原子吸收光谱综述

研究生课程

《近代分析化学》作业

原子吸收光谱分析方法及应用综述

学院：理学院

年级：＿2007

专业：＿应用化学

专业方向：＿资源化工

学生姓名：＿孟铁宏

教师：＿薛赛凤教授

2008年6月30 日

原子吸收光谱分析方法及应用综述

孟铁宏

（贵州大学理学院贵州贵阳550025）

摘要：原子吸收光谱分析又称原子吸收分光光度分析，它是本世纪50年代中期出现并在以后逐渐发展起来的一种新型的仪器分析方法，这种方法根据蒸气相中被测元素的基态原子对其原子共振辐射的吸收强度来测定试样中被测元素的含量。本文综述了原子吸收光谱的发展历史、原子吸收光谱的定量分析原理、分析的最佳条件的选择、干扰及其消除原理和它在元素分析、有机物研究等各领域中的应用情况。并对原子吸收光谱法的未来发展与应用做出了展望。

关键词:原子吸收光谱；分析方法；干扰及消除；应用；综述

Atom absorption spectrum application

Tiehong Meng

(College of Science, Guizhou University, Guiyang, Guizhou 550025, China)

Summary

Abstract:The Atomic Absorption Spectrometry also known as Atomic Absorption Spectrophotometry Analysis.It is appeared in the mid-1950s and gradually developed as a new method of analysis equipment. According to this method , the vapor phase elements of the ground state atomic radiation on atomic resonance absorption intensity of the sample tested element contentit have a wide range of applications in metallurgy. This paper reviews the development of The Atomic Absorption Spectrometry history, the choice of the best conditions for the Atomic Absorption Spectrometry Analysis of the quantitative principles, and eliminates interference principle and its elemental analysis, research, and other organic matter in the field of application. At last, it make a Forecast for the Atomic Absorption Spectrometry for development and application in the future.

Key words: the Atomic Absorption Spectrometry;the analytical methods; Disturbance and elimination; Application; Summary.

1原子吸收光谱的发现和发展

1.1 国外的主要发现发展情况[1],[2]

1802年伍朗斯顿（W.H.Wolluston）在研究太阳连续光谱时，发现太阳的连续光谱中出现“暗线”。1817年福劳霍费（J.Fraunhofer）在再次发现太阳连续光谱的“暗线”，由于当时和清楚产生的原因，就将这些“暗线”称为福劳霍费线。1860年本生（R.Buson）等在研究碱金属和碱土金属时，发现拿蒸汽发出的光通过温度较低的钠蒸汽时会发生钠光的吸收，指出原子气体能吸收特征波长的光线也能发射同样波长的光线，从原理上建立了原子吸收和原子发射分析法1898年Tyndal制作了原子吸收光谱的雉行，在相当的一段时间内应用于天体物理上。1955年澳大利亚物理学家Walsh提出用空心阴极灯的锐线光源，使原子吸收分析法迅速推广，1958年第一台商品型火焰原子吸收仪问世，1961年苏联科学家里沃夫（B.V.Lvov）发表了非火焰原子吸收法的研究工作，此法的绝对灵敏度可达到10-10～10-14，使原子吸收法向前飞跃发展。20世纪60年代～80年代，原子吸收光谱开始进入迅速发展的时期，1976年日本的日立公司开发出第一台170－70商品型横向塞曼原子吸收仪，1990年PE公司又推出了世界上第一台纵向塞曼原子吸收仪。

1.2 国内的主要进展情况

1963年黄本立教授将国外的原子吸收仪器和分析方法介绍给国内读者，引起国内分析者的关注和重视。1965年作为研究工作，北京金属研究院组装了我国第一台原子吸收仪。1970年北京科学仪器厂生产了国内第一台商品Y2型原子吸收仪。1990年北二光厂生产出自吸扣背景的1F2B型原子吸收仪。1991年广西化工研究院研制国内第一台纵向塞曼ALZ型原子吸收仪。

2原子吸收光谱原理与特点

2.1原子吸收光谱原理

原子吸收光谱基于样品中的基态原子对该元素的特征谱线的吸收程度来测定待测元素的含量。原子在两个能态之间跃迁伴随着能量的发射和吸收，通常情况下，原子处于基态，当特征辐射光通过原子蒸汽时，基态原子就从入射光辐射中吸收能量由基态跃迁到激发态，通常是第一激发态发生共振吸收，产生原子吸收光谱，不过原子吸收光谱的波长λ由产生该原子吸收光谱能级之间的能量差

ΔΕ决定。

ΔΕ＝hc/λ (1)

式中h 为普朗克常数＝6.625×10-27尔格•秒。C 为光速。

原子吸收的程度（吸光度A ）取决于吸收光程内基态原子的浓度。

I

I L N A 00lg k (2) 式中I 0为入射辐射的强度，I 为投射辐射的强度，L 为光程的长度K 为与波长和

原子特性有关的常数，N 0为基态原子数。

在通常的火焰和石墨炉温度条件下，处于激发态原子数N l 与基态原子数N 0相比，

可以忽略不计，实际上可将基态原子的浓度看着等于总原子N ，在确定的条件下，蒸气相中总原子数N 与试样中被测元素的含量c 成正比。

N 0=N=βc （3）

式中β与实验条件和被测元素化合物的性质有关。

将（3）代入（2）得

A=KcL （4）

式中K=βk ，式中K 和L 在给定的仪器和条件下是一定的常数，因此吸光度A 和浓度c 成正比关系。故可以利用（4）来进行原子吸收光谱的定量分析。图1为原子吸收光谱的原理图。

图1原子吸收光谱原理

2.2 原子吸收光谱法特点

2.2.1 原子吸收光谱法的优点

原子吸收光谱法和其他的仪器分析相比，有以下的优点：（1）选择性好。由于原子吸收谱线仅发生在主线系，而且谱线很窄（0.00Xnm ），线重叠几率较发射光谱小的多，且容易克服，在大多数情况下，共存元素不对原子吸收光谱分