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文章詳情
原子吸收光譜的原理
日期：2025-07-01 00:16
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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(yùn)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(jí)，因此，一個(gè)原子核可以具有多種能級(jí)狀態(tài)。能量低的能級(jí)狀態(tài)稱為基態(tài)能級(jí)（E0=0），其余能級(jí)稱為激發(fā)態(tài)能級(jí)，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(yùn)動(dòng)。如果將一定外界能量如光能提供給該基態(tài)原子，當(dāng)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(jí)之間的能級(jí)差?E時(shí)，該原子將吸收這一特征波長(zhǎng)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(jí)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(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(jí)，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)程稱原子發(fā)射光譜。可見原子吸收光譜過(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)所吸收的譜線稱為共振吸收線，簡(jiǎn)稱共振線。電子從**激發(fā)態(tài)返回基態(tài)時(shí)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(jí)差小，電子躍遷幾率大，故共振吸收線易產(chǎn)生。對(duì)多數(shù)元素來(lái)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(zhǎng)區(qū)域在近紫外區(qū)。其分析原理是將光源輻射出的待測(cè)元素的特征光譜通過(guò)樣品的蒸汽中待測(cè)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(cè)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(yùn)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(jí)，因此，一個(gè)原子核可以具有多種能級(jí)狀態(tài)。能量低的能級(jí)狀態(tài)稱為基態(tài)能級(jí)（E0=0），其余能級(jí)稱為激發(fā)態(tài)能級(jí)，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(yùn)動(dòng)。如果將一定外界能量如光能提供給該基態(tài)原子，當(dāng)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(jí)之間的能級(jí)差?E時(shí)，該原子將吸收這一特征波長(zhǎng)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(jí)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(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(jí)，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)程稱原子發(fā)射光譜。可見原子吸收光譜過(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)所吸收的譜線稱為共振吸收線，簡(jiǎn)稱共振線。電子從**激發(fā)態(tài)返回基態(tài)時(shí)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(jí)差小，電子躍遷幾率大，故共振吸收線易產(chǎn)生。對(duì)多數(shù)元素來(lái)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(zhǎng)區(qū)域在近紫外區(qū)。其分析原理是將光源輻射出的待測(cè)元素的特征光譜通過(guò)樣品的蒸汽中待測(cè)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(cè)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(qiáng)度，I0為發(fā)射光強(qiáng)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(jì)算機(jī)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(jī)來(lái)控制操作，但由于儀器的型號(hào)不同，使用方法也不盡一致。現(xiàn)以美國(guó)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(jī)，計(jì)算機(jī)進(jìn)入Windows窗口，選擇Solaar-929光標(biāo)連續(xù)壓兩下，進(jìn)入此頁(yè)面，進(jìn)入Spectmeter中的Lamp，設(shè)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(shè)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(shù)。
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(shù)。
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(shù)據(jù)并打印結(jié)果。
3 p5 T6 Y2 N; j- ^. j, p10. 退出Windows，關(guān)機(jī)、關(guān)氣、關(guān)水。
全一通測(cè)試儀器主要經(jīng)營(yíng)生產(chǎn)：鹽霧試驗(yàn)機(jī),恒溫恒濕試驗(yàn)機(jī),蒸氣老化試驗(yàn)機(jī),冷熱沖擊試驗(yàn)機(jī),精密烘箱,跌落試驗(yàn)儀,干燥箱、測(cè)厚儀、大型環(huán)境試驗(yàn)室、燈箱、紙帶耐磨試驗(yàn)機(jī)、正像投影機(jī)、高壓加速壽命試驗(yàn)機(jī)，各式硬度計(jì),三坐標(biāo),影像儀,等相關(guān)品管試驗(yàn)儀器.歡迎來(lái)電,留言訂購(gòu).
