原子吸收光譜分析儀器具有靈敏度高、重複性和選擇性好。操作簡便、快速。結果準確、可靠。檢測時樣品用量少(在幾微升至兒十微升之間),測量範同廣(幾乎能用來分析所有的金屬元素和類金屬元素元件)等優點。其可應用於冶金、化工、地質、農業及醫藥衛生等許多方麵;在環境監測、食品衛生和生物機體內微量金屬元素的測定以及醫學和生物化學檢驗等應用也口益廣泛。
人體中含有許多對維持正常生理過程有審要意義的金屬元素,如鉀、鈉、鈣、鎂、鐵、銅、鋅、錳、鉬和鈷等。人體的血液、汗液、尿液、頭發及機體組織。由於受環境和飲食汙染會引進體內鉛、汞、鎘ge和he砷shen等deng有you害hai元yuan素su。塒shi這zhe些xie金jin屬shu元yuan素su的de分fen析xi結jie果guo,可ke以yi反fan映ying機ji體ti內nei的de生sheng理li過guo程cheng及ji受shou環huan境jing汙wu染ran中zhong毒du的de情qing況kuang。原yuan子zi吸xi收shou光guang譜pu分fen析xi儀yi器qi既ji可ke用yong於yu血xue液ye、尿液、糞便及生物組織中微量元素的分析.也可對內髒、毛發、骨骼等經一定處理後,進行分析測定。
原子吸收光譜分析方法的基本原理
原子吸收光譜分析方法的基本原理
在自然界中.一切物質的分子均由原子組成,而原於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。當原子處於正常狀態時.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(E0)。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.處於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。處於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(Ep)。此時,原子釋放出多餘的能量,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,一般元素的原子隻能發射由其EqEp或Eo。決定的特定波長或頻率的光,即:
f=Eq。一Ep(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後.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。由於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。
當某種元素被激發後,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。shifachudefusheguangxianjiweiqizhenxian。erjitaiyuanzixishougongzhenxianfusheyekeyicongjitaishangshengzhizuidijifatai,youyugezhongyuansudegongzhenxianbuxiangtong,bingjuyouyidingdetezhengxing.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於蒸氣時.原(yuan)子(zi)中(zhong)的(de)外(wai)層(ceng)電(dian)子(zi)將(jiang)選(xuan)擇(ze)性(xing)地(di)吸(xi)收(shou)其(qi)同(tong)種(zhong)元(yuan)素(su)所(suo)發(fa)射(she)的(de)特(te)征(zheng)譜(pu)線(xian),使(shi)光(guang)源(yuan)發(fa)出(chu)的(de)入(ru)射(she)光(guang)減(jian)弱(ruo),可(ke)以(yi)將(jiang)特(te)征(zheng)譜(pu)線(xian)因(yin)吸(xi)收(shou)而(er)減(jian)弱(ruo)的(de)程(cheng)度(du)用(yong)吸(xi)光(guang)度(du)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(tong)過(guo)測(ce)定(ding)吸(xi)收(shou)的(de)光(guang)量(liang),就(jiu)可(ke)以(yi)求(qiu)出(chu)樣(yang)品(pin)中(zhong)待(dai)測(ce)的(de)金(jin)屬(shu)及(ji)類(lei)金(jin)屬(shu)物(wu)質(zhi)的(de)含(han)暈(yun)。對(dui)於(yu)大(da)多(duo)數(shu)金(jin)屬(shu)元(yuan)素(su)而(er)言(yan),共(gong)振(zhen)線(xian)是(shi)該(gai)元(yuan)素(su)所(suo)有(you)譜(pu)線(xian)中(zhong)最(zui)靈(ling)敏(min)的(de)譜(pu)線(xian).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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