儀器設備從燈源輻射源出具備被測原素特點譜線的光,根據試件蒸汽時被蒸汽中被測原素激發態原子所吸收,由輻射源特點譜線光被變弱的水平來測量試件中被測原素的成分。因原子吸收光譜分析儀的靈巧、精確、簡單等特性,已經普遍用以冶金工業、地質環境、開采、原油、輕工業、農牧業、藥業、環境衛生、食品類及環保監測等層面的變量定義及微微量分析剖析。
一.原子吸收定量分析基本概念:原子吸收發射光譜,又被稱為原子吸收光度法,是根據從燈源傳出的被測原素特點輻射源根據原素的原子蒸汽時被其激發態原子吸收,由輻射源的變弱水平測量原素成分的一種當代分析化學方式。依照熱學基礎理論,在熱力循環情況下,激發態原子和激發態原子的遍布合乎玻爾茲曼公式計算式中,Ni和N0分別為激發態和激發態的原子數;k為玻爾茲曼變量定義;gi和g0分別為激發態和激發態的統計權重;Ei為激起能;T為熱力學溫度。1.1 原子吸收光譜儀的造成:一切原素的原子全是由原子核和核外電子構成。原子核是原子的中心體,荷正電荷,電子器件荷負電荷,總的負電與原子核的正電數相同。電子器件沿核外的環形或橢圓型路軌緊緊圍繞著原子核健身運動,另外又有磁矩健身運動。電子器件的運動狀態由波函數0敘述。求得敘述電子器件運動狀態的薛定愕方程組,能夠獲得定性分析原子內電子器件運動狀態的量子數n、L、m,各自稱之為主量子數、角量子數和磁量子數。原子核外的電子器件按其動能的高矮分層次遍布而產生不一樣的電子能級,因而一個原子核能夠具備多種多樣電子能級情況。動能最少的電子能級情況稱之為激發態電子能級(Eo),其他電子能級稱之為激發態電子能級,而動能最少的激發態則稱之為第一激發態。一般狀況下,原子處在激發態,核外電子在分別動能最少的路軌上健身運動。假如將一定外部動能如太陽能出示給該激發態原子,當外部光動能正好相當于該激發態原子中激發態和某一較高電子能級中間的能極差△E時,該原子將吸收這一特點光波長的光,表層電子器件由激發態越遷到相對應的激發態而造成原子吸收光譜儀。電子躍遷到較高電子能級之后處在激發態,但激發態電子器件不是平穩的,大概歷經10-8 S之后,激發態電子器件將回到激發態或別的較低電子能級,并將電子躍遷時需吸收的動能以光的方式釋放出來出來,這一全過程稱原子光譜分析法。由此可見原子吸收光譜儀全過程吸收輻射源動能,而原子光譜分析法全過程釋放出來輻射源動能。核外電子從激發態越遷至第一激發態所吸收的譜線稱之為共震吸收線,通稱共震線。電子器件從第一激發態回到激發態時需發送的譜線稱之為第一共震發送線。因為激發態與第一激發態中間的能極差最少,電子躍遷幾率較大 ,故共震吸收線容易造成。針對大部分原素,它是全部吸收線中最靈巧的,在原子吸收定量分析中一般 以共震線為吸收線。
1.2 原子吸收譜線輪廊及變寬:基礎理論和試驗說明,不論是源于發送譜線或是吸收譜線,譜線并不是一條嚴苛的結合線,光譜儀的光柵只是具備一定的樣子,即譜線抗壓強度按頻率有一遍布值,并且抗壓強度隨頻率的轉變 是大幅度轉變 的。吸收譜線一般 是以K-V曲線圖表明的,即吸收指數K為縱軸,頻率V為橫坐標軸的趨勢圖,吸收譜線體現了原子對不一樣頻率的光具備可選擇性吸收的特性。連續函數相匹配的頻率稱之為管理中心頻率,相對應的吸收指數稱之為管理中心吸收指數或最高值吸收指數。K-V曲線圖又稱之為原子吸收光譜儀輪廊或吸收線輪廊。吸收線輪廊的總寬也叫光譜儀網絡帶寬,以半總寬△V的尺寸表明。原子吸收光譜儀變寬的緣故有兩層面:一方面是由原子特性所決策,如當然總寬;另一方面是由外部要素危害造成的,如多譜勒變寬、洛倫茨變寬等。1.當然變寬:當然總寬是在無外界的影響的狀況下,吸收線自身的總寬。當然總寬的尺寸與激發態的原子人均壽命相關,激發態原子人均壽命越長,吸收線當然變寬越窄,針對大部分原素的共震線,當然總寬為10-6~10-5 nm。2.多譜勒變寬:多譜勒變寬也叫熱變寬,它是由原子在室內空間做無規律熱運動所造成的一種吸收線變寬的狀況。多譜勒變寬隨溫度上升而加重,并隨元素種類而異,在一般火焰的溫度下,多譜勒變寬能夠使譜線增厚10-3 nm。多譜勒變寬是原子吸收譜線變寬的關鍵緣故:3.洛倫茨變寬:被測原素的原子與別的原素原子互相撞擊而造成的吸收線變寬稱之為洛倫茨變寬。洛倫茨變寬隨原子區域內原子蒸汽工作壓力擴大和溫度提高而擴大。在101.325kPa及其一般火焰的溫度下,大部分原素共震線的洛倫茨變寬與多譜勒變寬的增厚范疇具備同樣的量級,一般為10-3 nm。4.場致變寬和自吸式變寬:外部靜電場或電磁場功效也可以造成原子電子能級瓦解而使譜線變寬,這類變寬稱之為場致變寬。此外,燈源輻射源共震線,因為周邊較冷的相同原子吸收掉一部分輻射源,光照強度變弱。這類狀況稱之為譜線的自吸收,由自吸收狀況造成的譜線輪廊變寬稱之為自吸式變寬。
1.3 原子吸收定量分析的特性,原子吸收定量分析具備很多別的統計分析方法無法比擬的優勢。1.可選擇性好:因為原子吸收線比原子發送線少得多,因而譜線重合的幾率小,光譜干擾比光譜分析法小得多。加上選用單原素做成的空心陰極燈作銳線光源,燈源輻射源的光譜儀較純,在試品水溶液中被測原素的共震線光波長處不容易造成情況發送影響。2.敏感度高,選用火苗原子畫法,大部分原素的敏感度可以達到ppm(ppm為10-6)級,極少數原素可以達到ppb(ppb為10-9)級,若用高溫高純石墨爐原子畫法,其肯定敏感度可以達到10-10~10-14 g,因而原子吸收發射光譜極適用痕量元素金屬材料剖析。3.精度高,火苗原子吸收法精度高,在日常痕量元素中,精度為0.1%~3.0%;高純石墨爐原子吸收法比火苗法的精度低一些,選用自動進樣器技術性,一般能夠操縱在5.0%以內。4.剖析覆蓋面廣,可剖析元素表中絕大部分的化學元素、類化學元素,也可間接性測量有機化合物;就試品的情況來講,既可測量液體試品,也可測量汽態試品。5.剖析速度更快,用樣量小,火苗原子畫法氣相速率一般為3~6mL/min,少量氣相為1~5ul。高純石墨爐法原子化的氣相量為10~30uL。二.原子吸收光譜分析儀構造,原子吸收光譜分析儀由燈源、原子凈化器、自準直、監測系統和數據信息服務中心構成。燈源出示被測原素的特點輻射源光譜儀;原子凈化器將試品中的被測原素轉換為隨意原子;自準直將被測原素的共震線分離出來;監測系統將光信號燈不亮轉化成電子信號從而讀取OD值;數據信息服務中心根據系統軟件對光譜分析儀各系統軟件開展操縱并解決數據信息結果。
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