AAS大都采用火焰或石墨炉原子化器,常用温度低于3000K,此时大多数化合物经过一系列过程转变成气态基态原子,其中可能有极少部分热激发为激发态原子。根据热力学原理,在一定温度下达到热平衡时,基态与激发态的原子数的比例遵循玻耳兹曼分布定律。
现代岩矿分析实验教程
式中:Ni与N0分别为激发态与基态的原子数;qi/q0为激发态与基态的统计权重,表示能级的简并度;T为热力学温度(K);k为玻耳兹曼常数;Ei为激发能。表5.1是一些元素在不同温度下的Ni/N0值。
从上式和表5.1可知,温度越高,Ni/N0值越大,即激发态原子数随温度升高而增加,而且按指数关系变化;在相同温度条件下,激发能越小,吸收线波长越长,Ni/N0值越大。尽管如此变化,但是在原子吸收光谱中,原子化温度一般小于3000 K,大多数元素的最强共振线都低于600nm,Ni/N0值绝大部分小于10-3,激发态和基态原子数之比小于1‰,激发态原子数可以忽略。因此,基态原子数N0可以近似等于总原子数N。
表5.1 某些元素在不同温度下的Ni/N0值