钠原子吸收波长

钠原子吸收波长

钠原子是一种常见的金属元素，它具有吸收特定波长的能力。本文将探讨钠原子吸收波长的相关知识。

一、钠原子的基本结构

钠原子的原子序数为11，具有11个电子。其电子排布为2-8-1，其中最外层只有一个电子。这个电子被称为“活泼”的电子，因为它容易与其他原子发生化学反应。

二、钠原子的能级结构

钠原子的电子分布在不同的能级上。能级越靠近原子核，能量越低。钠原子的最外层电子在第三能级上，称为3s电子。

三、钠原子的吸收波长

钠原子的吸收波长与其能级结构有关。当钠原子受到外界光的照射时，其外层电子可以吸收光的能量，从而跃迁到更高的能级。

根据量子理论，电子跃迁时会吸收或释放能量的量是离散的，而不是连续的。这就意味着钠原子只会吸收特定波长的光。

钠原子的吸收波长主要集中在黄色光的范围内，波长大约为589纳米。这也是为什么钠原子在火焰中燃烧时会产生黄色光的原因。

四、钠原子吸收波长的应用

钠原子吸收波长的研究对于光谱分析和光学仪器有重要的应用。通

过测量钠原子吸收特定波长的能力，可以确定样品中钠的含量。

光谱分析是一种常用的分析方法，它可以通过测量样品吸收或发射特定波长的光来确定样品的成分。钠原子吸收波长的研究为光谱分析提供了重要的依据。

钠灯是一种常见的照明设备，它利用钠原子在电激发下发射黄色光的特性。钠灯广泛应用于公路照明、室内照明等领域。

五、结论

钠原子具有吸收特定波长的能力，其吸收波长主要集中在589纳米的黄色光范围内。钠原子吸收波长的研究对于光谱分析和光学仪器有重要的应用价值。钠灯作为一种常见的照明设备，也是基于钠原子吸收波长的应用之一。

通过对钠原子吸收波长的研究，我们可以更好地理解原子的能级结构和光谱学原理，从而推动科学研究和技术应用的发展。

钠原子光谱

1-3 钠原子光谱 引言 研究元素的光谱是了解原子结构的一个重要途径。通过对原子光谱的研究，可以了解原子内部电子的运动，并导致电子自旋的发现和元素周期表的解释。 通过对氢原子光谱的研究，人们认识到电子绕原子核运动时只能处于一些能量不连续的状态，得到了关于氢原子结构的认识。氢原子是单电子原子，结构比较简单，原子内部相互作用也比较简单。对于多电子原子，除了原子核与电子的相互作用外，还存在着电子之间的相互作用，电子的自旋运动和轨道运动间的相互作用也更加显著。钠原子序数为11，具有稳定的满内壳层结构，外层有一个价电子，其光谱结构比较简单，也比较典型。在激光光谱日益发展的今天，钠原子光谱仍是人们深入研究的对象之一。本实验以钠原子光谱为例，研究多电子原子的光谱结构。以加深对碱金属原子的外层电子与原子实相互作用以及自旋运动与轨道运动相互作用的理解。 预习思考 1．与氢原子主量子数相同的能级相比，钠原子的能级有哪些差别，造成这些差别的原因是什么？ 2．如何通过光栅光谱仪获得钠原子的光谱图像？ 3．根据测量的钠光谱线结果，如何利用里德伯表求出各个线系谱线对应的上下能级的主量子数、量子缺和光谱项，进而绘制出钠原子的能级图？ 实验目的 1．学习使用光栅光谱仪测量钠原子光谱的实验方法。 2．加深对碱金属原子的外层电子与原子实相互作用以及自旋与轨道运动相互作用的理解。 3．掌握计算钠原子的价电子在不同轨道运动时的量子缺的方法，学会绘制钠原子的部分能级图。 实验原理 一、钠原子光谱的线系 氢原子光谱线的波数可写成： 221211H R n n ν⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦ （1.3.1） 式中R H 是氢的里德伯常数。当n 1=2，n 2依次为3，4，5，…时，为巴耳末线系各谱线波数。原子能级E n 可表示为 2 H n R E c n =- （ 1.3.2） 令2n H T R n =，则n n E cT =-，T n 称为光谱项。 对于只有一个价电子的碱金属原子，例如钠原子，其价电子是在核与内层电子所组成的原子实的库仑场中运动，和氢原子有些类似。但是，由于原子实的存在，价电子处于不同量子态时，或者按轨道模型的描述，处于不同的轨道时，它和原子实的相互作用是不同的。价电子处于不同轨道时，它们的轨道在原子实中的贯穿程度也不同，所以受到的作用不同；还有，价电子处于不同轨道时，引起原子实极化的程度也不同。这二者都要影响原子的能量，因此，电子所处轨道的主量子数n 相同，轨道量子数l 不同，原子的能量也是不同的。所以原子的能量与价电子所处轨道的量子数n 、l 都有关。轨道贯穿和原子实极化都可以使原子

钠原子光谱

钠原子光谱 目的要求： 本实验通过对钠原子光谱的观察、拍摄与分析，加深对碱金属原子的外层电子与原子实相互作用以及自旋与轨道运动相互作用的了解，在分析光谱线系和测量波长的基础上，计算钠原子的价电子在不同轨道运动时的量子缺，绘制钠原子的部分能级图． 科学小史： (1)原子光谱及光谱 研究元素的原子光谱，可以了解原子的内部结构，认识原子内部电子的运动，并导致电子自旋的发现．钠原子是一个多电子原子，既存在着原子核和电子的相互作用，又存在着电子之间的相互作用，还有电子自旋运动与轨道运动的相互作用． 光谱是用来鉴别物质、发现新元素和确定它的化学组成的重要依据。光谱分为发射光谱和吸收光谱两大类。 物体发光直接产生的光谱叫做发射光谱。其中炽热的固体、液体和高压气体的发射光谱是连续光谱；而稀薄气体或金属蒸气的发射光谱是一些不连续的亮线，叫做明线光谱。明线光谱是由游离态的原子发射的，所以也叫原子光谱。还有一些物质的发射光谱呈带状，是由该元素的原子团或分子发射的，叫做带状光谱或分子光谱。 吸收光谱是指高温物体发出的白光（其中包含连续分布的一切波长的光），通过物质时，某些波长的光波物质吸收后产生的光谱。所以吸收光谱是以连续光谱为背景的若干条暗线。各种原子的吸收光谱中的每条暗线，都跟该种原子的发射光谱中的一条明线相对应。 每种原子只能发出具有本身特征的某些波长的光，因此明线光谱的谱线又叫做原子的特征谱线。特征谱线为光谱分析技术的应用、研究和发展，提供了可靠的基础和保障。光谱分析就是使用分光镜、分光仪、单色仪、摄谱仪、投影仪、记录仪和计算机等光谱仪器和分析仪器，通过对各类光谱的产生、拍摄、观察、记录等手段对物质进行定性或定量的检测、分析与研究。它在我国国民经济中，特别是地质、矿产部门有着广泛的应用，在现代航天事业和对外星球的探测中，光谱分析有着更广阔的发展前景。 我们选了十幅有代表性的各类光谱图例。 a．氢的明线光谱；f．高压汞灯的明线光谱； b．氦的明线光谱；g．荧光灯的明线光谱； c．氩的明线光谱；h．钠的吸收光谱； d．钢的明线光谱；i．白炽灯的连续光谱； e．氙的明线光谱；j．太阳的连续光谱（其中有暗线）。

钠原子光谱

钠原子光谱 实验简介 碱金属是元素周期表中的第一列元素（H除外），包括Li、Na、K、Rb、Cs、Fr，是一价元素，具有相似的化学、物理性质。碱金属原子的光谱和氢原子光谱相似，也可以归纳成一些谱线系列，而且各种不同的碱金属原子具有非常相似的谱线系列。碱金属原子的光谱线主要由4个线系组成：主线系、第一谱线系（漫线系）、第二辅线系（锐线系）和柏格曼线系（基线系）。 碱金属原子与氢原子在能级方面存在差异，而且谱线系种类也不完全相同。原子实的极化和轨道贯穿理论很好的解释了这种差别。进一步对碱金属原子光谱精细结构的研究证实了电子自旋的存在和原子中电子的自旋与轨道运动的相互作用，即自旋－轨道相互作用，这种作用较弱，由它引起了光谱的精细结构。 钠原子光谱及其相应的能级结构具有碱金属原子光谱和能级结构的典型特征。 本实验以钠原子光谱为研究对象，通过摄谱、识谱和波长测量，求出量子缺和钠原子若干激发态能级。 实验原理 原理 ●钠原子由一个完整而稳固的原子实和它外面的一 个价电子组成。原子的化学性质以及光谱规律主要 决定于价电子。 ●与氢原子光谱规律相仿，钠原子光谱线的波数 可表示为两项差 （1）

其中为有效量子数，当无限大时，，为线系限的波数。 ●钠原子光谱项 它与氢原子光谱项的差别在于有效量子书不是整数，而 是主量子数n减去一个数值，即量子修正，成为量子缺。量子缺是由原子实的极化和价电子在原子实中的贯穿引起的。碱金属原子的各个內壳层均被电子占满，剩下的一个电子在最外层轨道上，此电子称为价电子，价电子与原子的结合较为松散，与原子核的距离比其他內壳层电子远得多，因此可以把除价电子之外的所有电子和原子核看作一个核心，称为原子实。由于价电子电场的作用，原子实中带正电的原子核和带负电的电子的中心会发生微小的相对位移，于是负电子的中心不再在原子核上，形成一个电偶极子。极化产生的电偶极子的电场作用于价电子，使它受到吸引力而引起能量降低，降低了势能，此即轨道贯穿现象。原子能量的这两项也将受到原子实的附加引力，降低了势能，此即轨道贯穿现象。原子能量 的这两项修正都与价电子的角动量状态有关。角量子数越小，椭圆轨道的偏心率就越大，轨道贯穿和原子实极化越显著，原子能量 也降低。因此，价电子越靠近原子实，即n越小、越小时，量子 缺越大（当n越小时，量子缺主要决定于，实验中近似认为

元素常用光谱特征线解析

元素常用光谱特征线解析 元素的光谱特征线是指在元素的光谱中具有较强的发射或吸收强度的特定频率的谱线。每种元素都具有一组独特的光谱特征线，这些特征线可以用来鉴定元素的存在和测量其浓度。本文将对元素常用的光谱特征线进行解析。 元素的光谱特征线可以分为两类：发射谱特征线和吸收谱特征线。 发射谱特征线是指当元素被加热或激发时，电子从高能级跃迁到低能级时产生的辐射。这种辐射的频率和波长是特定的，由元素原子的电子能级结构决定。每个元素都有一组特定的发射谱特征线，可以用来确定元素的存在和浓度。 以氢为例，氢原子的电子能级结构简单，只有一个电子。当氢原子的电子从高能级跃迁到低能级时，会产生一系列的发射谱特征线。其中最常见的是氢原子的巴尔末系列，包括巴尔末系、帕舍特系、布拉开特系等。 吸收谱特征线是指当元素被辐射物质（如气体或溶液）或固体吸收辐射时产生的谱线。这些吸收谱特征线通常是元素的发射谱特征线的反向谱线，即在原子吸收谱中出现的吸收峰对应于原子发射谱中的发射峰。 以钠为例，钠原子的光谱中有两个重要的吸收谱特征线，分别是在波长为589.0纳米（黄线）和589.6纳米（黄线）的位置。这两个吸收谱特征线被广泛用于测量钠的浓度，特别是在食品、环境和药物等领域。 除了上述的发射和吸收谱特征线，还有一些元素具有其他特殊的光谱特征线，如锂的谱线在紫外和蓝光区域，铝的谱线在紫外和红外区域，铜的谱线在绿光区域等。

光谱特征线的解析可以通过光谱仪进行。光谱仪是一种将光谱分解为不同波长的光线的仪器。常用的光谱仪包括光栅光谱仪、衍射光谱仪和干涉光谱仪等。 总之，光谱特征线是元素光谱中具有较强发射或吸收强度的特定频率的谱线。各元素的光谱特征线是由其原子的电子能级结构决定的，可以用于鉴定元素的存在和测量其浓度。了解和解析元素的光谱特征线对于理解和应用光谱学在化学分析、物质检测和新材料研究等领域具有重要意义。

原子吸收钠实际样品吸光度负值

原子吸收钠实际样品吸光度负值 原子吸收光谱法是一种常用的分析技术，广泛应用于化学、生物、环境等领域。其中，钠是一个重要的测定元素，因为它在环境和食品中普遍存在。本文将重点讨论原子吸收钠实际样品吸光度负值的问题。 实际样品吸光度负值是指测量过程中，吸光度的数值为负数。通常情况下，吸光度的数值应该为正数，因为它与溶液中的物质浓度成正比。然而，在某些情况下，实际样品吸光度出现负值是可能的。 实际样品吸光度负值可能是由于仪器误差引起的。在测量过程中，仪器的灵敏度、校准等因素都可能会对吸光度的测量结果产生影响。如果仪器存在误差或者未经过校准，就有可能导致实际样品吸光度出现负值。 实际样品吸光度负值也可能是由于样品本身的特性引起的。在某些情况下，样品中存在吸收光的物质，但其浓度非常低，甚至接近于零。这时，测量结果可能会超出仪器的检测范围，从而导致实际样品吸光度呈负值。 实际样品吸光度负值还可能与仪器的工作原理有关。在原子吸收光谱法中，样品中的钠原子会吸收特定波长的光，从而产生吸光度。然而，由于仪器的限制或者样品本身的特性，有时钠原子的吸收光可能会与其他光源相互干扰，导致实际样品吸光度出现负值。

针对实际样品吸光度负值的问题，我们可以采取一些措施来解决。首先，我们应该仔细检查仪器，确保其正常工作并进行正确的校准。其次，对于样品本身的特性，我们可以尝试进行稀释、预处理等操作，以提高测量结果的准确性。此外，还可以尝试使用其他分析方法来验证实际样品吸光度负值的结果，以确认测量的准确性。 实际样品吸光度负值是原子吸收钠分析中可能出现的问题。我们需要注意仪器误差、样品特性以及仪器的工作原理等因素，以确保测量结果的准确性。通过仔细检查仪器、对样品进行预处理和稀释等操作，我们可以解决实际样品吸光度负值的问题，从而获得准确可靠的分析结果。

原子吸收分析方法

原子吸收分析方法 原子吸收光谱仪是分析化学领域中一种极其重要的分析方法，已广泛用于冶金工业。原子吸收光谱法是利用被测元素的基态原子特征辐射线的吸收程度进行定量分析的方法。既可进行某些常量组分测定，又能进行ppm、ppb级微量测定，可进行钢铁中低含量的Cr、Ni、Cu、Mn、Mo、Ca、Mg、Al、Cd、Pb、Ad；原材料、铁合金中的K2O、Na2O、MgO、Pb、Zn、Cu、Ba、Ca等元素分析及一些纯金属(如Al、Cu)中残余元素的检测。 光谱仪器的产生原子吸收光谱作为一种实用的分析方法是从1955年开始的。这一年澳大利亚的瓦尔什(A.Walsh)发表了他的著名论文‘原子吸收光谱在化学分析中的应用’奠定了原子吸收光谱法的基础。50年代末和60年代初，Hilger， Varian Techtron及Perkin-Elmer公司先后推出了原子吸收光谱商品仪器，发展了瓦尔西的设计思想。到了60年代中期，原子吸收光谱开始进入迅速发展的时期。电热原子吸收光谱仪器的产生1959年，苏联里沃夫发表了电热原子化技术的第一篇论文。电热原子吸收光谱法的绝对灵敏度可达到10-10g，使原子吸收光谱法向前发展了一步。原子吸收分析仪器的发展随着原子吸收技术的发展，推动了原子吸收仪器的不断更新和发展，而其它科学技术进步，为原子吸收仪器的不断更新和发展提供了技术和物质基础。近年来，使用连续光源和中阶梯光栅，结合使用光导摄象管、二极管阵列多元素分析检测器，设计出了微机控制的原子吸收分光光度计，为解决多元素同时测定开辟了新的前景。微机控制的原子吸收光谱系统简化了仪器结构，提高了仪器的自动化程度，改善了测定准确度，使原子吸收光谱法的面貌发生了重大的变化。 光谱法是依椐处于气态的被测元素基态原子对该元素的原子共振辐射有强烈的吸收作用而建立的。该法具有检出限低准确度高，选择性好,分析速度快等优点。 度吸收光程，进样方式等实验条件固定时，样品产生的待测元素相基态原子对作为锐线光源的该元素的空心阴极灯所辐射的单色光产生吸收，其吸光度(A)与样品中该元素的浓度(C)成正比。即 A=KC 式中，K为常数。据此，通过测量标准溶液及未知溶液的吸光度，又已知标准溶液浓度，可作标准曲线，求得未知液中待测元素浓度。 原子荧光：气态自由原子吸收光源的特征辐射后，原子的外层电子跃迁到较高能级，然后又跃迁返回基态或较低能级，同时发射出与原激发波长相同或不同的发射即为原子荧光。原子荧光是光致发，也是二次发光。当激发光源停止照射之后，再发射过程立即停止。 原子荧光的类型 原子荧光可分共振荧光、非共振荧光与敏化荧光等三种类型。图为原子荧光产生的过程。 A 起源于基态的共振荧光起源于基态正常阶跃荧光起源于亚稳态 B 热助共振荧光起源于亚稳态热助阶跃荧光起源于基态 ⑴共振荧光 气态原子吸收共振线被激发后，再发射与原吸收线波长相同的荧光即是共振荧光。它的特点是激发线与荧光线的高低能级相同，其产生过程见图中之A。如锌原子吸收213.86nm的光，它发射荧光的波长也为213.861 nm。若原子受热激发处于亚稳态，再吸收辐射进一步激发，然后再发射相同波长的共振荧光，此种原子荧光称为热助共振荧光。见图(a)中之B。 ⑵非共振荧光 当荧光与激发光的波长不相同时，产生非共振荧光。非共振荧光又分为直跃线荧光、阶跃线荧光、anti-Stokes(反斯托克斯)荧光。 (i)直跃线荧光 激发态原子跃迁回至高于基态的亚稳态时所发射的荧光称为直跃线荧光，见图(b)。由于荧光的能级间隔小于激发线的能级间隔，所以荧光的波长大于激发线的波长。如铅原子吸收283.31nm的光，而发射405.78nm的荧光。它是激发线和荧光线具有相同的高能级，而低能级不同。如果荧光线激发能大于荧光能，即荧光线的波长大于激发线的波长称为Stokes荧光；反之，称为anti-Stokes荧光。直跃线荧光为Stokes荧光。 (ii)阶跃线荧光 有两种情况，正常阶跃荧光为被光照激发的原子，以非辐射形式去激发返回到较低能级，

钠的原子吸收光谱分析的干扰

虽然原子吸收分析中的干扰比较少，并且容易克服，但在许多情况下是不容忽视的。为了得到正确的分析结果，了解干扰的来源和消除是非常重要的。 一物理干扰及其消除方法 物理干扰是指试样左转移，蒸发和原子化过程中，由于试样任何物理性质的变化而引起的原子吸收信号强度变化的效应。物理干扰属非选择性干扰。 1.1物理干扰产生的原因 在火焰原子吸收中,试样溶液的性质发生任何变化,都直接或间接的影响原子阶级效率。如试样的粘度生生变化时，则影响吸喷速率进而影响雾量和雾化交率。毛细管的内径和长度以及空气的流量同样影响吸喷速率。试样的表面张力和粘度的变化，将影响雾滴的细度、脱溶剂效率和蒸发效率，最终影响到原子化效率。当试样中存在大量的基体元素时，它们在火焰中蒸发解离时，不仅要消耗大量的热量，而且在蒸发过程中，有可能包裹待测元素，延缓待测元素的蒸发、影响原子化效率。物理干扰一般都是负干扰，最终影响火焰分析体积中原子的密度。 1.2消除物理干扰的方法 为消除物理干扰,保证分析的准确度,一般采用以下方法:

a 配制与待测试液基体相一致的标准溶液,这是最常用的方法。 b 当配制与待测试液基体相一致的标准溶液有困难时，需采用标准加入法。 c 当被测元素在试液中浓度较高时，可以用稀释溶液的方法来降低或消除物理干扰。 二光谱干扰及其消除方法 原子吸收光谱分析中的光谱干扰较原子发射光谱要少得多。理想的原子吸收，应该是在所选用的光谱通带内仅有光源的一条共振发射线和波长与之对应的一条吸收线。当光谱通带内多于一条吸收线或光谱通带内存在光源发躬垢非吸收线时，灵敏度降低且工作曲线线性范围变窄。当被测试液中含有吸收线相重叠的两种元素时，无论测哪一种都将产生干扰。 a 光谱通带内多于一条吸收线 如果在光谱内存在光源的几条发射线,而且被测元素对这几种辐射光均产生吸收,这就产生干扰。也就是所谓的多重谱线干扰，以过渡元素较多。若多重吸收线和主吸收线波长差不是很小时，通过减小狭缝来克服多重谱线的干扰。但波长差很多小时，通过减小狭缝仍难消除干扰，并且可能使信噪比大大降低，此时需别选谱线。 b 光谱通带内存在光源发射的非吸收线

1-2钠原子光谱-图文

1-2钠原子光谱-图文 1.2钠原子光谱 氢原子光谱和波尔理论给出了单纯正负电荷间相互吸引作用的电场量 子化规律。正确认识复杂原子光谱的规律，是完善波尔理论的必要条件。 在多电子原子体系中，碱金属原子只有一个价电子，与氢原子的结构相似，分析二者原子光谱的异同，是研究复杂原子光谱的切入点，不但认清了同 种电荷间排斥作用的电场量子化规律，为解释元素的周期律奠定基础，还 导致电子自旋的发现。 多电子原子中存在原子核-电子、电子-电子以及自旋-轨道多重相互 作用。通过拍摄钠原子光谱，在测量波长和分析光谱线系的基础上，根据 价电子在不同轨道运动时的量子缺来理解电子-电子排斥作用对能级结构 的影响，可以较全面地掌握光谱分析技术的基本方法。 一、实验目的 （1）测量钠主线系的谱线波长； （2）了解原子光谱与原子结构的关系，求钠原子主线系的量子改正 数（量子缺）。 二、实验原理 原子中电子绕核运动的能量是量子化的。电子从一个能级跃迁到另一 能级,就要辐射或吸收一定的能量，由此形成原子的发射光谱或吸收光谱。电子在主量数为n2和n1的上、下能级之间跃迁时，其发射光谱的波数为11~1(EE)R，（1.2.1）2122hcn1n2其中E1与E2分别表示上能级与 下能级的能量，h为普朗克常数，c为光速,R为里德伯常数。每一谱

线的波数都可以表达为两光谱项之差,即 ~TT，（1.2.2）12T为光谱项,对于氢原子，光谱项可写成 TRH。（1.2.3）n2碱金属（Li，Na，K，Rb，C，Fr）原子只有一个 价电子，在由原子核和闭壳层电子组成的离子实库仑场中运动，具有和氢 原子相仿的结构，但比氢原子和类氢离子（He原子去掉一个核外电子形 成的离子）要复杂。这是由于碱金属原子中存在离子实的极化与贯穿，电 子在主量子数n相同、轨道量子数l（l=1,2,…,n-1）不同的轨道上运动，其能量并不相同。因此，电子的能量与n和l都有关系，即每个主量子数 为n的能级分为n个子能级。离子实的极化（离子实正负电荷中心不重合）与贯穿（价电子穿入离子实封闭电子壳层）都会使价电子受到附加的吸引 作用，因此能量比氢原子体系的能量要低。本质上这是电子和电子相互排 斥的表现，能量比原子核吸引所有核外电子的能量要高。 碱金属的原子光谱也明显地构成若干线系。光谱中不同线系会同时出现，重叠在一起，需要根据谱线的粗细、强弱和间隔来对所属的线系进行 识别。容易观察到的线系有4个，分别称为主线系、第一辅线系（也叫漫 线系）、第二辅线系（锐线系）和基线系（柏格曼系）。主线系的波长范 围最广，Li的第一条为红色，Na的第一条为黄色(波长589.3nm，实际上 还有精细结构，包含589.0nm和589.6nm两条谱线)。 若暂不考虑电子自旋与轨道运动相互作用引起的能级进一步分裂，由(1.2.3)式所表示的光谱项应以有效量子数n某来代替氢原子光谱项中的 整数n，因此，碱金属原子的光谱项可以表达为TRR，（1.2.4）某 22n(nl)式中n某=n-Δl，Δl是一个与n和l都有关的正的修正数，称 为量子缺(或量子亏损)。由于Δl>0（也

原子吸收法测定磷酸中钠含量的探讨

原子吸收法测定磷酸中钠含量的探讨 摘要：磷肥的合理使用，有助于改善作物品质并增加作物产量，因此是作物生 长必不可少的肥料之一。磷酸是生产磷肥的主要化工原料，随着磷肥需求的增加，需要的原料磷酸也随着增长，但钠离子的存在限制了磷酸的顺利生产。对此，本 文对原子吸收法测定磷酸中钠含量作了重点探讨，以供参考。 关键词：原子吸收法；磷酸；钠含量；钠标准溶液 当下，磷矿资源不仅数量有所减少，磷矿品位也在逐渐下降，由此导致金属 杂质越来越多，特别是钠离子、钾离子不仅制约了磷酸生产，也增大了装置堵塞 的风险，因此为保证磷酸顺利生产，就必须借助合理的方法对钠含量进行测定， 其中原子吸收法较为常用。 一、原子吸收法概述 原子吸收法主要用于对金属元素和部分非金属元素进行测量，从光源发射一 束待测元素特征波长的光，通过火焰原子化系统产生的样品蒸气时，被蒸气中待 测元素的基态原子吸收，未被吸收的部分则会投射出去，然后对特征波长吸收光 量大小的对比和测定，得到待测元素的含量。 原子吸收法的一般步骤是利用火焰法使样品溶液中的待测元素原子化，在分 离干扰因素后在原子吸收仪器的作用下对待测元素的吸光度值进行测定，其中用 到的仪器为原子吸收光谱仪，包括光源系统、原子化系统、分光系统和检测系统，所涉及的函数关系符合比尔定律，即A=K*L*c，其中A代表的是吸光度，K为常数，L为吸收光程的长度，c代表的是待测元素的浓度[1]。 二、原子吸收法测定磷酸中钠含量的要点 为直观的了解原子吸收法在磷酸中钠含量测定中的应用，在此以公司生产的 磷酸为例进行分析，已知其磷酸中钠的含量低于0.5%，采用的测定方法为原子吸 收法，仪器为3510型原子吸收光谱仪。 1.优化测定条件 合理的测定条件对于磷酸中钠含量测定结果的准确性有着很大影响，因此须 对原子吸收的测定条件进行优化。 首先，在燃烧器偏转角度的选择过程中，设定元素吸收波长、空气流量、乙 炔气流量、燃烧器的高度和狭缝宽度分别为589.0nm、5.0L/min、0.8L/min、4mm 和0.2nm，将钠离子标准溶液的浓度设为2.0ug/ml，在此基础上以0°为起始调整 角度，每次变化量为5°，期间对燃烧器偏转角度和对应的钠标准溶液吸光度进行 及时记录，当角度为0°、5°、10°、15°、20°、25°时，对应的吸光度分别为 1.403、1.229、0.670、0.520、0.398、0.265，经对比分析后发现，当燃烧器偏转角度为10°时，钠标准溶液的吸光度符合0.200-0.800最佳吸光度的要求且为最优吸光度，故确定10°为燃烧器的喷头偏转角度[2]。 其次，在燃助比的选择过程中，保持上述试验条件不变，单独调整乙炔气流量，在喷入钠标准溶液后详细记录不同乙炔流量所对应的吸光度。当助燃气流量 为5.0L/min时，依次改变乙炔流量为0.6、0.8、1.4、2.0、2.5（单位为L/min），此时燃助比分别为0.12、0.16、0.28、0.40、0.50，而吸光度分别为0.535、0.667、0.631、0.602、0.129，由此可以看出，钠标准溶液的最大吸光度为0.667，此时对应的燃助比为0.16，故将该值作为最佳燃助比。 再者，由于燃烧器的高度不同也会影响吸光度，所以需要保持其他试验条件 不变，在调节燃烧器高度的基础上喷入钠标准溶液，并做好吸光度数值的记录。

水质钾和钠的测定----火焰原子吸收分光光度法

水质钾和钠的测定----火焰原子吸收分光光度法

水质钾和钠的测定火焰原子吸收分光光度法 1.主要内容与使用范围 本标准规定了用火焰原子吸收分光光度法测定可过滤态钾和钠。他适用于地面水和饮用水测定。测定范围钾为0.05~4.00mg/L；钠为0.01~2.00mg/L。对于钾和钠浓度较高的样品，应取较少的试料进行分析，或采用次灵敏线测定。 2.原理 原子吸收光谱分析的基本原理是测量基态原子对共振辐射的吸收。在高温火焰中，钾和钠很易电离，这样使得参于原子吸收的基态原子减少。特别是钾在浓 度低时表现更明显，一般在水中钠比钾浓度高，这时大量钠对钾产生增感作用。为了克服这一现象，加入比钾和钠更易电离的铯作电离缓冲剂，以提供足够的电子使电离平衡向生成基态原子的方向移动。这时即可在同一份试料中连续测定 钾和钠。 3. 试剂 除非另有说明，分析时均使用公认的分析纯试剂以及重蒸馏水或具有同等纯度的水 . 3.1 硝酸(HNO3)，ρ=1.42g/mL。 3.2 硝酸溶液，1+1。 3.3 硝酸溶液，0.2%（V/V）：取2mL硝酸(3.1)加入998mL水中混合均匀。3.4 硝酸铯溶液，10.0g/L：取1.0g硝酸铯(CsNO3)溶于100mL水中。 3.5 标准溶液：配制标准溶液时所用的基准氯化钾和基准氯化钠均要在150℃干燥2h，并在干燥器内冷至室温。 3.5.1 钾标准贮备溶液，含钾 1.000g/L：称取(1.9067±0.0003)g基准氯化钾 (KCl)，以水溶解并移至1000mL容量瓶中，稀释至标线，摇匀，将此溶液及时转入聚乙烯瓶中保存。

3.5.2 钠标准贮备溶液，含钠 1.000g/L：称取(2.5421±0.0003)g基准氯化钠 (NaCl)，以水溶解并移至1000mL容量瓶中，稀释至标线，摇匀，即时转入聚乙烯瓶中保存。 3.5.3 钾和钠混合标准贮备溶液，含钾和钠1.000g/L：称取(1.9067 ±0.0003)g 基准氯化钾和(2.5421±0.0003)g基准氯化钠于同一烧杯中，用水溶解并转移至 1000mL容量瓶中，稀释至标线，摇匀，将此溶液即时转入聚乙烯瓶中保存。 3.5.4 钾标准使用溶液，含钾 100.00mg/L：吸取钾标准贮备溶液 (3.5.1)10.00mL 于100mL容量瓶中，加2mL硝酸溶液(3.2)以水稀释至标线，摇匀备用，此溶液可保存3个月。 3.5.5 钠标准使用溶液I，含钠100.00mg/L：吸取钠标准贮备溶液 (3.5.2)10.00mL 于100mL容量瓶中，加2mL硝酸溶液(3.2)以水稀释至标线，摇匀，此溶液可保存3个月。 3.5.6 钠标准使用溶液Ⅱ，含钠10.00mg/L：吸取钠标准使用溶液 (3.5.5)10.00mL 于100mL容量瓶中，加2mL硝酸溶液(3.2)以水稀释至标线，摇匀，此溶液可保存一个月。 4. 仪器 4.1 原子吸收分光光度计：仪器操作参数可参照厂家说明书进行选择。 4.2 钾和钠空心阴极灯：灵敏吸收线为钾766.5nm，钠589.0nm；次灵敏吸收线为钾404.4nm，钠330.2nm。 4.3 乙炔的供气装置：使用乙炔钢瓶或发生器均可但乙炔气必须经水和浓硫酸洗涤后方可使用。 4.4 空气压缩机：均应附有过滤装置，由此得到无油无水净化空气。 4.5 对玻璃器皿的要求：所用玻璃器皿均应经硝酸溶液(3.2)浸泡，用时以去离子水洗净。 5. 试样制备 水样在采集后，应立即以0.45μm 滤膜(或中速定量滤纸)过滤，其滤液用硝酸(3.2)调至pH1~2，于聚乙烯瓶中保存。

原子吸收光谱基本原理

原子吸收光谱基本原理 原子吸收光谱法是20 世纪 50 年代创立的一种新型仪器分析方法。 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，一个原子可以具有多种能 级状态。能量最低的能级状态称为基态能级（ E0=0），其余能级称为激发态能 级，而能最低的激发态则称为第一激发态。正常情况下，原子处于基态，核外电 子在各自能量最低的轨道上运动。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。 例如图 1-1 所示的钠原子有高于基态 2.2eV 和 3.6eV 的两个激发态（ eV 为“电子伏特”，表征能量高低）。图1-1 中，当处于基态的钠原子受到2.2eV 和3.6eV 能量的激发就会从基态跃迁到较高的 I 和 II 能级，而跃迁所要的能量就来自于光。2.2eV 和 3.6eV 的能量分别相当于波长589.0nm 和 330.3nm 的光线的能量，而其 它波长的光不被吸收。 3.6eV 2.2eV 激发态II 激发态I 330.3nm 589.0nm 图 1-1 钠原子能级图 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第一 激发态所吸收的谱线称为共振吸收线，简称共振线。电子从第一激发态返回基态

钠原子光谱实验报告

嘉应学院物理系大学物理学生实验报告 实验项目： 实验地点： 班级： 姓名： 座号： 实验时间：年月日 物理与光信息科技学院编制

实验预习部分 一、实验目的： 本实验通过对钠原子光谱的观察、拍摄与分析，加深对碱金属原子的外层电子与原子实相互作用以及自旋与轨道运动相互作用的了解，在分析光谱线系和测量波长的基础上，计算钠原子的价电子在不同轨道运动时的量子缺，绘制钠原子的部分能级图． 二、实验仪器设备： 1．用一般的玻璃棱镜摄谱仪，可拍摄到可见光区的谱线；石英棱镜摄谱仪和光栅摄谱仪则可拍摄到紫外、可见、红外光区的全部谱线． 2．哈特曼光栏（见图1.3.1）是摄谱仪的重要附件，利用光栏的A部分可以改变摄谱仪的狭缝高度；还可以利用哈特曼光栏B部分的三个小孔和固定底片盒, 并排拍摄铁谱和钠谱，以便测定钠谱线的波长． 3．利用光谱投影仪或比长仪和铁光谱标准图对比，可以辨认及测量出钠原子光谱各线系谱线的波长． 4．为了冲洗所拍摄的光谱底片，在暗房中备有整套的冲洗工具：定时钟、显影及定影药水等． 5．里德伯表（见表1.3.1）． 三、实验原理： 在原子物理中，氢原子光谱的规律告诉我们：当原子在主量子数n2与n1的上下两能级间跃迁时, 它们的谱线波数可以用两光谱项之差表

． ( 1.3.1) 式中R为里德伯常数(109 677.58 cm-1 )．当n1= 2, n2= 3,4,5 ……,则为巴尔末线系．对于只有一个价电子的碱金属原子(Li，Na，K ….)其价电子是在核和内层电子所组成的原子实的库仑场中运动, 和氢原子有点类似, 但是, 由于原子实的存在，价电子处在不同量子态时，或者按轨道模型的描述，处于不同的轨道时，它和原子实的相互作用是不同的．因为价电子处于不同轨道时，它们的轨道在原子实中贯穿的程度不同，所受到的作用不同；还有，价电子处于不同轨道时，引起原子实极化的程度也不同，这二者都要影响原子的能量．即使电子所处轨道的主量子数n相同而轨道量子数l不同，原子的能量也是不同的，因此原子的能量与价电子所处轨道的量子数n、l都有关．轨道贯穿和原子实极化都使原子的能量减少，量子数l越小，轨道进入原子实部分越多，原子实的极化也越显著，因而原子的能量减少得越多．与主量子数n相同的氢原子相比, 金属原子的能量要小，而且不同的轨道量子数l对应着不同的能量．l值越小，能量越小；l越大，越接近相应的氢原子的能级． 对于钠原子，我们可以用有效量子数n*代替n,来统一描述原子实极化和轨道贯穿的总效果．若不考虑电子自旋和轨道运动的相互作用引起的能级分裂，可把光谱项表示为 T n1 = R / (n*2) = R / (n ?C Δl)2 (1.3.2) 上式的Δl称为量子缺；而n* 不再是整数,由于Δl> 0,因此有效量子数n* 比主量子数n要小．理论计算和实验观测都表明，当n不很大时，量子缺的大小主要决定于l，而与n的关系很小，在本实验中近似认为它是一个与n无关的量． 由于由上能级跃迁到下能级时，发射光谱谱线的波数可用下式表示： (1.3.3) 式中n2* 与n1* 分别为上、下能级的有效量子数，n、Δl与n’、Δl分别为上下能级的主量子数与量子缺，式(1.3.3)以两个光谱项之差的形式表达了钠原子某一谱线的波数值, l及l’分别为上、下能级所属轨道量子数． 如果令n’, l’固定, 而n依次改变(l的选择定则为l’ ?C l = ±1),则可得到一系列的值，从而构成一个光谱线系．在光谱学中通常用n’l’- nl这种符号表示线系, 当l＝0, 1, 2, 3 …时,分别以S, P, D, F …表示．钠原子光谱有四个线系: 主线系(P线系) 3S ─n P n＝3,4,5，… 漫线系(D线系) 3P ─n D n＝3,4,5，… 锐线系(S线系) 3P ─nS n＝4,5,6，… 基线系(F线系) 3D ─nF n＝4,5,6，… 在各线系中，式(1.3.3)中n’, l’是不变的, 第一项称为固定项，以A n’l’表示；第二项称为可变项，因此式可写成：

火焰原子吸收法测定Cd,Cu,Na,Pb,Zn

火焰原子吸收法 a) 目标元素 Cd，Cu，Na，Pb，Zn b) 样品前处理和测定步骤 •Cd (基体：通常的水) 试剂 1) Cd 标准溶液 (1μg Cd/mL )：参照原子吸收分析手册第 2 册标准制备。 2) 柠檬酸铵溶液 (250g/L)：溶解25.0g 柠檬酸，用水定容到 100.0 mL 。 3) 麝香草酚蓝溶液 (0.1w/v%)：溶解0.1g 麝香草酚蓝到乙醇 (95%)。然后用乙醇定容到 100.0 mL 。 4) 硫酸铵溶液 (400g/L)：溶解40.0g 硫酸铵于水中，用水定容到 100.0 mL 。 5) 二乙基二硫代氨基甲酸钠溶液 (5w/v%)：溶解5.0g 二乙基二硫代氨基甲酸钠于水中，用水定容到 100.0 mL 。 6) 4-甲基-2-戊酮 (MIBK) 7) 硝酸、氨水 步骤 （1）转移 50.0 mL 样品溶液到 100 mL 分液漏斗中。加0.5 mL 硝酸，振摇混合溶液，放置1 小时。加 10.0 mL 柠檬酸铵溶液 (250g/L)和2 滴麝香草酚蓝溶液 (0.1w/v%)。加氨水直至液体从黄转绿。加 10.0 mL 硫酸铵溶液(400g/L)和5.0 mL 二乙基二硫代氨基甲酸钠溶液 (5w/v%) 混合。放置几分钟，加 10.0 mL MIBK 强烈振摇混合。放置，然后收集MIBK 相，用作样品溶液。（2）标准溶液，取 0.5 mL Cd 标准溶液 (1μg Cd/mL ) 用水定容到 50.0 mL 。

然后转移到 100 mL 分液漏斗中。标准溶液的其他步骤与样品的相同。 测定 测定波长228.8 nm 标准浓度0.05μg/mL (提取后的浓度) 测定条件 灯电流8 mA 狭缝宽0.5 nm 点灯方式BGC-D2 观察高度7 mm 助燃气空气 燃气流量0.8 升/分 (当喷雾样品时火焰变红，减少样品提升量。) 测定范围：测定样品的吸收值≤标准溶液 (≤0.01mg/L) Cu (基体：通常的水) 试剂 1) Cu 标准溶液 (10μg Cu/mL )：参照原子吸收分析手册第 2 册，标准制备 2) 硝酸 步骤 （1）加0.5 mL 硝酸到 50.0 mL 样品，振摇混合样品，放置1 小时。用作样品溶液。 （2）准溶液，取 5.0 mL Cu 标准溶液 (10μg Cu/mL )，准确加水使体积为 50.0 mL，然后加0.5 mL 硝酸（译注：此处次序疑有误）。

原子吸收光谱分析练习题-答案

第五章原子吸收光谱分析法练习题-答案班级_______学号 ________ 姓名_______ __ 一、选择题 1.原子发射光谱的产生是由（B） A.原子的次外层电子在不同能态问跃迁 B.原子的外层电子在不同能态间跃迁 C.原子外层电子的振动和转动 D.原子核的振动 2.的升温程序如下：（ C ） A.灰化、干燥、原子化和净化 B.干燥、灰化、净化和原子化 C.干燥、灰化、原子化和净化 D.净化、干燥、灰化和原子化 3.原子吸收光谱法是基于气态原子对光的吸收符合（ C ），即吸光度与待测元素的含量成正比而进行分析检测的。 A.多普勒效应 B.光电效应 C.朗伯-比尔定律 D.乳剂特性曲线 4.下列两种方法同属于吸收光谱的是：（ D ） A.原子发射光谱和紫外吸收光谱 B.原子发射光谱和红外光谱 C.红外光谱和质谱 D.原子吸收光谱和核磁共振谱 5.下列哪两种光源同是线光源： A.W灯和空心阴极灯 B.氘灯和Nernst灯 C.激光和空心阴极灯 D.ICP光源和硅碳棒 6.Na原子下列光谱线间哪个能发生跃迁？D A.32S 1/2—43S 1 /2 B.32P 1 /2—42D 5 /2 C.32S 1 /2—32D 5 /2 D.32S 1 /2—32P 1 /2 7.与火焰原子吸收法相比，石墨炉原子吸收法有以下特点： A.灵敏度低但重现性好 B.基体效应大但重现性好 C.样品量大但检出限低 D.物理干扰少且原子化效率高 8.下列哪种方法是由外层电子跃迁引起的？A A.原子发射光谱和紫外吸收光谱 B.原子发射光谱和核磁共振谱 C.红外光谱和Raman光谱 D.原子光谱和分子光谱

【名师讲堂】——原子吸收光谱法

【名师讲堂】——原子吸收光谱法 原子吸收现象：原子蒸气对其原子共振辐射吸收的现象。 1802年人们观察太阳光谱线黑线时首次发现了原子吸收现象。 1953年澳大利亚物理学家Walsh A（瓦尔西）发表了著名论文《原子吸收光谱法在分析化学中的应用》，奠定了原子吸收光谱法的基础。 1970年制成了以石墨炉为原子化装置的仪器。 特点： (1) 检出限低，～ g。 (2) 准确度高，1%～5%。 (3) 选择性高，一般情况下共存元素不干扰。 (4) 应用广，可测定70多个元素（各种样品中）。 局限性：难熔元素、非金属元素测定困难、不能同时多元素 1.原子吸收光谱的产生 （1）原子的能级与跃迁 吸收光谱： 基态→第一激发态，吸收一定频率的辐射能量。 产生共振吸收线（简称共振线） 发射光谱： 激发态→基态，发射出一定频率的辐射。 产生共振发射线（也简称共振线） 原子吸收光谱位于光谱的紫外区和可见区。 （2）元素的特征谱线 （1）各种元素的原子结构和外层电子排布不同 基态→第一激发态： 跃迁吸收能量不同——具有特征性。 （2）各种元素的基态→第一激发态

最易发生，吸收最强，最灵敏线。特征谱线。 （3）利用原子蒸气对特征谱线的吸收可以进行定量分析 2. 谱线轮廓与谱线变宽 1 谱线的轮廓 原子结构较分子结构简单，理论上应产生线状光谱吸收线。 实际上用特征吸收频率辐射光照射时，获得一峰形吸收(具有一定宽度)。 由： 透射光强度和吸收系数Kv及辐射频率有关。以Kv与 v作图 表征吸收线轮廓(峰)的参数： 中心频率Vo(峰值频率) ：最大吸收系数对应的频率 中心波长：λ(nm) 半宽度：ΔVo 2 吸收峰变宽原因： （1）自然宽度 照射光具有一定的宽度。~Å （2）温度变宽（多普勒变宽）Δ 多普勒效应：一个运动着的原子发出的光，如果运动方向离开观