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原子吸收光譜的原理
日期：2024-07-21 00:55
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摘要：
1、原子吸收光譜的產(chǎn)生
眾所周知，任何元素的原子都是由原子核和繞核運動(dòng)的電子組成，原子核外電子按其能量的高低分層分布而形成不同的能級，因此，一個(gè)原子核可以具有多種能級狀態(tài)。能量低的能級狀態(tài)稱(chēng)為基態(tài)能級（E0=0），其余能級稱(chēng)為激發(fā)態(tài)能級，而能低的激發(fā)態(tài)則稱(chēng)為**激發(fā)態(tài)。正常情況下，原子處于基態(tài)，核外電子在各自能量低的軌道上運動(dòng)。如果將一定外界能量如光能提供給該基態(tài)原子，當外界光能量E恰好等于該基態(tài)原子中基態(tài)和某一較高能級之間的能級差?E時(shí)，該原子將吸收這一特征波長(cháng)的光，外層電子由基態(tài)躍遷到相應的激發(fā)態(tài)，而產(chǎn)生原子吸收光譜。電子躍遷到較高能級以后處于激發(fā)態(tài)，但激發(fā)態(tài)電子是不穩定的，大約經(jīng)過(guò)10-8秒以后，激發(fā)態(tài)電子將返回基態(tài)或其它較低能級，并將電子躍遷時(shí)所吸收的能量以光的形式釋放出去，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)原子發(fā)射光譜?？梢?jiàn)原子吸收光譜過(guò)程吸收輻射能量，而原子發(fā)射光譜過(guò)程則釋放輻射能量。核外電子從基態(tài)躍遷至**激發(fā)態(tài)所吸收的譜線(xiàn)稱(chēng)為共振吸收線(xiàn)，簡(jiǎn)稱(chēng)共振線(xiàn)。電子從**激發(fā)態(tài)返回基態(tài)時(shí)所發(fā)射的譜線(xiàn)稱(chēng)為**共振發(fā)射線(xiàn)。由于基態(tài)與**激發(fā)態(tài)之間的能級差小，電子躍遷幾率大，故共振吸收線(xiàn)易產(chǎn)生。對多數元素來(lái)講，它是所有吸收線(xiàn)中靈敏的，在原子吸收光譜分析中通常以共振線(xiàn)為吸收線(xiàn)。 " l r) I3 y! ?( w* k- ?) s
2、原子吸收光譜分析原理
原子吸收光譜分析的波長(cháng)區域在近紫外區。其分析原理是將光源輻射出的待測元素的特征光譜通過(guò)樣品的蒸汽中待測元素的基態(tài)原子所吸收，由發(fā)射光譜被減弱的程度，進(jìn)而求得樣品中待測元素的含量，它符合郎珀-比爾定律 - M0 W! A8 p0 C) o7 f- m2 Q
A= -lg I/I o= -lgT = KCL - c# v/ z& b- j7 F* i) `
眾所周知，任何元素的原子都是由原子核和繞核運動(dòng)的電子組成，原子核外電子按其能量的高低分層分布而形成不同的能級，因此，一個(gè)原子核可以具有多種能級狀態(tài)。能量低的能級狀態(tài)稱(chēng)為基態(tài)能級（E0=0），其余能級稱(chēng)為激發(fā)態(tài)能級，而能低的激發(fā)態(tài)則稱(chēng)為**激發(fā)態(tài)。正常情況下，原子處于基態(tài)，核外電子在各自能量低的軌道上運動(dòng)。如果將一定外界能量如光能提供給該基態(tài)原子，當外界光能量E恰好等于該基態(tài)原子中基態(tài)和某一較高能級之間的能級差?E時(shí)，該原子將吸收這一特征波長(cháng)的光，外層電子由基態(tài)躍遷到相應的激發(fā)態(tài)，而產(chǎn)生原子吸收光譜。電子躍遷到較高能級以后處于激發(fā)態(tài)，但激發(fā)態(tài)電子是不穩定的，大約經(jīng)過(guò)10-8秒以后，激發(fā)態(tài)電子將返回基態(tài)或其它較低能級，并將電子躍遷時(shí)所吸收的能量以光的形式釋放出去，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)原子發(fā)射光譜?？梢?jiàn)原子吸收光譜過(guò)程吸收輻射能量，而原子發(fā)射光譜過(guò)程則釋放輻射能量。核外電子從基態(tài)躍遷至**激發(fā)態(tài)所吸收的譜線(xiàn)稱(chēng)為共振吸收線(xiàn)，簡(jiǎn)稱(chēng)共振線(xiàn)。電子從**激發(fā)態(tài)返回基態(tài)時(shí)所發(fā)射的譜線(xiàn)稱(chēng)為**共振發(fā)射線(xiàn)。由于基態(tài)與**激發(fā)態(tài)之間的能級差小，電子躍遷幾率大，故共振吸收線(xiàn)易產(chǎn)生。對多數元素來(lái)講，它是所有吸收線(xiàn)中靈敏的，在原子吸收光譜分析中通常以共振線(xiàn)為吸收線(xiàn)。 " l r) I3 y! ?( w* k- ?) s
2、原子吸收光譜分析原理
原子吸收光譜分析的波長(cháng)區域在近紫外區。其分析原理是將光源輻射出的待測元素的特征光譜通過(guò)樣品的蒸汽中待測元素的基態(tài)原子所吸收，由發(fā)射光譜被減弱的程度，進(jìn)而求得樣品中待測元素的含量，它符合郎珀-比爾定律 - M0 W! A8 p0 C) o7 f- m2 Q
A= -lg I/I o= -lgT = KCL - c# v/ z& b- j7 F* i) `
" g" c0 @% X4 r# G式中I為透射光強度，I0為發(fā)射光強度，T為透射比，L為光通過(guò)原子化器光程由于L是不變值所以A=KC。 7 e% I' n; j6 \
) P' R$ @ A s' S; v! j9 B: m原子吸收光譜儀的使用
1 X: }9 z( p, F, M3 j 電子計算機技術(shù)引入原子吸收光譜儀后，性能較好的儀器一般都由微機來(lái)控制操作，但由于儀器的型號不同，使用方法也不盡一致?，F以美國ATIUNICAM公司生產(chǎn)的Solaar-929型原子吸收光譜儀為例，介紹原子吸收光譜儀的使用方法。 * \: l+ i- Y" t5 O& P3 g. h5 ]
1. 打開(kāi)主機，計算機進(jìn)入Windows窗口，選擇Solaar-929光標連續壓兩下，進(jìn)入此頁(yè)面，進(jìn)入Spectmeter中的Lamp，設定所需用的燈及燈電流，進(jìn)入element，選擇要分析的元素。 5 i) f0 q- ^1 y- |4 ^. d( a% @ a
2. 點(diǎn)燈，然后到Action中的Setup optics設定光路，進(jìn)入System，選擇要用火焰還是石墨爐。 & v: r7 _8 t6 ~6 S/ Q3 b
3. 輸入Calibration參數。
7 l5 ]5 Z5 m: @5 I4. 如用石墨爐，則需要輸入爐程序及自動(dòng)器參數。
4 T3 f ^# j7 f. W3 W/ o3 K7 S5. 進(jìn)入Sequence輸入程序。
$ t, P# H- T" x1 f- w2 l& c6. 點(diǎn)火，優(yōu)化氣體流量，撞擊球及火焰頭位置。 9 Q" R4 B- E; ^. B5 @- B/ k5 o* A3 h
7. 石墨爐則要優(yōu)化爐頭位置及自動(dòng)進(jìn)樣器位置。 ; h1 e7 {$ B! d `% {* k
8. 選擇Action中的Analyse進(jìn)行分析。
% i6 D3 a9 C2 W9. 分析完畢到File中選Save存數據并打印結果。
3 p5 T6 Y2 N; j- ^. j, p10. 退出Windows，關(guān)機、關(guān)氣、關(guān)水。
全一通測試儀器主要經(jīng)營(yíng)生產(chǎn)：鹽霧試驗機,恒溫恒濕試驗機,蒸氣老化試驗機,冷熱沖擊試驗機,精密烘箱,跌落試驗儀,干燥箱、測厚儀、大型環(huán)境試驗室、燈箱、紙帶耐磨試驗機、正像投影機、高壓加速壽命試驗機，各式硬度計,三坐標,影像儀,等相關(guān)品管試驗儀器.歡迎來(lái)電,留言訂購.
