原子吸收用户培训讲义(yuanxi)
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原子吸收光谱仪基础理论培训
式中IOv为入射辐射强度；Iv为透过原子蒸 气吸收层的辐射强度；L为原子蒸气吸收层 的厚度；kv为吸收系数。
当在原子吸收线中心频率附近一定频
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当使用锐线光源时，ΔV 很小，可以近似地 认为吸收系数在ΔV内不随频率V 而改变，并 以 蒸中气心对频辐率射处 的的 吸峰 收值 特吸 性收 ，系 则数 吸k光0来度表A为征原子
影响原子吸收谱线轮廓的两个主要因素：
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多普勒变宽 多普勒宽度是由于原子热运动引起的。从物理学中已知，从一个运 动着的原子发出的光，如果运动方向离开观测者，则在观测者看来， 其频率较静止原子所发的光的频率低；反之，如原子向着观测者运 动，则其频率较静止原子发出的光的频率为高，这就是多普勒效应。 原子吸收分析中，对于火焰和石墨炉原子吸收池，气态原子处于无 序热运动中，相对于检测器而言，各发光原子有着不同的运动分量， 即使每个原子发出的光是频率相同的单色光，但检测器所接受的光 则是频率略有不同的光，于是引起谱线的变宽。 谱线的多普勒变宽△ＶD可由下式决定：
Ground state
Excitation level
En
V Em
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原子吸收光谱的产生 当有辐射通过自由原子蒸气，且入射辐射的频率等于原 子中的电子由基态跃迁到较高能态（一般情况下都是第 一激发态）所需要的能量频率时，原子就要从辐射场中 吸收能量，产生共振吸收，电子由基态跃迁到激发态， 同时伴随着原子吸收光谱的产生。
与火焰原子化法相比，石墨炉原子化法具有 如下特点： a，灵敏度高、检测限低
因为试样直接注入石墨管内，样品几乎
Page 24
为防止石墨的高温氧化作用，减少记忆效 应，保护已热解的原子蒸气不在被氧化， 可及时排泄分析过程中的烟雾，因此在石 墨炉加热过程中（除原子化阶段内内气路 停气之外）需要有足量（1~2升/分）的惰 性气体作保护。通常使用的惰性气体主要 是氩气。氮气亦可以，但对某些元素测定 其背景值增大，而且灵敏度不如用氩气高。
当在原子吸收线中心频率附近一定频
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当使用锐线光源时，ΔV 很小，可以近似地 认为吸收系数在ΔV内不随频率V 而改变，并 以 蒸中气心对频辐率射处 的的 吸峰 收值 特吸 性收 ，系 则数 吸k光0来度表A为征原子
影响原子吸收谱线轮廓的两个主要因素：
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多普勒变宽 多普勒宽度是由于原子热运动引起的。从物理学中已知，从一个运 动着的原子发出的光，如果运动方向离开观测者，则在观测者看来， 其频率较静止原子所发的光的频率低；反之，如原子向着观测者运 动，则其频率较静止原子发出的光的频率为高，这就是多普勒效应。 原子吸收分析中，对于火焰和石墨炉原子吸收池，气态原子处于无 序热运动中，相对于检测器而言，各发光原子有着不同的运动分量， 即使每个原子发出的光是频率相同的单色光，但检测器所接受的光 则是频率略有不同的光，于是引起谱线的变宽。 谱线的多普勒变宽△ＶD可由下式决定：
Ground state
Excitation level
En
V Em
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原子吸收光谱的产生 当有辐射通过自由原子蒸气，且入射辐射的频率等于原 子中的电子由基态跃迁到较高能态（一般情况下都是第 一激发态）所需要的能量频率时，原子就要从辐射场中 吸收能量，产生共振吸收，电子由基态跃迁到激发态， 同时伴随着原子吸收光谱的产生。
与火焰原子化法相比，石墨炉原子化法具有 如下特点： a，灵敏度高、检测限低
因为试样直接注入石墨管内，样品几乎
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为防止石墨的高温氧化作用，减少记忆效 应，保护已热解的原子蒸气不在被氧化， 可及时排泄分析过程中的烟雾，因此在石 墨炉加热过程中（除原子化阶段内内气路 停气之外）需要有足量（1~2升/分）的惰 性气体作保护。通常使用的惰性气体主要 是氩气。氮气亦可以，但对某些元素测定 其背景值增大，而且灵敏度不如用氩气高。
原子吸收实验讲义.doc
实验一火焰原子吸收光谱法测定水样中的铜含量—标准加入法一、实验目的1．了解原子吸收光谱仪的基本结构及使用方法；2．掌握原子吸收光谱分析测量条件的选择方法及测量条件的相互关系和影响，确定各项条件的最佳值。
3．学习使用标准加入法进行定量分析。
二、方法原理在原子吸收光谱分析中，分析方法的灵敏度、精密度、干扰是否严重，以及分析过程是否简便快速等，在很大程度上依赖于所使用的仪器及所选用的测量条件。
因此，原子吸收光谱法测量条件的选择是十分重要的。
原子吸收光谱法的测量条件，包括吸收线的波长，空心阴极灯的灯电流，火焰类型，雾化方式，燃气和助燃气的比例，燃烧器高度，以及单色器的光谱通带等。
本实验通过铜的测量条件，如灯电流，燃气和助燃气的比例，燃烧器高度和单色器狭缝宽度的选择，确定这些测量条件的最佳值。
三、仪器设备与试剂材料1． TAS-990F型原子吸收分光光度计（北京普析通用）。
2．铜空心阴极灯。
3．铜标准溶液5μg?mL-1。
4.25 mL 比色管。
四、实验步骤1．铜标准系列的配制于 5 支 10mL 比色管中，各加入 1mL 未知样品溶液，然后从第二支比色管开始分别准确移取 10μ g?mL-1铜标准溶液 0.50，1.00，1.50 ，2.00 mL，用去离子水稀释至刻度，摇匀。
另取一支比色管直接用去离子水定容至刻度，用作空白溶液。
2．仪器操作条件的设置（ 1）初选测量条件表 1 测量初选条件波长灯电流狭缝宽度（光谱通带）空气流量乙炔流量燃烧器高度324.8nm 2mA 0.2nm 450L?h-1 1200ml?min -1 8mm （ 2）燃烧器高度的选择用上述初选测量条件，固定空气流量，改变燃烧器高度（也称测量高度，见表 2）测量其吸收值，选用有较稳定的最大吸收值的燃烧器高度。
（ 3）灯电流的选择采用第 2 步中选定的燃烧器高度测量条件和第 1 步中的部分初选条件，改变灯电流（见表 3），测量吸光度，选用有较大吸收值同时有稳定读数的最小灯电流。
原子吸收光谱分析法PPT精品课程课件讲义
谢谢聆听
THANK YOU FOR YOUR ATTENTION
二、测定条件的选择
1．分析线 一般选待测元素的共振线作为分析线，测量高浓度时，也 可选次灵敏线 2．通带（可调节狭缝宽度改变） 无邻近干扰线（如测碱及碱土金属）时，选较大的通带 ，反之（如测过渡及稀土金属），宜选较小通带。 3．空心阴极灯电流 在保证有稳定和足够的辐射光通量的情况下，尽量选较 低的电流。 4．火焰 依据不同试样元素选择不同火焰类型。 5．观测高度 调节观测高度（燃烧器高度），可使元素通过自由原子 浓度最大的火焰区，灵敏度高，观测稳定性好。
2.检出极限
在适当置信度下，能检测出的待测元素的最小浓度或最 小量。用接近于空白的溶液，经若干次（10-20次）重复测定 所得吸光度的标准偏差的3倍求得。 (1)火焰法
cDL=3Sb/Sc
(2)石墨炉法
单位：μgmL-1
mDL=3Sb/Sm
Sb：标准偏差
Sc（Sm）：待测元素的灵敏度，即工作曲线的斜率。
（一）特点
• 选择性高： • 准确度高： • 灵敏度高： • 应用广
• 难熔元素、非金属元素测定困难；
• 不能多元素同时测定。
（二）光源
提供待测元素的特征光谱。获得较高的 灵敏度和准确度。
（三）、原子化系统
1.作用
将试样中
离子转变成
原子蒸气。
2燃烧器
作用：支持火焰并通过火焰的作用使试样 原子化。
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原子吸收光谱分析法
主讲：XX XX
凡大医治病，必当安神
定志，无欲无求，先发大慈恻 隐之心，誓愿普救含灵之苦。
- - 孙思邈
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一、特征参数
原子吸收光谱分析培训教材
ln2e2 mc
f0jNL
6/28/2021
原子吸收光谱分析培训教材
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吸光度与被测物质含量的关系 2
A0.43 43 D
ln2m e2 cf0jLc
实际原子吸收包含两个过程，被测元素原子化转 化为吸光形态-自由原子转入气相,这是化学过程；
气相中的原子自由原子对特征辐射产生吸收，这是
物理过程。原子数N与试样中被测元素的含量c的
300型顺序扫描连续光源原子吸收光谱仪。高聚焦短
弧氙灯连续光源，波长覆盖原子吸收全部波长范围；
采用石英棱镜高分辨率的大面积中阶梯光栅双单色器,
带宽0.003nm；高灵敏度CCD检测器增大量子效率；
同时测量样品光束和参考光束，获得分析信号和背景
6信/28/号2021,扣除背景效果好。原子吸收光谱分析培训教材
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4 原子吸收光谱定量分析关系式
积分吸收系数乘以多普勒线型函 数的极大值，即为峰值吸收系数
k0kD(0)kd 2D ln 2m ec2f0jN
6/28/2021
原子吸收光谱分析培训教材
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原子吸收光谱定量分析的基本关系式
投射到分析原子吸收层的入射辐射强
度为
I0 0 I d
经过厚度为L的原子吸收层吸收之后的 透射辐射强度为
ln2e2 m c
f0jLc
在实验条件一定时，对于特定的元素 测定
A Kc
吸光度与试样中被测元素含量成正比。
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原子吸收光谱分析培训教材
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5 原子吸收光谱定量分析方法
重量法、容量法、仪器分析中的中子活化 分析、库伦分析是绝对测量方法。原子吸 收光谱分析是一种相对分析方法，须用校 正曲线进行定量。
原子吸收的提高培训.
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3-4.火焰原子化条件的选择
燃烧器高度和角度
燃烧器高度可大致分三个部位。 1)光束通过氧化焰区 , 这一高度大约是离燃烧器缝口 6-12mm 处。此处火焰稳定、干扰较 少 , 对紫外线吸收较弱 , 但灵敏度稍低。大多数元素，特别吸收线在紫外区的元素 , 适于这 种高度。 2）光束通过氧化焰和还原焰 , 这一高度大约是离燃烧器缝口 4-6mm 处。此高度火焰稳定 性比前一种差、温度稍低、干扰较多 , 但灵敏度高。适于Be、Pb、Se、Sn、Cr等元素分 析。 3）光束通过还原焰 , 这一高度大约是离燃烧器缝口 4mm 以下。此高度火焰稳定性最差、 干扰多 , 对紫外线吸收最强 , 但吸收灵敏度较高。适于长波段元素的分析。
当灯预热时，其强度的变化和零信号漂移，可以用仪器的双光束系统进行校正。 在强度变化的同时，谱线会产生热变宽，导致分析灵敏度的变化，这是双光束系统所不能校正的，所以空心阴极灯必须 预热15分钟，以使其稳定。 如果要分析多个元素，而且每个元素分析时间不超过15分钟，特别是火焰法，有限的灯电源会严重影响分析速度 所以每个空心阴极灯最好要配独立的灯电源，可同时预热
塞曼背景校正法
1896年塞曼加进磁场后，观测到谱线分裂
正常和反常塞曼效应
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2-5背景校正选择
塞曼和反塞曼
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2-6背景校正选择
横向恒定磁场 横向交变磁场 纵向交变磁场 塞曼效应背景校正的评价 1）灵敏度 2） 校准曲线的线性 灵敏度取决于： 1）磁场灵敏度 2）塞曼分裂方式 3）调制方式 校准曲线的线性，通常出现曲线反转现象 线性范围取决于： 1）光源发射（灯电流） 2）塞曼分裂方式 3）调制方式 缺点：
原子吸收光谱法或原子吸收分光光度法上课讲义
图7.6 发射线和吸收线
在一般原子吸收测量条件下,原子吸收轮廓取决于 Doppler (热变宽)宽度,通过运算可得峰值吸收系数：
K=K0
A0.4342 ln2kNl
D
将各常数合并后，得
A = Kc
可以看出,峰值吸收系数与原子浓度成正比,只要能测 出 K0 就可得出 N0 。
第三节 原子吸收光谱仪器
图7.5 积分吸收曲线
积分吸收与火焰中基态原子数的关系,由下列方程式 表示：
Kd
e2 Nf
mc
= kN
式中N为单位体积内自由原子数，e为电子电荷,m为 一个电子的质量, f为振子强度(无量纲因子),它表示被 入射光激发的每个原子的平均电子数,用以估计谱线 的强度。表中列出了某些元素的振子强度。有关积 分吸收系数的公式推导,不予讨论。
火焰原子化法中，常用的是预混合型原子化器，它 是由雾化器、雾化室和燃烧器三部分组成。用火焰使试 样原子化是目前广泛应用的一种方式。它是将液体试样 经喷雾器形成雾粒，这些雾粒在雾化室中与气体(燃气 与助燃气)均匀混合，除去大液滴后，再进入燃烧器形 成火焰。此时，试液在火焰中产生原子蒸气。
(三)原子吸收线的轮廓和变度
1. 原子吸收线的轮廓和吸收定律 原子吸收光谱线有相当窄的频率或波长范围,即有
一定宽度。
一束不同频率，强度为I0的平行光通过厚度为l的原 子蒸气时，一部分光被吸收。透过光的强度I服从吸收 定律。
I = I0 exp(-kl) 式中k是基态原子对频率为的光的吸收系数。
(三)空极阴极灯特性
空心阴极灯发射的光谱，主要是阴极元素的光谱。 若阴极物质只含一种元素，则制成的是单元素灯。若阴 极物质含多种元素，则可制成多元素灯。多元素灯的发 光强度一般都较单元素灯弱。
在一般原子吸收测量条件下,原子吸收轮廓取决于 Doppler (热变宽)宽度,通过运算可得峰值吸收系数：
K=K0
A0.4342 ln2kNl
D
将各常数合并后，得
A = Kc
可以看出,峰值吸收系数与原子浓度成正比,只要能测 出 K0 就可得出 N0 。
第三节 原子吸收光谱仪器
图7.5 积分吸收曲线
积分吸收与火焰中基态原子数的关系,由下列方程式 表示：
Kd
e2 Nf
mc
= kN
式中N为单位体积内自由原子数，e为电子电荷,m为 一个电子的质量, f为振子强度(无量纲因子),它表示被 入射光激发的每个原子的平均电子数,用以估计谱线 的强度。表中列出了某些元素的振子强度。有关积 分吸收系数的公式推导,不予讨论。
火焰原子化法中，常用的是预混合型原子化器，它 是由雾化器、雾化室和燃烧器三部分组成。用火焰使试 样原子化是目前广泛应用的一种方式。它是将液体试样 经喷雾器形成雾粒，这些雾粒在雾化室中与气体(燃气 与助燃气)均匀混合，除去大液滴后，再进入燃烧器形 成火焰。此时，试液在火焰中产生原子蒸气。
(三)原子吸收线的轮廓和变度
1. 原子吸收线的轮廓和吸收定律 原子吸收光谱线有相当窄的频率或波长范围,即有
一定宽度。
一束不同频率，强度为I0的平行光通过厚度为l的原 子蒸气时，一部分光被吸收。透过光的强度I服从吸收 定律。
I = I0 exp(-kl) 式中k是基态原子对频率为的光的吸收系数。
(三)空极阴极灯特性
空心阴极灯发射的光谱，主要是阴极元素的光谱。 若阴极物质只含一种元素，则制成的是单元素灯。若阴 极物质含多种元素，则可制成多元素灯。多元素灯的发 光强度一般都较单元素灯弱。