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原子吸收和发射光谱分析简介

【摘要】:激发态的原子不稳定,经历大约10―8s返回基态或者较低能级而发射出的特征谱线,称为原子发射光谱。原子吸收光谱和原子发射光谱可以应用于环境样品检测、农业环保和农产品检测、食品和药品、石油化工产品、有色金属以及医疗防疫系统等领域。二者进行的测试对光学系统的要求也不同,原子发射光谱要求很高的光学分辨率,原子吸收光谱则要求较低。原子发射光谱检出限介于火焰和石墨炉原子吸收之间。

由于原子的状态发生变化而产生的电磁辐射即为原子光谱原子光谱是元素的固有特征,原子发射光谱是原子外层价电子受到激发,跃迁到激发态,再由高能回到较低的能态或基态时,以辐射形式放出其激发能而产生的光谱。原子光谱与原子结构之间的内在联系是原子光谱分析方法的重要理论基础之一。原子由原子核及核外电子组成,由于核外的电子处于不同能量轨道运动即处于不用的能级,其能量的变化呈量子化,当原子外层电子由高能级向低能级跃迁时,以辐射的形式释放多余的能量,得到了发射光谱。谱线的波长与能级的变化有关,即

式中,λ为波长,单位nm;h为普朗克常数;c为光速;E2、E1分别为高能级与低能级的能量,单位eV。

物质的原子光谱据其获得的方式不同而分为发射光谱、吸收光谱和荧光光谱。发射光谱是指向基态原子提供一定的能量将其激发到较高能级,使之处于激发态。激发态的原子不稳定,经历大约10―8s返回基态或者较低能级而发射出的特征谱线,称为原子发射光谱。原子吸收光谱是光辐射通过基态原子蒸汽选择性吸收一定频率的光,原子从基态跃迁到较高能级。原子这种选择性吸收产生的特征光谱称为原子吸收光谱。

原子吸收光谱和原子发射光谱可以应用于环境样品检测、农业环保和农产品检测、食品和药品石油化工产品、有色金属以及医疗防疫系统等领域。二者进行的测试对光学系统的要求也不同,原子发射光谱要求很高的光学分辨率,原子吸收光谱则要求较低。原子发射光谱检出限介于火焰和石墨炉原子吸收之间。对于原子吸收光谱而言,有些元素的灵敏度有限,当多元素同时测定时存在一定的局限性。