原子吸收光谱的测量
仪器仪表网 · 2012-12-13 09:45 · 57451 次点击
1、积分吸收
在吸收线轮廓内,吸收系数的积分称为积分吸收系数,简称为积分吸收,它表示吸收的全部能量。从理论上可以得出,积分吸收与原子蒸气中吸收辐射的原子数成正比。数学表达式为:∫Kνdν=πe2N0ƒ/mc
式中e为电子电荷;m为电子质量;c为光速;N0为单位体积内基态原子数;f振子强度,即能被入射辐射激发的每个原子的平均电子数,它正比于原子对特定波长辐射的吸收几率。这是原子吸收光谱分析法的重要理论依据。若能测定积分吸收,则可求出原子浓度。但是,测定谱线宽度仅为10-3nm的积分吸收,需要分辨率非常高的色散仪器。
2、峰值吸收
目前,一般采用测量峰值吸收系数的方法代替测量积分吸收系数的方法。如果采用发射线半宽度比吸收线半宽度小得多的锐线光源,并且发射线的中心与吸收线中心一致,这样就不需要用高分辨率的单色器,而只要将其与其它谱线分离,就能测出峰值吸收系数。在一般原子吸收测量条件下,原子吸收轮廓取决于Doppler(热变宽)宽度,通过运算可得峰值吸收系数:K0=2/△νD(ln2/π)1/2πe2N0ƒ/mc可以看出,峰值吸收系数与原子浓度成正比,只要能测出K0就可得出N0。
3、锐线光源
锐线光源是发射线半宽度远小于吸收线半宽度的光源,如空心阴极灯。在使用锐线光源时,光源发射线半宽度很小,并且发射线与吸收线的中心频率一致。这时发射线的轮廓可看作一个很窄的矩形,即峰值吸收系数Kν在此轮廓内不随频率而改变,吸收只限于发射线轮廓内。这样,一定的K0即可测出一定的原子浓度。
4、实际测量
在实际工作中,对于原子吸收值的测量,是以一定光强的单色光I0通过原子蒸气,然后测出被吸收后的光强I,此一吸收过程符合朗伯-比耳定律,即,I=I0e-KNL
式中K为吸收系数,N为自由原子总数(基态原子数),L为吸收层厚度。吸光度A可用下式表示A=lgI0/I=2.303KNL
在实际分析过程中,当实验条件一定时,N正比于待测元素的浓度。