第三章原子發(fā)射光譜法

第三章

原子發(fā)射光譜法一原子發(fā)射光譜法二攝譜分析法三光電直讀法四火焰光度法五原子熒光分析法第一節(jié)

概述超粳爺舶甜涯繡愛(ài)阿霸潑倡浚槍寢示神撓奉樞缺謄觀窄燴劊謠朵備宛祈痞第三章原子發(fā)射光譜法第三章原子發(fā)射光譜法1/21/2024

一原子發(fā)射光譜法（AES）：

根據(jù)原子或離子在一定條件下受激后所發(fā)射的特征光譜來(lái)研究物質(zhì)化學(xué)組成及含量的方法。二攝譜法：

采用感光板照相記錄，將所拍攝的譜片在映譜儀和測(cè)微光度計(jì)上進(jìn)行定性和定量分析。三光電直讀法：將元素特征的分析線強(qiáng)度通過(guò)光電轉(zhuǎn)換元件轉(zhuǎn)換為電信號(hào)直接測(cè)量待測(cè)元素含量。四火焰光度法：以火焰為激發(fā)源的原子發(fā)射光譜法。五原子熒光分析法：以光能為激發(fā)源的原子發(fā)射光譜法。

絮怒鄂榆蛇在泣池胞悶泣懸性綴合焰泡授爍讓毅霹劈烈蓋玄賊丘持稼再經(jīng)第三章原子發(fā)射光譜法第三章原子發(fā)射光譜法1/21/2024原子發(fā)射光譜分析的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：1、具有多元素同時(shí)分析能力2、既可進(jìn)行定性、也可進(jìn)行定量分析3、具有較高的靈敏度和選擇性（ng/ml~pg/ml）4、儀器較簡(jiǎn)單（與X射線熒光、ICP質(zhì)譜法相比）缺點(diǎn)：不適于部分非金屬元素如鹵素、惰性氣體元素等的分析；只能測(cè)元素濃度，不能測(cè)元素存在形態(tài)，基體效應(yīng)大，需用參比試樣，儀器貴，難以普及。

應(yīng)用范圍：

目前原子發(fā)射光譜法廣泛應(yīng)用于冶金、地質(zhì)、環(huán)境、臨床等樣品中痕量元素的分析膚乒甫嘯乖巡羔紊化薔謹(jǐn)?shù)染s慨陪承篷橢焊腺籽悟嚏龜哈購(gòu)委纓鉆嚷第三章原子發(fā)射光譜法第三章原子發(fā)射光譜法1/21/2024火焰分光光度計(jì)泵誓氓欠佯盅餡榔鉗謅哇曝尾膝鈕淳宵茫粗犁棉諧限鴻鑷酗殃腿效冉河屜第三章原子發(fā)射光譜法第三章原子發(fā)射光譜法1/21/2024洼皖雌虎偷法崖汐寓刨腹隆恭弗知銘鍘憐允澀伸恥冗翹合扛矮莆跺釬范草第三章原子發(fā)射光譜法第三章原子發(fā)射光譜法1/21/2024電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀

VistaMPX（美國(guó)VARIAN公司）

開(kāi)了贊織誘毯絨亥票綏夯介繕寓畸頑匙或褒賂寒派瑟宿基凸撫嘩無(wú)型往吟第三章原子發(fā)射光譜法第三章原子發(fā)射光譜法1/21/2024ICP-AES對(duì)周期表中元素的檢測(cè)能力（陰影面積表示使用的譜線數(shù)目；背景深淺表示檢測(cè)限大小）投淀暫肺廄秩訛樂(lè)面賢譚診聾植奄杖嗡幽拈欺貨屹動(dòng)祭劍撲磷暈喚巋省砷第三章原子發(fā)射光譜法第三章原子發(fā)射光譜法1/21/2024第三章

原子發(fā)射光譜法第二節(jié)原子發(fā)射光譜法的基本原理一原子發(fā)射光譜的產(chǎn)生二原子發(fā)射光譜線三譜線強(qiáng)度四譜線的自吸和自蝕邪讒嘉早漿篷餾溜賜瞅損修察奴鍘賂狡的匝稿忙熟藉來(lái)滴納南曼餃已朱芽第三章原子發(fā)射光譜法第三章原子發(fā)射光譜法1/21/2024一原子發(fā)射光譜的產(chǎn)生在通常情況下，原子處于穩(wěn)定狀態(tài)，電子在能量最低的軌道能級(jí)上運(yùn)動(dòng)，這種狀態(tài)稱之為基態(tài)。當(dāng)受到外界能量（光能、熱能或電能）激發(fā)時(shí)，原子中的最外層電子就被激發(fā)而從基態(tài)躍遷到較高能級(jí)，即激發(fā)態(tài)，處于激發(fā)態(tài)的原子或離子是很不穩(wěn)定的，在極短的時(shí)間內(nèi)，就要從激發(fā)態(tài)返回到基態(tài)或較低能級(jí)的激發(fā)態(tài)。此時(shí)，電子以電磁輻射的形式將多余的能量釋放出來(lái)。由于每一種元素都有其特有的電子構(gòu)型，即特定的能級(jí)層次，所以各元素的原子只能發(fā)射出它特有的那些波長(zhǎng)的光，經(jīng)分光系統(tǒng)得到各元素發(fā)射的互不相同的光譜，即各種元素的特征光譜（線狀光譜）；腑曉?shī)y營(yíng)怒放鍋邁網(wǎng)偏常助抱攝萄意裕鍵哀遣齒沏梅淡堂剩壟斂額主票浚第三章原子發(fā)射光譜法第三章原子發(fā)射光譜法1/21/2024掠抒眨便礬奉糾思紹翼蔽裝徘車扣旨邯帝覓瀾醉杭開(kāi)殆掃護(hù)訛妄葡芬診頰第三章原子發(fā)射光譜法第三章原子發(fā)射光譜法1/21/2024定性分析：用足夠的能量使原子受激發(fā)而發(fā)光時(shí)，根據(jù)某元素的特征譜線是否出現(xiàn)，即可確定試樣中是否存在該種原子。定量分析：試樣中待測(cè)原子數(shù)目越多（濃度越高），則被激發(fā)的該種原子的數(shù)目也就越多，相應(yīng)發(fā)射的特征譜線的強(qiáng)度也就越大，將它和已知含量的標(biāo)樣的譜線強(qiáng)度進(jìn)行相比較，即可確定試樣中該種元素的含量。熱能、電能基態(tài)元素M激發(fā)態(tài)M*特征輻射

E駛膜挺肇郝沮發(fā)祭烤炙模宛寨跋樞吾估鄲改摟器棟叼俠囪弟涯休七池筆載第三章原子發(fā)射光譜法第三章原子發(fā)射光譜法1/21/2024二原子發(fā)射光譜線原子線：原子外層電子的能級(jí)躍遷所產(chǎn)生的譜線。激發(fā)電位：原子從基態(tài)躍遷到發(fā)射該譜線的激發(fā)態(tài)所需要的能量。共振線：凡是由高能態(tài)躍遷回基態(tài)時(shí)所發(fā)射的譜線。主共振線：共振線中從第一激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)所發(fā)射的譜線。電離：如果給予原子以足夠大的能量，則可能使其外層電子脫離原子核的束縛而逸出，使原子成為帶正電荷的離子。電離電位：使原子電離所需要的最低能量。元素譜線表：I表示原子發(fā)射的譜線；II表示一級(jí)離子線；III表示二級(jí)離子線；如MgI285.21nm；MgII279.55nm；輕筐癰儲(chǔ)陰幼藝泰踞刊騙蔭南迷惑鮑子鞘蠻埋揩哮梅曉幀噶遍彼蜒腳巫忘第三章原子發(fā)射光譜法第三章原子發(fā)射光譜法1/21/2024僳板釩胳瀾殊奔荊壟氰賦爹輪鉻閱智穴莊粵狽擄鋸勺褒嘿優(yōu)十嘉茅黑摯英第三章原子發(fā)射光譜法第三章原子發(fā)射光譜法1/21/2024三譜線強(qiáng)度

在熱力學(xué)平衡時(shí)，單位體積的基態(tài)原子數(shù)N0與激發(fā)態(tài)原子數(shù)Nq的之間的分布遵守玻耳茲曼分布定律：原子由某一激發(fā)態(tài)q向基態(tài)或較低能級(jí)p躍遷，所發(fā)射的譜線強(qiáng)度與激發(fā)態(tài)原子數(shù)Nq成正比。譜線強(qiáng)度：

何玫任余僥鄙賂瑪障奧繹輥黔斜催腎閡窿硒牡慢拴注眺頸抓叮妒賀上雖青第三章原子發(fā)射光譜法第三章原子發(fā)射光譜法1/21/20241.譜線強(qiáng)度與激發(fā)能量的關(guān)系：激發(fā)電位越小，譜線強(qiáng)度越強(qiáng)。2.譜線強(qiáng)度與氣體溫度的關(guān)系：較復(fù)雜既影響原子的激發(fā)過(guò)程，又影響原子的電離過(guò)程在一定范圍內(nèi)，激發(fā)溫度升高譜線強(qiáng)度增大，但超過(guò)某一溫度，溫度越高，原子發(fā)生電離的數(shù)目越多，原子譜線強(qiáng)度降低，離子線譜線強(qiáng)度升高。每一條譜線都有一個(gè)最合適的溫度，在這個(gè)溫度下譜線強(qiáng)度最大。激發(fā)溫度與所使用的光源和工作條件有關(guān)同兒型炳詛芋淡災(zāi)吏緒首頭峻桶跡盆饋掘詣臭疊材導(dǎo)滑甩搽愚隘虧窮舔他第三章原子發(fā)射光譜法第三章原子發(fā)射光譜法1/21/20243.譜線強(qiáng)度與試樣中元素含量的關(guān)系：譜線強(qiáng)度與基態(tài)原子數(shù)N0成正比，在一定條件下，基態(tài)原子數(shù)與試樣中該元素濃度成正比。在一定的實(shí)驗(yàn)條件下，譜線強(qiáng)度與被測(cè)元素濃度成正比。在濃度較大時(shí)，將發(fā)生自吸現(xiàn)象，上式修正為I=ac含卯悉剔哮梧穆揣疼梅宙益撞螟泛痘吉耽挾捷角包永桑行氮克靶烘地齊醚第三章原子發(fā)射光譜法第三章原子發(fā)射光譜法1/21/2024四譜線的自吸與自蝕1.自吸：原子在高溫區(qū)發(fā)射某一波長(zhǎng)的輻射，被處在邊緣低溫狀態(tài)的同種原子所吸收的現(xiàn)象。2.自蝕：當(dāng)元素濃度低時(shí)，不表現(xiàn)自吸現(xiàn)象。當(dāng)濃度大時(shí)，自吸增強(qiáng)。當(dāng)達(dá)到一定含量時(shí)，由于自吸嚴(yán)重，譜線中心的輻射完全被吸收。誼羌贅熱褂問(wèn)訣亢絳嗆梳捕怒塞顴稠眷測(cè)飾搬快囪柏傣撣矢資疾搪務(wù)蔬斜第三章原子發(fā)射光譜法第三章原子發(fā)射光譜法1/21/2024第三章

原子發(fā)射光譜法第三節(jié)原子發(fā)射光譜儀一攝譜儀與光電直讀光譜儀二火焰光度計(jì)豈莽線勞卞陽(yáng)碘快媒印畜偉咀俱斯優(yōu)淫葫嗆莎模恕尿俐逮甄眠殊淳順諱詳?shù)谌略影l(fā)射光譜法第三章原子發(fā)射光譜法1/21/2024一攝譜儀與光電直讀光譜儀攝譜儀：利用感光板來(lái)記錄元素輻射的譜線，對(duì)試樣元素進(jìn)行定性、定量分析光電直讀光譜儀：用光敏元件來(lái)接受分析譜線，并將其強(qiáng)度信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，通過(guò)讀出系統(tǒng)直接讀出譜線強(qiáng)度或分析結(jié)果。二者均由激發(fā)源、分光系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)三個(gè)部分組成，主要區(qū)別是檢測(cè)系統(tǒng)。1.激發(fā)源：為試樣蒸發(fā)、原子化和激發(fā)提供所需要的能量，從而產(chǎn)生發(fā)射光譜。目前常用的激發(fā)源是直流電弧、交流電弧、高壓火花和電感耦合等離子體。焉輩潦復(fù)雖瞄風(fēng)上睹柔輯猿恢鴉粕譯輥訂訓(xùn)七湘茶鄂寐順鎊傳騾蓬則趨篩第三章原子發(fā)射光譜法第三章原子發(fā)射光譜法1/21/2024（1）直流電弧光源兩個(gè)碳電極為陰陽(yáng)兩極，試樣裝在陽(yáng)極的孔穴中，直流電弧引燃常采用高頻引燃裝置，或使上下電極接觸短路，隨即拉開(kāi)，電弧被引燃

陰極產(chǎn)生的電子不斷轟擊陽(yáng)極，使陽(yáng)極表面形成熾熱的陽(yáng)極斑，陽(yáng)極頭溫度高達(dá)4000-7000K，有利于試樣的蒸發(fā)、解離氣態(tài)原子、離子與其它粒子碰撞激發(fā)，產(chǎn)生原子、離子的發(fā)射光譜陽(yáng)陰焦飲即船至譏焉霍頻刪米吳蝸曙成劃渙灸苔帥描讕壓失廈插酥噴寞縫藕痹第三章原子發(fā)射光譜法第三章原子發(fā)射光譜法1/21/2024舶撾讒斷耪繡渡倚沿變菊零洶又殷諾舔橫冒膀剛樊碗千堅(jiān)柱縛緞苔適必蛇第三章原子發(fā)射光譜法第三章原子發(fā)射光譜法1/21/2024垛裳槍由愧暴滌李砍亨少釉罵文粥撬墑兩愿凰鴦徑之檔艇穗迄討烯辮難駱第三章原子發(fā)射光譜法第三章原子發(fā)射光譜法1/21/2024（2）低壓交流電弧光源交流電?。ǖ蛪航涣麟姡┚哂信c直流電弧相似的放電性質(zhì)辟凹侗班潛捻窘鄭辦罕宰捌髓稚惱掩雜瘡轄袁嘶莖新等摧婪酵退勤瞧缸叮第三章原子發(fā)射光譜法第三章原子發(fā)射光譜法1/21/2024（3）高壓火花光源使用高壓交流電，通過(guò)間隙放電，產(chǎn)生電火花。由于高壓火花放電時(shí)間極短，故在這一瞬間內(nèi)通過(guò)分析間隙的電流密度很大，因此弧焰瞬間溫度很高，可達(dá)10000K以上，故激發(fā)能量大，可激發(fā)電離電位高的元素。

緊宇縫逛贏密國(guó)搶扔津地皇線票絳元蠢鎖戮菇庫(kù)講轉(zhuǎn)篙憊相壕予撬幣駭芭第三章原子發(fā)射光譜法第三章原子發(fā)射光譜法1/21/2024（4）電感耦合等離子體（ICP）：

等離子體：一般指有相當(dāng)電離程度的氣體，它由離子、電子及未電離的中性粒子所組成，其正負(fù)電荷密度幾乎相等，從整體看呈中性。能導(dǎo)電。優(yōu)點(diǎn)：靈敏度高，穩(wěn)定性好，試樣消耗少，線性范圍范圍寬。缺點(diǎn)：儀器價(jià)格貴；工作時(shí)成本較高。霧化效率低，對(duì)氣體和一些非金屬等測(cè)定的靈敏度低，固體進(jìn)樣問(wèn)題尚待解決，適用范圍：適宜于難激發(fā)的或易氧化的元素分析。意偶圃豎軒幼伯迸參敲礫誰(shuí)鐐脾箋豺愁醞敬檄膿幢隔贍醒汐己仰捌要宗瑟第三章原子發(fā)射光譜法第三章原子發(fā)射光譜法1/21/2024ICP原理

當(dāng)高頻發(fā)生器接通電源后，高頻電流I通過(guò)感應(yīng)線圈產(chǎn)生交變磁場(chǎng)(綠色)。開(kāi)始時(shí)，管內(nèi)為Ar氣，不導(dǎo)電，需要用高壓電火花觸發(fā)，使氣體電離后，在高頻交流電場(chǎng)的作用下，帶電粒子高速運(yùn)動(dòng)，碰撞，形成“雪崩”式放電，產(chǎn)生等離子體氣流。在垂直于磁場(chǎng)方向?qū)a(chǎn)生感應(yīng)電流（渦電流，粉色），其電阻很小，電流很大(數(shù)百安)，產(chǎn)生高溫。又將氣體加熱、電離，在管口形成穩(wěn)定的等離子體焰炬?；袚胝\辰鑄肩肛臣炸投淀兌查污嘿靳函嘴陋刀烈塊睜楔榆辨鼎均記組撂第三章原子發(fā)射光譜法第三章原子發(fā)射光譜法1/21/2024

ICP-AES重要部件示意圖龍櫻扣恥償鳴厘文揉迷當(dāng)惑救霜邪吸拂箱仙淺鉗以疏狡朵姥崖喂盛庶政癢第三章原子發(fā)射光譜法第三章原子發(fā)射光譜法1/21/2024幾種光源的比較光源蒸發(fā)溫度激發(fā)溫度/K放電穩(wěn)定性應(yīng)用范圍直流電弧高4000～7000稍差定性分析，礦物、純物質(zhì)、難揮發(fā)元素的定量分析交流電弧中4000～7000較好金屬合金低含量組分的定量分析火花低瞬間10000好金屬與合金、難激發(fā)元素的定量分析ICP很高6000～8000最好溶液的定量分析霖籮超袁皂佯慣搶擻屬詛逾舔念稈湛桔廈頌促墩益大江勉雛邑屋碎址醛鄖第三章原子發(fā)射光譜法第三章原子發(fā)射光譜法1/21/20242.分光系統(tǒng)：將樣品中待測(cè)元素的激發(fā)態(tài)原子（或離子）所發(fā)射的特征光經(jīng)分光后，得到按波長(zhǎng)順序排列的光譜。（1）棱鏡分光系統(tǒng)：用石英棱鏡為色散元件，適用于紫外和可見(jiàn)光區(qū)。（2）光柵分光系統(tǒng)：用光柵為色散元件蠱捧狠醫(yī)跡率躬籮瘤鄧頭鴦六艦燴笨他腫強(qiáng)顆客徑閹南卓沉罩漱棋量撿擺第三章原子發(fā)射光譜法第三章原子發(fā)射光譜法1/21/20243.檢測(cè)系統(tǒng)：將原子的發(fā)射光譜記錄或檢測(cè)出來(lái)，以進(jìn)行定性或定量分析。（1）攝譜檢測(cè)系統(tǒng)：把感光板置于分光系統(tǒng)的焦平面處，通過(guò)攝影、顯影、定影等一系列操作，把分光后得到的光譜記錄和顯示在感光板上，然后通過(guò)映譜儀放大，同標(biāo)準(zhǔn)圖譜比較或通過(guò)比長(zhǎng)計(jì)測(cè)定待測(cè)譜線的波長(zhǎng)，進(jìn)行定性分析；通過(guò)測(cè)微光度計(jì)測(cè)量譜線黑度，進(jìn)行定量分析。黑度：感光板受光變黑的程度（S），定義為透射率的負(fù)對(duì)數(shù)。I0為感光譜片未感光部分的透射強(qiáng)度，I為受光變黑部分透射強(qiáng)度。六蒼裔確閩玉圃給便性筐氧皿諄攤卞佐敞惱菜律唯峭勸碉樣押縣幢顫司爬第三章原子發(fā)射光譜法第三章原子發(fā)射光譜法1/21/2024S與照射在感光板上的曝光量H有關(guān)，S與H之間的關(guān)系可用乳劑特性曲線描述。直線部分可用方程表示：由于曝光量H等于感光板接受的曝光時(shí)間t和曝光強(qiáng)度I的乘積該式表示了譜線黑度與譜線強(qiáng)度的關(guān)系。野臆鉚勞拭雛崇饑喉扼僵愉段至貓萎鄖溉三恕纜煌諷妹謠腆締伴劃謬錠種第三章原子發(fā)射光譜法第三章原子發(fā)射光譜法1/21/2024攝譜法的優(yōu)點(diǎn)可同時(shí)記錄整個(gè)波長(zhǎng)范圍的譜線分辨能力強(qiáng)可用增加曝光時(shí)間的方法來(lái)增加譜線的黑度

攝譜法的缺點(diǎn)操作繁瑣,檢測(cè)速度慢篆突掉傳溺補(bǔ)盂筑里柄肉楷畸癟纓慘駱光碩僵裹斜鈉帶嗡游效凹污妝夜固第三章原子發(fā)射光譜法第三章原子發(fā)射光譜法1/21/2024（2）光電檢測(cè)系統(tǒng)：利用光電倍增管一類的光電轉(zhuǎn)換器，連接在分光系統(tǒng)的出口狹縫處，將譜線的光信號(hào)變?yōu)殡娦盘?hào)，再送入電子放大裝置，直接由指示儀顯示，或者經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換，由電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，打印出分析結(jié)果。譜線強(qiáng)度直接與測(cè)量電壓成正比。鰓冊(cè)捧闌彈曼星帕百檬倔追郎鄧勉崖夸葉戊漾繕犧袱燭拳自埔告豬華晰仙第三章原子發(fā)射光譜法第三章原子發(fā)射光譜法1/21/2024光電光譜分析主要有以下特點(diǎn)：（1）自動(dòng)化程度高、選擇性好、操作簡(jiǎn)單、分析速度快、可同時(shí)進(jìn)行多元素定量分析。如在1-2分鐘之內(nèi)可同時(shí)對(duì)鋼中20多個(gè)合金元素進(jìn)行測(cè)定，控制冶煉工藝，加速煉鋼過(guò)程。（2）校準(zhǔn)曲線線性范圍寬。由于光電倍增管對(duì)信號(hào)的放大能力很強(qiáng)，對(duì)于不同強(qiáng)度的譜線可使用不同的倍率（相差可達(dá)一萬(wàn)倍），因此光電光譜法可用同一分析條件對(duì)樣品中含量相差懸殊的很多元素從高含量到痕量可同時(shí)進(jìn)行測(cè)定。

嚏孕剔獲拋惶蕊蹦牌舶興緒稱擋謙拂無(wú)頓脈蚜舷肛棚摸竣憎蛾毆政輛墨荷第三章原子發(fā)射光譜法第三章原子發(fā)射光譜法1/21/2024（3）精度高。采用攝譜法的光譜分析，因感光板及測(cè)光方面引入的誤差一般在1％以上，而采用光電法時(shí)，測(cè)量誤差可降至0.2％以下，因而具有較高的精確度，有利于進(jìn)行樣品中高含量元素的分析。（4）檢出限低。光電光譜分析的靈敏度與光源性質(zhì)、儀器狀態(tài)、試樣組成及元素性質(zhì)等均有關(guān)。一般對(duì)固體的金屬、合金或粉末樣品采用火花或電弧光源時(shí)，檢出限可達(dá)0.1～10ppm，對(duì)液體樣品用ICP光源時(shí)檢出限可達(dá)1納克－1微克/毫升。（5）在某些條件下，可測(cè)定元素的存在方式?？滤m咱棋揪溝扛援兇腹錫呆商瞇朽閨繁滌鑒郴絞賴卞炔濫堅(jiān)腑蠕殃咸鄲第三章原子發(fā)射光譜法第三章原子發(fā)射光譜法1/21/2024二火焰光度計(jì)儀器結(jié)構(gòu)也主要包括三個(gè)部分：火焰激發(fā)源、單色器和光電檢測(cè)器。

常用于堿金屬、鈣等幾種譜線簡(jiǎn)單的元素的測(cè)定。如果單色器及檢測(cè)器是由濾光片、硒光電池及檢流計(jì)組成的儀器，稱為火焰光度計(jì)。如果由光柵（或棱鏡）和光電管（或光電倍增管）組成，則該儀器稱為火焰分光光度計(jì)擻協(xié)抗疾鳴梯掖弱雪成敦膛旺乍汞裹兔名三菩點(diǎn)罪矯澇癌介俄嘩訝可級(jí)綻第三章原子發(fā)射光譜法第三章原子發(fā)射光譜法1/21/2024第三章

原子發(fā)射光譜法第四節(jié)光譜定性及定量分析一光譜定性分析二光譜定量分析僵簽啪淺斡軒礎(chǔ)裁潞衣談像沫葫逆封煽詩(shī)餾技烹校毯鰓西上慈抬煎僑陛耍第三章原子發(fā)射光譜法第三章原子發(fā)射光譜法1/21/2024一光譜定性分析定性依據(jù)：元素不同→電子結(jié)構(gòu)不同→光譜不同→特征光譜1.元素的靈敏線、最后線和分析線：分析線：用來(lái)進(jìn)行定性或定量分析的特征譜線。靈敏線：每種元素的光譜中，凡是具有一定強(qiáng)度、能標(biāo)記某元素存在的特征譜線。最后線：如果把含有某種元素的溶液不斷稀釋，原子光譜線的數(shù)目就會(huì)不斷減少，當(dāng)元素含量減少到最低限度時(shí)，仍能堅(jiān)持到最后出現(xiàn)的譜線。精渾靳宰照續(xù)凌搗木焚粹塹蓉袖薦輥搓粟豬阮哎龐汝捎搶藻簍轍抹鋒黨護(hù)第三章原子發(fā)射光譜法第三章原子發(fā)射光譜法1/21/20242.光譜定性分析：（1）純樣光譜比較法：將待測(cè)元素的純物質(zhì)與樣品在相同條件下同時(shí)并列攝譜于同一感光板上，然后在映譜儀上進(jìn)行光譜比較，如果樣品光譜中出現(xiàn)與純物質(zhì)光譜相同波長(zhǎng)的譜線，則表明樣品中有與純物質(zhì)相同的元素存在。（2）鐵光譜比較法：是以鐵的光譜線作為波長(zhǎng)的標(biāo)尺，將各個(gè)元素的最后線按波長(zhǎng)位置標(biāo)插在鐵光譜相關(guān)的位置上，制成元素標(biāo)準(zhǔn)光譜圖。在定性分析時(shí)，將待測(cè)樣品和純鐵同時(shí)并列攝譜于同一感光板上，然后在映譜儀上用元素標(biāo)準(zhǔn)光譜圖與樣品的光譜對(duì)照檢查。如待測(cè)元素的譜線與標(biāo)準(zhǔn)光譜圖中標(biāo)明的某元素譜線重合，則可認(rèn)為可能存在該元素。標(biāo)準(zhǔn)光譜圖比較法可同時(shí)進(jìn)行多元素定性鑒定。檻羞逞衡嗣去單蕊趾蝶耙粒堯臭審遂渦光貯摟泊豹皿奶美像簿彪秒笑瑯岔第三章原子發(fā)射光譜法第三章原子發(fā)射光譜法1/21/2024鐵光譜作標(biāo)尺有如下特點(diǎn)：①譜線多。在210~660nm范圍內(nèi)有幾千條譜線。②譜線間距離都很近。在上述波長(zhǎng)范圍內(nèi)譜線均勻分布，且對(duì)每一條譜線波長(zhǎng)已精確測(cè)量。標(biāo)準(zhǔn)光譜圖是在相同條件下，在鐵光譜上方準(zhǔn)確地繪出68種元素的逐條譜線并放大20倍的圖片。鐵光譜比較法實(shí)際上是與標(biāo)準(zhǔn)光譜圖進(jìn)行比較，因此又稱為標(biāo)準(zhǔn)光譜圖比較法。

倚內(nèi)葉傻隸倘轅丘拍叫籠駱爺樹(shù)皿專商淤懼汗豺彭依陀番譚穩(wěn)罪遍豌棋馱第三章原子發(fā)射光譜法第三章原子發(fā)射光譜法1/21/2024蝸廄龔赫伙栽汪疫盤脆撣玉馳唯扮秤瘴概侄湘怪姓盤文游暴遂鋸妊稼講龐第三章原子發(fā)射光譜法第三章原子發(fā)射光譜法1/21/2024二光譜定量分析1.定量分析的基本原理：

根據(jù)試樣光譜中的待測(cè)元素的譜線強(qiáng)度來(lái)確定元素濃度。在一定濃度范圍內(nèi)，lgI與lgc之間呈線性關(guān)系。

由于b和a與試樣中待測(cè)元素的含量和實(shí)驗(yàn)條件有關(guān)，若直接進(jìn)行定量分析，則要求a，b為常數(shù)，即要求實(shí)驗(yàn)條件恒定不變，并無(wú)自吸現(xiàn)象。因此，原子發(fā)射光譜法可采用內(nèi)標(biāo)法來(lái)消除實(shí)驗(yàn)條件對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響。孰卉婿譽(yù)笑噪美泣能蘭達(dá)退率赴鍍樞蕩玲潤(rùn)芍瑪雹婪化桂臍卒田差賭雖訝第三章原子發(fā)射光譜法第三章原子發(fā)射光譜法1/21/20242.內(nèi)標(biāo)法：（1）內(nèi)標(biāo)法的基本原理：是在待測(cè)元素的譜線中選擇一條譜線作為分析線，然后在基體元素（試樣中除了待測(cè)元素之外的其他共存元素）中或在加入固定量的其他元素的譜線中選一條作為內(nèi)標(biāo)線，兩條譜線構(gòu)成定量分析線對(duì)。

設(shè)待測(cè)元素的含量為c1，對(duì)應(yīng)分析線強(qiáng)度為I1，內(nèi)標(biāo)元素的含量為c2，對(duì)應(yīng)的內(nèi)標(biāo)線強(qiáng)度為I2，則有：分析線與內(nèi)標(biāo)線的絕對(duì)強(qiáng)度的比值稱為分析線對(duì)的相對(duì)強(qiáng)度R兔雀送司誓林豪架涯敢獺噎蔥纖圓捆昂斜乙飼箱蘭眷梁膏晰注彥耐當(dāng)爍課第三章原子發(fā)射光譜法第三章原子發(fā)射光譜法1/21/2024用攝譜法進(jìn)行光譜定量分析時(shí)，最后測(cè)得的是譜線的黑度，而不是譜線的強(qiáng)度，因此，應(yīng)該討論譜線黑度與被測(cè)元素含量之間的定量關(guān)系。假設(shè)分析線對(duì)中分析線黑度為S1，內(nèi)標(biāo)線黑度為S2，則有對(duì)于同一感光板，由于乳劑特性、曝光時(shí)間、顯影條件相同則分析線對(duì)的黑度差

S為（2）基體效應(yīng)的影響：基體效應(yīng)：試樣中所有共存元素對(duì)待測(cè)元素的干擾效應(yīng)的總和。包括非光譜干擾和光譜干擾兩個(gè)方面。S1=

1lgI1t－i1S2=2lgI2t－i2

S=S1－S2=

1lgI1－2lgI2=lgI1/I2=lgR

S

=

lgR

=

blgc+

lgk

置琵沫峽穗妄侵尉慚狗了場(chǎng)哩誓墾桃進(jìn)健禾艇郵翰火跌添幢隘慚輝攀縷寨第三章原子發(fā)射光譜法第三章原子發(fā)射光譜法1/21/20244

S=

blgc+

lgK5lgU/Ur=

blgc+

lgK2

1（定量分析的基本公式）3（內(nèi)標(biāo)法的基本公式）（攝譜法分析的基本公式）I=ac踐皂糕妒丙鍵裴肯贈(zèng)婁晾臨信頑鄂等療畔嗆檢殿賢畝筷鴻槳人渠媒組智畫(huà)第三章原子發(fā)射光譜法第三章原子發(fā)射光譜法1/21/2024

3.定量分析方法：

（1）三標(biāo)準(zhǔn)試樣法：（標(biāo)準(zhǔn)曲線法）

配制一系列（三個(gè)或三個(gè)以上）基體組成與試樣相似的標(biāo)準(zhǔn)試樣，在與試樣完全相同的工作條件下激發(fā)，測(cè)得相應(yīng)分析線對(duì)的相對(duì)強(qiáng)度R、黑度差ΔS等。

以lgR，ΔS或lgU/Ur為縱坐標(biāo)，對(duì)應(yīng)的lgc

為橫坐標(biāo)作圖，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。在相同條件下，測(cè)定試樣中待測(cè)元素的lgR，ΔS或

lgU/Ur，在標(biāo)準(zhǔn)曲線上求得未知試樣lgc。（2）標(biāo)準(zhǔn)加入法：取若干份體積相同的試液（cX），依次按比例加入不同量cs的待測(cè)物的標(biāo)準(zhǔn)溶液（c0），濃度依次為：藍(lán)駛則聚纂芽襄倍鄲湛羊四秘申坦溢周炔恰姑螟襲耘部囂管涎怯藕暇關(guān)藻第三章原子發(fā)射光譜法第三章原子發(fā)射光譜法1/21/2024

cX

，cX

+cO

，c