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原子吸收光譜的原理
日期：2024-12-22 12:56
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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，一個原子核可以具有多種能級狀態(tài)。能量低的能級狀態(tài)稱為基態(tài)能級（E0=0），其余能級稱為激發(fā)態(tài)能級，而能低的激發(fā)態(tài)則稱為**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。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，該原子將吸收這一特征波長的光，外層電子由基態(tài)躍遷到相應(yīng)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(wěn)定的，大約經(jīng)過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，并將電子躍遷時所吸收的能量以光的形式釋放出去，這個過程稱原子發(fā)射光譜?？梢娫游展庾V過程吸收輻射能量，而原子發(fā)射光譜過程則釋放輻射能量。核外電子從基態(tài)躍遷至**激發(fā)態(tài)所吸收的譜線稱為共振吸收線，簡稱共振線。電子從**激發(fā)態(tài)返回基態(tài)時所發(fā)射的譜線稱為**共振發(fā)射線。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，故共振吸收線易產(chǎn)生。對多數(shù)元素來講，它是所有吸收線中靈敏的，在原子吸收光譜分析中通常以共振線為吸收線。 " 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區(qū)域在近紫外區(qū)。其分析原理是將光源輻射出的待測元素的特征光譜通過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，一個原子核可以具有多種能級狀態(tài)。能量低的能級狀態(tài)稱為基態(tài)能級（E0=0），其余能級稱為激發(fā)態(tài)能級，而能低的激發(fā)態(tài)則稱為**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。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，該原子將吸收這一特征波長的光，外層電子由基態(tài)躍遷到相應(yīng)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(wěn)定的，大約經(jīng)過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，并將電子躍遷時所吸收的能量以光的形式釋放出去，這個過程稱原子發(fā)射光譜?？梢娫游展庾V過程吸收輻射能量，而原子發(fā)射光譜過程則釋放輻射能量。核外電子從基態(tài)躍遷至**激發(fā)態(tài)所吸收的譜線稱為共振吸收線，簡稱共振線。電子從**激發(fā)態(tài)返回基態(tài)時所發(fā)射的譜線稱為**共振發(fā)射線。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，故共振吸收線易產(chǎn)生。對多數(shù)元素來講，它是所有吸收線中靈敏的，在原子吸收光譜分析中通常以共振線為吸收線。 " 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區(qū)域在近紫外區(qū)。其分析原理是將光源輻射出的待測元素的特征光譜通過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控制操作，但由于儀器的型號不同，使用方法也不盡一致?，F(xiàn)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. 打開主機，計算機進入Windows窗口，選擇Solaar-929光標連續(xù)壓兩下，進入此頁面，進入Spectmeter中的Lamp，設(shè)定所需用的燈及燈電流，進入element，選擇要分析的元素。 5 i) f0 q- ^1 y- |4 ^. d( a% @ a
2. 點燈，然后到Action中的Setup optics設(shè)定光路，進入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(shù)。
7 l5 ]5 Z5 m: @5 I4. 如用石墨爐，則需要輸入爐程序及自動器參數(shù)。
4 T3 f ^# j7 f. W3 W/ o3 K7 S5. 進入Sequence輸入程序。
$ t, P# H- T" x1 f- w2 l& c6. 點火，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)化爐頭位置及自動進樣器位置。 ; h1 e7 {$ B! d `% {* k
8. 選擇Action中的Analyse進行分析。
% i6 D3 a9 C2 W9. 分析完畢到File中選Save存數(shù)據(jù)并打印結(jié)果。
3 p5 T6 Y2 N; j- ^. j, p10. 退出Windows，關(guān)機、關(guān)氣、關(guān)水。
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