，电子云形状，亚层，轨道。取值n－1 磁量子数m：角动量在外磁场方向的分量，亚层电子在外磁场中的能级分裂。±l，2l＋1个 自旋磁量子数 s 或ms：电子自旋角动量在磁场方向上的分量。 ±1/2 内量子数 j：轨道磁矩与自旋磁矩耦合分裂，由l和s共同决定。l ＋s～l－s，2s＋1或 2s－1个 上一内容 下一内容 11 一月 2024 63-9 2、整个原子体系的量子能级的描述 主量子数n：核外电子所处电子能级数； 总角量子数L：电子轨道形状，即各电子角量子数 l 的矢量和，取值(2L+1)个：0,1,2,3… 总自旋量子数S：S=各电子ms矢量和，取值(2S+1)个：0,±1/2,±1, ±3/2,…… 内量子数J：原子中各价电子组合得到的轨道磁矩L和自旋磁矩S的矢量和：J = L+ S矢量和，取值[L+S,L-S]，2S+1或2L+1个。 上一内容 下一内容 11 一月 2024 63-10 3、光谱项和光谱支项 n2S+1LJ 光谱项：用nLSJ所描述的原子轨道能级 光谱支项：每一个不同的J值所代表的轨道 光谱项的多重性：M=2S+1，光谱支项数目 上一内容 下一内容 上一内容 下一内容 钠原子的双重线： Na 5889.96：32S1/2 —32P3/2； Na 5895.93：32S1/ 2 — 32P1/ 2； 上一内容 下一内容 上一内容 下一内容 11 一月 2024 63-14 钠 原 子 及Mg+（I）能 级 图 光谱支项 上一内容 下一内容 11 一月 2024 63-15 4、共振线的产生 原子产生共振吸收的条件： △E=Ej－E0=hν 原子吸收线：原子的外层电子由基态直接跃迁至激发态所产生的吸收谱线称为～。 共振线：原子外层电子由基态跃迁