實驗6 原子發(fā)射光譜定性分析(簡)

實驗6發(fā)射光譜定性分析

一、實驗?zāi)康?．通過實驗了解攝譜儀、映譜儀的使用方法；2．掌握光譜分析法定性的一般操作程序；

3．學(xué)會進(jìn)行物料的定性分析方法。二、實驗原理發(fā)射光譜法是基于處于激發(fā)態(tài)的原子或離子向低能態(tài)躍進(jìn)時可以發(fā)射出特征譜線而建立起來的一種分析方法。1、發(fā)射光譜的產(chǎn)生原子的外層電子由高能級向低能級躍遷，多余能量以電磁輻射的形式發(fā)射出去，這樣就得到了發(fā)射光譜。特征輻射基態(tài)元素M激發(fā)態(tài)M*E熱能、電能由于每個原子的核電荷不同，核外電子數(shù)不同，核外電子構(gòu)成能級也不同，因此，每個原子激發(fā)后都會產(chǎn)生具有特征的譜線。這是發(fā)射光譜法定性的基礎(chǔ)。2.實驗方法在原子譜線表中，羅馬字I表示中性原子發(fā)射的譜線，Ⅱ表示一次電離離子發(fā)射的譜線(正一價離子線），Ⅲ表示二次電離離子發(fā)射的譜線，（正二價離子線）……依次類推。依次類推3.譜線描述方法4.光譜線的自吸現(xiàn)象定義：基態(tài)原子或離子吸收同種質(zhì)點發(fā)出的共振輻射，而使發(fā)射光強(qiáng)度降低的現(xiàn)象稱為光譜線的自吸現(xiàn)象。自吸譜線用R或者r描述。1.

正常譜線2.

輕度自吸3.

自蝕4.

嚴(yán)重自蝕5.發(fā)射光譜定性分析1）光譜定性分析的兩種情況（1）

指定分析即檢查給定的樣品中是否含有某幾種指定的元素。（2）

樣品全分析檢驗樣品中含有那些元素，這種分析比較復(fù)雜，實際上是做樣品的元素剖析，需要摸索條件，多次攝譜，即使查譜，也得從頭開始，細(xì)心查找，方可疏而不漏。2）光譜分析中幾個基本術(shù)語（１）

分析線：用來判斷元素存在與否的一組譜線稱之為分析線。（２）

鬼線：光譜圖上不明原因的譜線稱為“鬼線”。盡管只有符合光譜選律的躍遷才產(chǎn)生光譜，但由于原子結(jié)構(gòu)有的簡單，有的復(fù)雜，簡單的只有幾條譜線，復(fù)雜的多至數(shù)千條。在光譜分析中，雖然沒有必要把所有的譜線都找出來，但也不能只憑一條譜線的出現(xiàn)來確定元素的存在與否，這是因為在光譜圖上不明原因的譜線很多，光譜學(xué)上稱這些不明原因的譜線為“鬼線”。光譜儀的分辨率越高，鬼線越多。為防止這類譜線的重疊干擾，一般需要用一個元素的2~3條靈敏線的出現(xiàn)與否來判斷元素是否存在。3）分析線的選擇

前已述及，要判斷一個元素的存在與否，至少要有2~3條靈敏線作分析線。這些光譜線有光譜數(shù)據(jù)表供查閱。如1971年中國工業(yè)出版社《光譜線波長表》

4）光譜的識別方法——釋譜根據(jù)譜圖確定樣品中元素存在與否的過程叫釋譜釋譜的方法很多，有些多年從事這方面工作的老師，根據(jù)經(jīng)驗就可從譜板放大后映出的譜圖上，知道有那些元素的那條譜線。一般情況下很難達(dá)到這一點，我們初學(xué)就更難，所以我們從最簡單的釋譜方法學(xué)起。我們釋譜時，首先用到的工具是《元素光譜圖》。1）《元素光譜圖》的組成元素光譜圖：在純鐵光譜圖上準(zhǔn)確標(biāo)示出68種元素主要特征譜線(分析線）并放大20倍的譜圖片，鐵譜起到標(biāo)尺的作用。元素特征譜線圖：圖上標(biāo)示了68種常用元素特征譜線的位置和靈敏度。在分析時用來確定某元素存在與否。在對樣品譜板進(jìn)行分析時，如果發(fā)現(xiàn)底版上這些位置有譜線，就說明有可能就是該線上邊所標(biāo)元素的光譜線。根據(jù)此信息，我們可以尋找此元素的其他譜線，從而確定此元素是否存在。在元素特征譜線圖，標(biāo)有元素符號，表明此元素可以發(fā)射此波長譜線。元素符號下的數(shù)字——指元素符號下面的數(shù)字，譜線的波長本來用五位數(shù)字表示，前兩位從波長標(biāo)尺讀出，后三位被列在元素符號的下面。如：

元素右上角的數(shù)字——表示十分制的譜線靈敏度標(biāo)記，其具體意義如下：數(shù)字越大，說明譜線出現(xiàn)時的靈敏度越高，如10，只要有0.001%的該元素存在，就會有這條線。靈敏度標(biāo)記的作用：（1）識別鬼線。如果在分析時，同一元素的9，10標(biāo)記的線沒出現(xiàn)，標(biāo)記為5的線出現(xiàn)了，可以肯定標(biāo)記為5的這條線不是該元素的譜線，而有可能是鬼線。（2）進(jìn)行半定量分析。如果某樣品中鎂元素靈敏度標(biāo)記為6、7、8、9、10的譜線出現(xiàn)了，靈敏度標(biāo)記低于6的譜線均沒有出現(xiàn)，則說明：樣品中鎂元素的含量在0.1%。氰光帶：

用碳電極時，由于C在4000~7000K時容易和空氣中的N2形成(CN)2分子（劇毒氣體），而產(chǎn)生的分子發(fā)射譜帶。由以上三部分拍攝的實際光譜經(jīng)放大20倍后，印在紙上，制成標(biāo)準(zhǔn)光譜圖，共23頁，共分析時使用。2）

樣品譜圖的組成將試樣與純鐵在完全相同條件下攝譜于同一感光片上，得試樣譜片。把得到的譜片放在映譜儀上放大20倍，然后與元素發(fā)射光譜圖進(jìn)行比較，確定被分析元素存在與否。三、實驗內(nèi)容采用指定分析法判斷下列元素是否存在。Ca、Mg、Ba、Al、Si、B1.查找上面6種元素常用的靈敏線。（講義176頁）2.將所有靈敏線按波數(shù)從大到小排序。3.使用示譜儀查找各譜線，記錄元素的波長、靈敏度標(biāo)記、是原子線還是離子線，并記錄是否寬線，自吸線。1.首先查找上面6種元素常用的靈敏線。（講義176頁）2.將所有靈敏線按波數(shù)從大到小排序。3.使用示譜儀查找各譜線，記錄元素的波長、靈敏度標(biāo)記、是原子線還是離子線，并記錄是否寬線，自吸線。按照波長從大到小從譜圖中查出是否存在，并在存在的譜線后面用√標(biāo)記，并將靈敏度