原子吸收光谱仪、原子吸收分光光度计原理及特点
原子吸收光谱仪原理、结构、作用及注意事项
原子吸收光谱仪原理、结构、作用及注意事项1。
原子吸收光谱的理论基础原子吸收光谱分析（又称原子吸收分光光度分析）是基于从光源辐射出待测元素的特征光波，通过样品的蒸汽时,被蒸汽中待测元素的基态原子所吸收，由辐射光波强度减弱的程度，可以求出样品中待测元素的含量.1 原子吸收光谱的理论基础1。
1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，用下列公式示示：由于不同元素原子结构不同，所以一种元素的原子只能发射由其E0与Eq决定的特定频率的光。
这样，每一种元素都有其特征的光谱线.即使同一种元素的原子,它们的Eq 也可以不同，也能产生不同的谱线.原子吸收光谱是原子发射光谱的逆过程。
基态原子只能吸收频率为ν＝(Eq-E0)/h的光，跃迁到高能态Eq。
因此，原子吸收光谱的谱线也取决于元素的原子结构，每一种元素都有其特征的吸收光谱线。
原子的电子从基态激发到最接近于基态的激发态,称为共振激发。
当电子从共振激发态跃迁回基态时，称为共振跃迁。
这种跃迁所发射的谱线称为共振发射线，与此过程相反的谱线称为共振吸收线。
元素的共振吸收线一般有好多条，其测定灵敏度也不同。
在测定时，一般选用灵敏线，但当被测元素含量较高时，也可采用次灵敏线。
1．2 吸收强度与分析物质浓度的关系原子蒸气对不同频率的光具有不同的吸收率,因此，原子蒸气对光的吸收是频率的函数。
但是对固定频率的光，原子蒸气对它的吸收是与单位体积中的原子的浓度成正比并符合朗格－比尔定律。
当一条频率为ν，强度为I0的单色光透过长度为ι的原子蒸气层后，透射光的强度为Iν，令比例常数为Kν，则吸光度A与试样中基态原子的浓度N0有如下关系：在原子吸收光谱法中，原子池中激发态的原子和离子数很少，因此蒸气中的基态原子数目实际上接近于被测元素总的原子数目，与式样中被测元素的浓度c成正比.因此吸光度A与试样中被测元素浓度c的关系如下:A=Kc式中K—-—吸收系数.只有当入射光是单色光，上式才能成立。
原子吸收分光光度法的基本原理
原子吸收分光光度法的基本原理一、引言原子吸收分光光度法是一种常用的化学分析方法，用于测定溶液中金属元素的含量。
其基本原理是利用原子吸收光谱仪测量样品中金属元素原子在特定波长的光线下的吸收程度，通过测定吸光度来推断样品中金属元素的浓度。
本文将介绍原子吸收分光光度法的基本原理和仪器结构，以及其在实际应用中的一些注意事项。
二、原理原子吸收分光光度法的基本原理是利用金属元素原子对特定波长的光线的吸收特性。
当金属元素原子处于激发态时，它们会吸收特定波长的光线，使原子处于激发态能级上的电子跃迁到高能级。
而当金属元素原子处于基态时，它们不会吸收这些特定波长的光线。
通过测量样品溶液中特定波长的光线经过吸收后的光强度变化，可以推断出样品中金属元素的浓度。
三、仪器结构原子吸收分光光度法的仪器主要包括光源、光切割器、样品室、光路系统和检测器等部分。
光源产生特定波长的光线，光切割器用于选择特定波长的光线，样品室用于容纳待测样品溶液，光路系统将光线引导到样品室中，检测器测量经过样品溶液后的光线强度。
通过调节光切割器选择不同的波长，并测量不同波长下的吸光度，可以得到样品中金属元素的浓度信息。
四、注意事项在使用原子吸收分光光度法进行分析时，需要注意以下几点：1. 样品的制备：样品的制备对于分析结果的准确性至关重要。
样品应该经过适当的预处理，如酸溶解、稀释等，以保证样品中金属元素的浓度在合适的范围内。
2. 标准曲线的绘制：在分析过程中，需要绘制标准曲线来确定样品中金属元素的浓度。
标准曲线应该覆盖待测样品浓度范围，并包括多个浓度点，以提高分析结果的准确性。
3. 仪器的校准：在进行分析之前，需要对仪器进行校准，以保证测量结果的准确性。
校准可以通过使用已知浓度的标准溶液进行，根据标准溶液的吸光度和浓度的关系绘制标准曲线。
4. 光路系统的清洁：光路系统是原子吸收分光光度法中的关键部分，需要保持清洁以避免杂质对测量结果的影响。
定期清洁光路系统，以确保光线传输的准确性。
原子吸收分光光度计原理
原子吸收分光光度计原理
原子吸收分光光度计是一种用于分析和测量样品中金属元素浓度的仪器。
其工作原理基于原子吸收光谱技术，通过分子吸收光谱测量样品中金属元素的特定浓度。
该仪器的原理可以分为以下几个步骤：
1. 光源：仪器使用一个光源，通常是一个空气-氢火焰或电感耦合等离子体（ICP）发射器，产生高能量的光。
2. 光束分离：生成的光束经过一个单色器，将光束分为不同波长的组分。
3. 透射：样品溶液通过储液器，光束传输到样品池中。
样品池中的样品被蒸发，并将金属元素转变为气态原子。
4. 吸收：原子吸收光谱的工作原理是基于金属元素原子的特异吸收。
将经过样品池的光束引向一个探测器，探测器将测量样品中特定波长的光吸收。
5. 比较：测量的光强度与一个基线或没有金属元素的反应池进行比较，获得吸收光的强度差。
6. 分析：根据样品中吸收光的强度差和校正曲线，推导出金属元素的浓度值。
这种原理基于特定波长的光和金属元素之间的吸收关系，用于
分析和测量金属元素浓度。
原子吸收分光光度计广泛应用于环境监测、农药残留分析、食品安全检测等领域。
原子吸收分光光度计（火焰法）使用分析
河南农业2021年第13期ZHILIANG ANQUAN质量安全（本栏目由河南省农产品质量安全检测中心支持）原子吸收分光光度计即原子吸收光谱仪，是目前应用较广泛的一种光谱仪器，可应用于食品、农产品、医药卫生、环保、化工、地质等各个领域相关元素的微量分析和痕量分析，其主要原理为朗伯-比尔定律。
即利用高温火焰或高温石墨炉，将样品中的元素加热原子化，利用基态原子对该元素的特征谱线的选择性吸收，对该元素进行定量测定，定量关系在一定浓度范围内符合朗伯-比尔定律，其吸收强度A 与原子化程度成正比，而原子化程度与试液中被测元素的含量C 成正比。
即A =-lg I /Io =-lg T =KCL 。
原子吸收分光光度计型号不同，结构也有区别，但大致都由4个部分组成，即光源（提供待测元素的共振吸收光）、原子化器（将样品待测元素原子化，形成基态自由原子）、光学系统（形成稳定精细的单色光）和检测器（将检测到的光信号转换为电信号）。
光源一般有锐线光源和连续光源，最常用为空心阴极灯（锐线光源）。
原子化器最常用的原子化技术为火焰法和石墨炉法。
光学系统由单色器和一系列透镜、反射镜及狭缝组成。
检测器使用最成熟、最具代表性的则是光电倍增管。
一、光源使用前确认待测元素，选择对应元素的空心阴极灯，进行灯的安装（更换），最好是在关机条件下进行，避免带电操作，保障仪器及人员安全。
开机运行程序后在软件中点击光谱仪器图标，点击灯座进入界面确认灯的位置、灯元素类型等信息。
原子吸收分光光度计灯架为8只灯旋转灯架，使用时可根据需要在软件中设置各灯位置。
建立分析方法后，选择光谱仪器图标，在数据来源中选择载入方法元素，并在预热灯位置选择所需要预热的灯（可不选），然后点设置点亮灯，在能量菜单下进行灯位置及自动增益控制的调节，然后点击转移到方法，点击关闭。
如需对灯的性能进行查看，可点击能量扫描，进行能量扫描看灯能量是否稳定等。
二、波长校正波长校正是指对整台仪器的波长进行校正，理论上仪器应每6个月进行1次波长校正。
原子吸收分光光度计工作原理
原子吸收分光光度计工作原理一、前言原子吸收分光光度计是一种常用的分析仪器，广泛应用于化学、生物、医药等领域。
其主要原理是利用原子在特定波长下吸收光线的特性，测量样品中某种金属元素的浓度。
本文将从原理、仪器结构、工作流程三个方面详细介绍原子吸收分光光度计的工作原理。
二、原理1. 原子结构为了理解原子吸收分光光度计的工作原理，首先需要了解一些基本概念。
一个完整的原子由质子、中子和电子组成。
其中质子和中子位于原子核内，电子则绕着核心运动。
每个元素都有不同数量的质子和中子，这决定了它们在周期表上的位置。
2. 原子能级当一个电子被激发到高能级时，它会处于不稳定状态，并试图回到较低能级。
在这个过程中，它会释放出一些能量以达到更稳定的状态。
这些能量以电磁波形式传播出去，并且具有特定的频率和波长。
3. 光谱学通过将光线通过光栅或棱镜分离成不同的波长，可以得到一个光谱。
每种元素都有其特定的光谱，因为它们在不同波长下吸收或发射不同的能量。
这些光谱可以用来确定样品中某种金属元素的浓度。
4. 原子吸收分光光度计原子吸收分光光度计利用原子在特定波长下吸收光线的特性来测量样品中某种金属元素的浓度。
具体而言，它将样品中的金属原子激发到高能级，然后测量它们回到低能级时所释放出来的能量。
5. 工作原理原子吸收分光光度计主要由以下部分组成：灯源、单色器、样品池、检测器和信号处理器。
灯源产生一束包含特定波长的线性偏振辐射，单色器将其转换为单色辐射，并选择出需要用于检测的特定波长。
样品池包含待测试样品溶液，并将其放置在单色器和检测器之间。
检测器检测通过样品池传递过来的辐射，并将其转换为电信号，信号处理器则将其转换为样品中特定金属元素的浓度。
三、仪器结构原子吸收分光光度计通常由以下部分组成：1. 灯源灯源产生一束包含特定波长的线性偏振辐射。
常用的灯源包括中空阳极灯、钨丝灯和氢化物灯等。
2. 单色器单色器将来自灯源的辐射转换为单色辐射，并选择出需要用于检测的特定波长。
原子吸收分光光度计仪器介绍
预混合型火焰原子化器示意图
管式石墨炉原子化器示意图
火缝、反射镜和色散元件组成，其作用 是将所需要的共振吸收线分离出来。分光器的关键部件是色散 元件，现在商品仪器都是使用光栅。原子吸收光谱仪对分光器 的分辨率要求不高，曾以能分辨开镍三线Ni230.003， Ni231.603，Ni231.096nm为标准，后采用Mn279.5和 Mn279.8nm代替Ni三线来检定分辨率。光栅放置在原子化器 之后，以阻止来自原子化器内的所有不需要的辐射进入检测器。
原子吸收分光光度分析，就是利用处于基态的待测原子蒸气 对光源发射的特征谱线光的吸收特性来进行分析测定的。
原子吸收分光光度计
原子吸收分光光度计由光源、原子化器、分光器、检测系 统等几部分组成。基本构造见下图
1.光源
光源的功能是发射被测元素的特征共振辐射。对光源的基本要求是：发射 的共振辐射的半宽度要明显小于吸收线的半宽度；辐射强度大；背景低，低于 特征共振辐射强度的1%；稳定性好，30min之内漂移不超过1％；噪声小于 0.1％；使用寿命长于5A·h。
原子吸收分光光度计 仪器介绍
原子吸收分光光度法
原子吸收分光光度法（AAS）亦称为原子吸收光谱法，它是 基于试样蒸气对待测元素特征谱线（共振线）的吸收特性来测定试样 中待测元素含量的分析方法。当含有待测元素特征谱线的入射光通过 基态的原子蒸气时，原子就会与对应频率的光相互作用，产生共振， 电子从基态跃迁至激发态，同时使入射光强度减弱，产生原子吸收光 谱，即原子吸收光谱。
4.检测系统
主要由检测器、放大器、对数变换器等装置组成。 1.检测器---将单色器分出的光信号转变成电信号。 如：光电池、光电倍增管、光敏晶体管等。 分光后的光照射到光敏阴极K上，轰击出的光电子又射向光敏阴极1，轰 击出更多的光电子，依次倍增，在最后放出的光电子比最初多到106倍以上， 最大电流可达 10μA，电流经负载电阻转变为电压信号送入放大器。 2.放大器---将光电倍增管输出的较弱信号，经电子线路进一步放大。 3.对数变换器---光强度与吸光度之间的转换。
原子吸收光谱仪、原子吸收分光光度计原理及特点
原子吸收光谱仪|原子吸收分光光度计原理及特点原子吸收分光光度计的工作原理：元素在热解石墨炉中被加热原子化，成为基态原子蒸汽，对空心阴极灯发射的特征辐射进行选择性吸收。
在一定浓度范围内，其吸收强度与试液中被的含量成正比。
其定量关系可用郎伯-比耳定律，A= -lg I/I o= -lgT = KCL ，式中I为透射光强度；I0为发射光强度；T为透射比；L为光通过原子化器光程(长度)，每台仪器的L值是固定的；C是被测样品浓度；所以A=KC。
利用待测元素的共振辐射，通过其原子蒸汽，测定其吸光度的装置称为原子吸收分光光度计。
它有单光束，双光束，双波道，多波道等结构形式。
其基本结构包括光源，原子化器，光学系统和检测系统。
它主要用于痕量元素杂质的分析，具有灵敏度高及选择性好两大主要优点。
广泛应用于特种气体，金属有机化合物，金属醇盐中微量元素的分析。
但是测定每种元素均需要相应的空心阴极灯，这对检测工作带来不便。
原子吸收分光光度计的特点：灵敏度高：火焰原子吸收分光光度法测定大多数金属元素的相对灵敏度为1.0×10-8～1.0×10-10g·mL-1,非火焰原子吸收分光光度法的绝对灵敏度为1.0×10-12～1.0×10-14g。
这是由于原子吸收分光光度法测定的是占原子总数99％以上的基态原子，而原子发射光谱测定的是占原子总数不到1％的激发态原子，所以前者的灵敏度和准确度比后者高的多。
精密度好：由于温度的变化对测定影响较小，该法具有良好的稳定性和重现性，精密度好。
一般仪器的相对标准偏差为1％～2％，性能好的仪器可达0.1％～0.5%.选择性好，方法简便：由光源发出特征性入射光很简单，且基态原子是窄频吸收，元素之间的干扰较小，可不经分离在同一溶液中直接测定多种元素，操作简便。
准确度高，分析速度快：测定微、痕量元素的相对误差可达0.1％～0.5％，分析一个元素只需数十秒至数分钟。
仪器分析第十四章 原子吸收光谱法
火焰原子化法原子化器
雾化器与雾化室
作用： 作用：将试 液雾化。 液雾化。 要求：喷雾 要求： 稳定、 稳定、雾滴 细小、 细小、均匀 和雾化效率 高,约(10％) 约 ％
火焰原子化法原子化器
燃烧器
作用：形成火焰， 作用：形成火焰， 使进入火焰的试 样微粒原子化。 样微粒原子化。 火焰组成影响测 定灵敏度、 定灵敏度、稳定 性和干扰， 性和干扰，对不 同元素选择不同 的火焰。乙炔的火焰。乙炔 空气焰最常用。 空气焰最常用。
原子的量子能级 描述量子能级的形式： 描述量子能级的形式：光谱项 n2S+1LJ n：主量子数，核外电子的分布层次，0，1，2… ：主量子数，核外电子的分布层次， ， ， L：总角量子数，电子的轨道性状， 0，1，2…， ：总角量子数，电子的轨道性状， ， ， ， 相应的符号为S、 、 、 相应的符号为 、P、D、F S：总自旋量子数，价电子自旋量子数的矢量和， ：总自旋量子数，价电子自旋量子数的矢量和， 0，±1/2，±1，±3/2 ， ， ， J：内量子数，电子运动过程中，轨道磁矩与自 ：内量子数，电子运动过程中， 旋磁矩耦合形成的能级分裂，取值L＋ ， 旋磁矩耦合形成的能级分裂，取值 ＋S， L＋S－1， … L－S。 ＋ － ， － 。 2S+1:光谱项的多重性。 光谱项的多重性。 光谱项的多重性
一种绝对测量方法，现在的分光装置无法实现。 一种绝对测量方法，现在的分光装置无法实现。
原子吸收法的定量基础 2.峰值吸收 2.峰值吸收 钨丝灯光源和氘灯，经分光 钨丝灯光源和氘灯， 后，光谱通带0.2 nm。而原子吸 光谱通带 。 收线的半宽度为10 收线的半宽度为 -3 nm。 。 用一般光源照射时,吸收光强 用一般光源照射时, 度变化仅为0.5%。灵敏度极差 。 度变化仅为 1955年瓦尔什（Walsh） 1955年瓦尔什（Walsh）提出用测定峰值吸收系数 年瓦尔什 K0 来代替积分吸收系数 υ的测定。 来代替积分吸收系数K 的测定。 锐线光源测量谱线的峰值吸收 并采用锐线光源测量谱线的峰值吸收。 并采用锐线光源测量谱线的峰值吸收。
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原子吸收光谱仪|原子吸收分光光度计原理及特点
原子吸收分光光度计的工作原理：
元素在热解石墨炉中被加热原子化，成为基态原子蒸汽，对空心阴极灯发射的特征辐射进行选择性吸收。
在一定浓度范围内，其吸收强度与试液中被的含量成正比。
其定量关系可用郎伯-比耳定律，A= -lg I/I o= -lgT = KCL ，式中I为透射光强度；I0为发射光强度；T为透射比；L为光通过原子化器光程(长度)，每台仪器的L值是固定的；C是被测样品浓度；所以A=KC。
利用待测元素的共振辐射，通过其原子蒸汽，测定其吸光度的装置称为原子吸收分光光度计。
它有单光束，双光束，双波道，多波道等结构形式。
其基本结构包括光源，原子化器，光学系统和检测系统。
它主要用于痕量元素杂质的分析，具有灵敏度高及选择性好两大主要优点。
广泛应用于特种气体，金属有机化合物，金属醇盐中微量元素的分析。
但是测定每种元素均需要相应的空心阴极灯，这对检测工作带来不便。
原子吸收分光光度计的特点：
灵敏度高：火焰原子吸收分光光度法测定大多数金属元素的相对灵敏度为 1.0×10-8～1.0×10-10g·mL-1,非火焰原子吸收分光光度法的绝对灵敏度为1.0×10-12～1.0×10-14g。
这是由于原子吸收分光光度法测定的是占原子总数99％以上的基态原子，而原子发射光谱测定的是占原子总数不到1％的激发态原子，所以前者的灵敏度和准确度比后者高的多。
精密度好：由于温度的变化对测定影响较小，该法具有良好的稳定性和重现性，精密度好。
一般仪器的相对标准偏差为1％～2％，性能好的仪器可达0.1％～0.5%.
选择性好，方法简便：由光源发出特征性入射光很简单，且基态原子是窄频吸收，元素之间的干扰较小，可不经分离在同一溶液中直接测定多种元素，操作简便。
准确度高，分析速度快：测定微、痕量元素的相对误差可达0.1％～0.5％，分析一个元素只需数十秒至数分钟。
应用广泛：可直接测定岩矿、土壤、大气飘尘、水、植物、食品、生物组织等试样中70多种微量金属元素，还能用间接法测度硫、氮、卤素等非金属元素及其化合物。
该法已广泛应用于环境保护、化工、生物技术、食品科学、食品质量与安全、地质、国防、卫生检测和农林科学等各部门。
对原子吸收分析法基本理论的讨论，主要是解决两个方面的问题：①基态原子的产生以及它的浓度与试样中该元素含量之间的定量关系；②基态原子吸收光谱的特性及基态原子的浓度与吸光度之间的关系。