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原子吸收光譜分析法的基本原理
文章來源:handler 時間:2017-10-20 01-58-17

在自然界中.一切物質的分子均由原子組成,而原于是由一個原子核和核外電子構成。原子核內有中子和質子,質子帶正電.核外電予帶負電;其電子的數日和構型決定了該元素的物理和化學性質。電了按一定的軌道繞核旋轉;根據電子軌道離核的距離,有不同的能量級,可分為不同的殼層。每一殼層所允許的電子數是一定的。當原子處于正常狀態時.每個電子趨向占有低能量的能級,這時原子所處的狀態叫基態。在熱能、電能或光能的作用下,原子中的電子吸收一定的能量.處于低能態的電子被激發躍遷到較高的能態。原子此時的狀態叫激發態(Eq)。原子從基態向激發態躍遷的過程是吸能的過程。處于激發態的原子是不穩定的,一般在10-10 ~-10-8s 內就要返回到基態(E0)或較低的激發態。此時,原子釋放出多余的能量,輻射出光子束,其輻射能量的大小由下列公式表示:AE=Eq-Ep(或E0)=hf=hc/λ (1)式中:h— — 普朗克常數為6.6234x10-27erg.s;f和λ —— 電子從Eq能級返回到Ep(或E0)能級時所發射光譜的頻率和波長;C— — 光速。Eq 、Ep 或E0。值的大小與原子結構有關,不同元素,其Eq、Ep 和E0。不相同,一般元素的原子只能發射由其Eq Ep 或Eo。決定的特定波長或頻率的光,即:f=Eq。一E p(或E0)/h (2)每種物質的原子都具有特定的原子結構和外層電子排列,因此不同的原子被激發后.其電子具有不同的躍遷。能輻射出不同波長光,就是說.每種元素都有其特征的光譜線。由于譜線的強度

  與元素的含量成正比,以此可測定元素的含量,作定量分析。當某種元素被激發后,核外電予從基態E激發到最接近基態的最低激發態E1叫共振激發。當其叉回到E。時發出的輻射光線即為其振線。而基態原子吸收共振線輻射也可以從基態上升至最低激發態,由于各種元素的共振線不相同,并具有一定的特征性.所以原子吸收儀能在同種元素的一定特征波長中觀察到.當光源發射的某一特征波長的光通過待測樣品的原于蒸氣時.原子中的外層電子將選擇性地吸收其同種元素所發射的特征譜線,使光源發出的入射光減弱,可以將特征譜線因吸收而減弱的程度用吸光度A表示,A與被測樣品中的待測元素含最成正比;即基態原子的濃度越大,吸收的光量越多.通過測定吸收的光量,就可以求出樣品中待測的金屬及類金屬物質的含暈。對于大多數金屬元素而言,共振線是該元素所有譜線中最靈敏的譜線.這就是原子吸收光譜分析法的原理,也是該法之所以有較好的選擇性.可以測定微量元素的根本原因。

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