原子吸收分光光度法(AAS)
一.原子吸收光谱分析概述 二.原子吸收光谱分析基本原理 三.原子吸收分光光度计 四.定量分析方法 五.干扰及其抑制 六.灵敏度、检测限、测定条件的选择
一.原子吸收光谱分析概述
2. 原理 ：是基于物质所产生的基态原子蒸气对特定谱 线的吸收作用来进行定量分析的一种方法。
A = k N0 L
N0------单位体积基态原子数 L -------光程长度
当使用很窄的锐线光态原子 数呈线性关系。
3.基态原子数与原子吸收定量基础
原子蒸气中基态原子与待测元素原子总数之间有什么关系？ 火焰原子化法常用温度低于3000K，此时大多数化合物离解 成原子，其中有部分被激发。即在火焰中既有基态原子， 也有部分激发态原子。两种状态原子数比值可用玻尔兹曼 （Boltzmann）方程式表示：
Pj和P0激发态和基态能级统计权重；k玻尔兹曼 常数；T热力学温度。(对共振线来说，电子从
基态E0=0跃迁到第一激发态.)
原子光谱中，对一定波长谱线，Pj/P0和Ej(激发 能)都是已知值，只要火焰T确定，就可求得 Nj/N0值。
共振线波长 nm
Cs 852.11 K 766.49 Na 589.0 Ba 553.56 Ca 422.67 Fe 371.99 Ag 328.07 Cu 324.75 Mg 285.21 Zn 213.86
a. 仪器结构 光源 → 单色器 → 吸收池 → 检测系统 (UV-VIS ) 光源 → 原子化系统 → 单色器 → 检测系统（AAS)
b.研究对象 UV-VIS:溶液中的分子吸收，吸收谱
带较宽； AAS: 基态原子吸收，吸收谱带很窄。 由于它们吸收光谱的显著不同，因而在试 样处理技术、 实验方法和仪器结构等方 面也不相同，使原子吸收法在光谱分析中 成为一个独立的分支。
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三.原子吸收仪器
岛津AA-6300C
常见厂家：热电，安捷伦，pe，岛津和日立。如果没钱，国内的普析和瑞利 。
一、流程
1.特点
(1)采用锐线光源 (2)单色器在火焰与 检测器之间 (3)原子化系统
12:46:26
(一).原子吸收中的原子发射现象
在原子化过程中，原子受到辐射跃迁到激发态后，处于不 稳定状态，将再跃迁至基态，故既存在原子吸收，也有原子 发射。但返回释放出的能量可能有多种形式，产生的辐射也 不在一个方向上，但对测量仍将产生一定干扰。
积分吸收与单位体积原子蒸气中吸收辐射的原子数 呈简单的线性关系。这种关系与频率无关，亦与用 以产生吸收线轮廓的物理方法和条件无关。这是 AAS的一个重要理论基础。
但要实现半宽度（10-3-10-2nm）吸收线 积分吸收值的测量，需要什么条件？ a. 有分辨率高达五十万的单色器，这在目前 的技术情况下还难以做到。积分吸收值的 测量→峰值吸收 b. 只能用锐线光源进行吸收测量 锐线光源（narrow-line source ）:就是 能发射出谱线半宽度很窄的发射线的光源。
注：Nj和N0分别为单位体积内激发态和基态的原子数 ; Pj和P0分别为激发态和基态能级的统计权重
4000K
2.98×10-2 4.44×10-3 6.03×10-4
1.48×10-7
即火焰中的激发态原子数远小于基态原 子数，也就是说火焰中基态原子数占绝对 多数，因此可用基态原子数N0代表吸收 辐射的原子总数。
2500K
2.33×10-3 1.10×10-3 1.14×10-4 3.19×10-5 3.67×10-6 1.04×10-7 4.84×10-8 4.04×10-8 5.20×10-9 6.22×10-12
3000K
7.19×10-3 3.84×10-3 5.83×10-4 5.19×10-4 3.55×10-5 1.31×10-6 8.99×10-7 6.65×10-7 1.50×10-7 5.50×10-10
图1 原子光谱的发射和吸收示意图
3. 分析过程： 试液→雾状→火焰； 试液→挥发→离解 →原子蒸气；空 心阴极灯辐射特征谱线 →原子蒸气，被蒸气中 的基态原子吸收；测得 特征谱线光被减弱的程度，可求试样中待测元素的含量。
4. 特点：
AAS同US-VIS的比较 在基本原理和仪器基本组成方面有某些相似之处。
共振线是元素的灵敏线?
从E0→E1最易发生，因此共振线是元素的灵敏 线。
共振线在AAS中的作用？
利用N0对光源辐射共振线的吸收来分析--分析 线.
2.积分吸收 (integrated absorption) 和峰值吸收
积分吸收： AAS常将原子蒸气所吸收 的全部能量称-。
e—电子电荷；m—电子质量； c—光速；N0—单位体积原子 蒸气中吸收辐射的基态原子数 f—振子强度，代表每个原子中能够吸收或发射特定频率光的平均电 子数，在一定条件下对一定元素，f 可视为一定值。
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二.原子吸收光谱分析基本原理
1.共振线 共振发射线： 电子从最低激发态（第一激发态E1）跃迁回基 态(E0)时发射的谱线，称--共振发射线。 共振吸收线: E0→E1产生的吸收谱线称--共振吸收线。
共振线是元素的特征谱线?
各元素原子结构/外层电子排布不同，不同原子 E0→E1或E1→ E0的能量不同，元素共振线各有 其特征性，所以--。
表6-1 几种元素共振线的Nj/N0值
Pj/P0
2 2 2 3 3
--
2 2 3 3
激发能 （eV）
1.455 1.617 2.104 2.239 2.932 3.332 3.778 3.817 4.346 5.795
Nj/N0 2000K
4.31×10-4 1.68×10-4 0.99×10-5 6.83×10-6 1.22×10-7 2.29×10-9 6.03×10-10 4.82×10-10 3.35×10-11 7.45×10-15
实际分析要求测定的是试样中待测元素 的浓度，而此浓度是与待测元素吸收线的 原子总数成正比的。
因此在一定浓度范围和一定火焰宽度L的情况下， A = k’ c
c待测元素浓度，k’在一定条件下是一个常数。 此式称比尔定律（Beer law），它指出在一定条 件下，A∝C,测出A可求出待测元素的含量--AAS 的定量基础。