发布时间:2020-07-14 18:17 原文链接: 原子吸收光谱的产生及原子吸收法的定量基础

  原子吸收光谱的产生

  当辐射光通过待测物质产生的基态原子蒸气时,若入射光的能量等于原子中的电子由基态跃迁到激发态的能量,该入射光就可能被基态原子所吸收,使电子跃迁到激发态。

  原子吸收光的波长通常在紫外和可见区。若入射光是强度为I0的不同频率的光,通过宽度为b的原子蒸气时,有一部分光将被吸收,若原子蒸气中原子密度一定,则透过光(或吸收光)的强度与原子蒸气宽度的关系同有色溶液吸收光的情况完全类似,服从朗伯(Lambert)定律。

  原子吸收法的定量基础

  原子蒸气所吸收的全部能量,在原子吸收光谱法中称为积分吸收,理论上如果能测得积分吸收值,便可计算出待测元素的原子数。但是由于原子吸收线的半宽度很小,约为0.002nm,要测量这样一条半宽度很小的吸收线的积分吸收值,就需要有分辨率高达50万的单色器,这个技术直到目前也还是难以做到的。

  而在1955年,瓦尔什(Walsh)从另一条思路考虑,提出了采用锐线光源测量谱线峰值吸收(peak absorption)的办法来加以解决。所谓锐线光源(narrow-linesource),就是能发射出谱线半宽度很窄的发射线的光源。

  使用锐线光源进行吸收测量时,其情况如图1-2所示。根据光源发射线半宽度小于吸收线半宽度的条件,考察测量原子吸收与原子蒸气中原子密度之间的关系。若吸光度为 A,则:

  A=KC

  示意图中,C 为待测元素的浓度;K 在一定实验条件下是一个常数。

  示意图为比尔定律(Beer law),它表明在一定实验条件下,吸光度与待测元素的浓度成正比的关系,所以通过测定吸光度就可以求出待测元素的含量,这就是原子吸收分光光度分析的定量基础。

  实现峰值吸收的测量,除了要求光源发射线的半宽度应小于吸收线的半宽度外,还必须使通过原子蒸气的发射线中心频率恰好与吸收线的中心频率 ν0 相重合,这就是为什么在测定时需要使用一个与待测元素同种元素制成的锐线光源的原因。

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