原子吸收光谱仪的基本原理

点击次数:859  更新时间2018-07-23  【关闭

      1、原子吸收光谱的产生
     
      众所周知,任何元素的原子都是由原子核和绕核运动的电子组成,原子核外电子按其能量的高低分层分布而形成不同的能级,因此,一个原子核可以具有多种能级状态。能量**的能级状态称为基态能级(E0=0),其余能级称为激发态能级,而能**的激发态则称为激发态。正常情况下,原子处于基态,核外电子在各自能量**的轨道上运动。如果将一定外界能量如光能提供给该基态原子,当外界光能量E恰好等于该基态原子中基态和某一较高能级之间的能级差?E时,该原子将吸收这一特征波长的光,外层电子由基态跃迁到相应的激发态,而产生原子吸收光谱。电子跃迁到较高能级以后处于激发态,但激发态电子是不稳定的,大约经过10-8秒以后,激发态电子将返回基态或其它较低能级,并将电子跃迁时所吸收的能量以光的形式释放出去,这个过程称原子发射光谱。可见原子吸收光谱过程吸收辐射能量,而原子发射光谱过程则释放辐射能量。核外电子从基态跃迁至激发态所吸收的谱线称为共振吸收线,简称共振线。电子从激发态返回基态时所发射的谱线称为共振发射线。由于基态与激发态之间的能级差小,电子跃迁几率**,故共振吸收线易产生。对多数元素来讲,它是所有吸收线中灵敏的,在原子吸收光谱分析中通常以共振线为吸收线。
     
      2、原子吸收光谱分析原理
     
      原子吸收光谱分析的波长区域在近紫外区。其分析原理是将光源辐射出的待测元素的特征光谱通过样品的蒸汽中待测元素的基态原子所吸收,由发射光谱被减弱的程度,进而求得样品中待测元素的含量,它符合郎珀-比尔定律
     
      A= -lg I/I o= -lgT = KCL
     
      式中I为透射光强度,I0为发射光强度,T为透射比,L为光通过原子化器光程由于L是不变值所以A=KC。
     
      原子吸收光谱仪的使用
     
      电子计算机技术引入原子吸收光谱仪后,性能较好的仪器一般都由微机来控制操作,但由于仪器的型号不同,使用方法也不尽一致。现以美国ATIUNICAM公司生产的Solaar-929型原子吸收光谱仪为例,介绍原子吸收光谱仪的使用方法。
     
      1. 打开主机,计算机进入Windows窗口,选择Solaar-929光标连续压两下,进入此页面,进入Spectmeter中的Lamp,设定所需用的灯及灯电流,进入element,选择要分析的元素。
     
      2. 点灯,然后到Action中的Setup optics设定光路,进入System,选择要用火焰还是石墨炉。
     
      3. 输入Calibration参数。
     
      4. 如用石墨炉,则需要输入炉程序及自动器参数。
     
      5. 进入Sequence输入程序。
     
      6. 点火,优化气体流量,撞击球及火焰头位置。
     
      7. 石墨炉则要优化炉头位置及自动进样器位置。
     
      8. 选择Action中的Analyse进行分析。
     
      9. 分析完毕到File中选Save存数据并打印结果。
     
      10. 退出Windows,关机、关气、关水。
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