K d m c N f
注意! 目前尚不能准确测定半宽度较小的积分值。
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2、峰值吸收：
条件：仅考虑多普勒变宽。
K0
2
ln D
2
e2 mc
N
f
意义 若测定温度不变，D为常数，对一定待测元素，
f亦为常数。
因此，在T＜3000K时，K0∝N（正比关系）。
关键 测出K0值。 必须使用“锐线光源”。
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表：10-1 列出几种元素的共振线的Nj∕N0值。
物理意义 Nj/N0值是比较小的【小于1%】， 可认为基态原子数实际代表待测元素的原子总数。
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三、原子吸收光谱法的定量基础
1、积分吸收
条件：原子蒸气所吸收的全部能量 （吸收线下所包括的整个面积。）
e2
表示 火焰蒸发和分解不同化合物的能力
（1）air－C2H2（常用）
火焰的类型 （2）N2O－C2H2（常用）
（3）air－H2
注 意
（1）火焰的类型关系到测定的灵敏度、 稳定性、干扰等；
（2）对不同的元素应选用不同的恰当的火焰。
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第十章 原子吸收分光光度法
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原子吸收光谱法
又名原子吸收分光光度法，简称原子吸收分 析法。基于测量蒸气中基态原子对特征电磁辐射 的吸收，以测定化学元素的方法。
关键
① 空心阴极灯发射特征谱线； ② 试样蒸气吸收特征谱线而使其减弱； ③ 测定特征谱线减弱程度。
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1. 光源 :
作用
发射待测元素可吸收的特征谱线，供吸收测量用。
材料
用不同元素作阴极材料的空心阴极灯作光源。
要求
（1）能发射待测元素的共振线； （2）能发射锐线； （3）辐射光强度要足够大，稳定性要好。
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空心阴极灯
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E3
1、共振线
E2
（1）定义：
E1
共振发射线
E0
电子从基态跃迁到能量最低的激发态（称为第 一激发态）时要吸收一定频率的辐射，它再跃 回基态时，则发射出同样频率的辐射，对应的 谱线称为共振发射线（简称共振线） 。
共振吸收线
电子从基态跃迁至第一激发态所产生的吸收谱线
称为共振吸收线（简称共振线） 。
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玻茨曼分布定律： N0 P0
e Nj Pj
kT
Ej E0
物理意义
在一定温度下，当处于热力学平衡时，激发态 原子数与基态原子数之比服从玻茨曼分布定律。
玻茨曼分布定律在AAS中的应用：
对共振线来说，电子从基态(E0=0)跃迁到第一激发态， 因此可得到激发态原子数和基态原子数之比，即：
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（2）特点： 元素的特征谱线。
（3）共振线是元素所有谱线中最灵敏的谱线。
（基态 ←－→ 第一激发态跃迁较易。）
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2、共振吸收的朗伯定律：
同有色溶液吸收电磁辐射的相似
b
Itr I0 eK b
I0
Itr
原子蒸气
图10—2 原子吸收示意图
其中：Kν：原子蒸气对频率为ν的电磁辐射的吸收系数； I0：入射光强度； Itr：透射光强度； b：电磁辐射通过原子蒸气的吸收程长度；
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§10－1 原子吸收光谱法的基本原理
基本原理:
原子(n=1)
(基态)
吸收能量 辐射能量
激发态(n >1)
原子吸收光谱法就是利用从光源发射出的共振发射线， 被待测元素所吸收，根据发射线被吸收后减弱的程度来 确定待测元素含量。 A = K´C
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一、共振线和吸收线
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使用“锐线光源”的原 因
为了测量K0值，必须: （1）使光源的发射线的中心频率与吸收线的中心频率一致；
（2）发射线的半宽度必须比吸收线的半宽度小得多。
必须使用“锐线光源”。
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3、实际测量方法：
条 件
（1）基态原子数实际代表待测元素的原子总数。 （玻茨曼分布定律）。
（2）由“锐线光源”，元素一定，一定,则K0 ～
K
∴
A
lg Itr I0
0.434K 0
b
= 0.434 2 ln2 e2 N f b
D m c
=K.N(C).b
=K′.C
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§10－2 原子吸收分光光度计
光源 原子化系统 分光系统 光电倍增管 读数系统
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吸收线轮廓：
常用吸收系数Kν随频 率（或波长）的变化
曲线。
表征吸收线轮廓的值
①吸收线的中心频率(或中心波长)；
②吸收线的半宽度。
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吸收线宽度的影响因素：
在通常的原子吸收光谱法的条件下：
（1）吸收线的轮廓主要受多普勒变宽和劳伦兹变 宽的影响。
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2、燃烧器：
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预混合型燃烧器的优、缺点：
优点 缺点
（1）产生的原子蒸气多； （2）火焰稳定； （3）背景较小且比较安全。
雾化效率低。
3、火焰：
作用
提供一定的能量，促使试液雾滴蒸发、 干燥并经过热离解或还原作用，产生 大量的基态原子。
（2）当共存元素原子浓度很小时，吸收线变宽主 要受多普勒变宽的影响。
多普勒变宽：
D 7.162 107 0
T Ar
待测元素原子的相对原子质量（Ar）越小， 温度（T）越高，则吸收线轮廓变宽越显著。
即： Ar ， T ，则吸收线轮廓变宽越显著。
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二、基态原子数和激发态原子数的关系
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2. 原子化系统:
作用：
将待测溶液在高温下气化为原子蒸气（基态 原子）, 吸收光源发射出的特征谱线。 原子化方法
火焰法： 无火焰法（石墨炉法）：
2020/3/22青岛理工大学18来自（一）火焰原子化装置：
1. 雾化器： 作用：将试液雾化 要求：喷雾稳定、雾滴小而均匀、雾化效率高。
仪器：同心型雾化器
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火焰温度
只要能够使待测元素解离成游离基态原子 即可。
使用规律
（1）低温：易挥发，电离电位较低的元素； Eg. Pb、Cd、Zn、Sn、碱金属
（2）高温：与O2生成耐高温氧化物或难解离元素。 Eg. Al、V、Mo、Ti、W等
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火焰温度