第十章 原子吸收分光光度法（课件）《分析化学基础(供医学检验技术专业用》第一课时同步教学(人卫版第三版）

第十章 原子吸收分光光度法 基于物质产生的原子蒸气对特定谱线的吸收作用来进行定量分析的方法。 该法可测定70多种元素，具有快速、灵敏、选择性好，抗干扰能力强等特点，仪器设备简单，操作方便。在冶金、地质、化工、生物、医药、环境等领域具有广泛的应用。 一、概述 1802年，伍朗斯顿（W.H.Wollaston） 在研究太阳连续光谱时，发现了太阳连 续光谱中出现的暗线。 1817年，弗劳霍费（J.Fraunhofer） 在研究太阳连续光谱时，再次发现了这 些暗线，由于当时尚不了解产生这些暗 线的原因，于是就将这些暗线称为弗劳 霍费暗线。 原子吸收分光光度法基本原理 原子吸收光谱分析方法的历史发展 太阳光谱中的暗线 1859年，克希荷夫（G.Kirchhoff） 与本生（R.Bunson）在研究碱金属和 碱土金属的火焰光谱时，发现钠蒸汽 发出的光通过温度较低的钠蒸汽时， 会引起钠光的吸收。根据钠发射线与 暗线在光谱中位置相同这一事实，断 定太阳连续光谱中的暗线，正是太阳 外围大气圈中的钠原子对太阳光谱中 的钠辐射吸收的结果。 碱金属光谱研究 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。 1976以来，由于微电子技术的发展使原子吸收技术的应用不断进步，衍生出了石墨炉原子化技术、塞曼效应背景校正等先进技术，尤其在临床检验、环境保护、生物化学等方面应用广泛。 原子吸收光谱的产生 在原子中，电子按一定的轨道绕原子核旋转，各个电子的运动状态是由4个量子数（主量子数n、角量子数l、磁量子数m和自旋量子数s）来描述。不同量子数的电子，具有不同的能量，原子的能量为其所含电子能量的总和。原子处于完全游离状态时，具有最低的能量，称为基态(E0)。在热能、电能或光能的作用下，基态原子吸收了能量，最外层的电子产生跃迁，从低能态跃迁到较高能态，它就成为激发态原子。激发态原子(Eq)很不稳定，当它回到基态时，这些能量以热或光的形式辐射出来，成为发射光谱。 其辐射能量大小，用下列公式表示： ΔE=Eq-E0=h υ =hc/λ     其中：c——光速（3 × 108 m • s-1）；    υ、λ——分别为发射光的频率和波长；     E0、Eq——分别代表基态和激发态原子的能量， 它们与原子的结构有关。 原子的能级与跃迁 基态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 基态第一激发态，所产生的谱线称为第一共振线或 主共振线或共振线 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 基本概念： 原子吸收现象：原子蒸气对其原子共振辐射吸收的现象； 原子吸收光谱法：又称为原子吸收分光光度法、原子吸收法，是基于物质的原子蒸气对同种原子发射的特征辐射（谱线）的吸收作用而建立起来的分析方法。 原子吸收光谱分析方法的优点 灵敏度高----火焰法检出限为10-4~10-10g ，非火焰法检出限为10-9~10-15g； 选择性好----元素间的干扰小，可不经分离而直接测定； 准确性好----相对标准偏差约为1~2％； 适用范围宽----可对七十多种金属和某些非金属元素的分析，适用于各行各业； 稳定性好； 简便快速； 使用多通道仪器时，可实现多元素同时分析。 缺点 目前大多数仪器都不能同时进行多元素的测定。因为每测定一个元素都需要与之对应的一个空心阴极灯(也称元素灯)，一次只能测一个元素。 由于原子化温度比较低，对于一些易形成稳定化合物的元素，如W、Ni、Ta、Zr、Hf、稀土等以及非金属元素，原子化效率低，检出能力差。 受化学干扰较严重，所以结果不能令人满意。 非火焰的石墨炉原子化器虽然原子化效率高，检测限低，但是重现性和准确性较差。 原子吸收法与紫外-可见分光光度法的比较 （1）原子吸收光谱法与紫外-可见分光光度法都是基于 物质对紫外和可见光的吸收而建立起来的分析方法，都 属于吸收光谱分析，但它们吸光物质的状态不同。 （2）原子吸收光谱分析法中，吸收物质是基态原子蒸汽， 而紫外-可见分光光度分析中的