第八章原子发射光谱法精要.pptVIP

第九章 原子发射光谱法（AES） Atomic Emission Spectroscopy 一、原子发射光谱的产生 原子的核外电子一般处在基态运动，当获取足够的能量后，就会从基态跃迁到激发态，处于激发态不稳定（寿命小于10-8 s），迅速回到基态时，就要释放出多余的能量，若此能量以光的形式出现，即得到发射光谱。 每一种元素的原子在火焰、电弧放电等激发光源受激发时，便发射出特有的原子光谱，检查试样光谱中是否出现该元素的特征谱线，便可以确定该元素的存在——光谱定性分析。 释放的能量与发射光谱的波长关系： ΔE=E2- E1 λ= h c/E2-E1 =h c/λ υ= c /λ =hυ σ= 1/λ =hσc h 为普朗克常数（6.626×10-34 J.s） c 为光速(2.997925×1010cm/s) 激发电位: 原子外层电子从低能级激发到高能级需要的能量. 共振线: 具有最低激发电位的谱线，一般是该元素的最强谱线。 二、谱线强度 2 谱线强度公式： Iij = gi/g0AijhυijN0e-Ei/kT 谱线强度与温度 三、谱线的自吸与自蚀 1．自吸:原子在高温时被激发，发射某一波长的谱线，而处于低温状态的同类原子又能吸收这一波长的辐射。 I = I0e-ad I0为弧焰中心发射的谱线强度，a为吸收系 数，d为弧层厚度。 2 自蚀：元素浓度越大时，共振线常呈现自蚀现象。 四、原子发射光谱仪器装置 激发光源： 激发光源的作用及理想光源： 光源具有使试样蒸发、解离、原子化和激发、跃迁产生光辐射的作用。 光源 1 电弧 DC特点与应用： 2)交流电弧 一般特点和应用： A. 电极上无高温斑点，温度分布较均匀， 满足一般定量要求； B. 温度比 DC略高，可测元素多； C. 蒸发能力比 DC低，检出性能稍差。 2 火花 3 激光 4 等离子体光源 等离子体是一种电离度大于0.1%的电离气体，由电子、离子、原子和分子所组成，其中电子数目和离子数目基本相等，整体呈现中性。 最常用的等离子体光源是直流等离子焰（DCP）、电感耦合高频等离子炬（ICP）、和微波诱导等离子体（MIP）等。 DCP基体效应大，未能广泛推广使用。MIP主要用于气相色谱的检测器。在原子发射光谱中占主导地位的是ICP。 ICP-AES的结构流程 structure of ICP-AES and process ICP-AES ICP-AES的原理principle and feature of ICP-AES 2. 炬管与雾化器 3. 原理 ICP-AES 特点 feature of ICP-AES 等离子体发射光谱仪 plasma emission spectrometry 凹面光栅与罗兰圆 特点 : 2. 全谱直读等离子体光谱仪 仪器特点: 光路图 检测器 ICP的结构示意图 ICP中温度分布： 光源选择： 分光系统 ： 检测系统： 1 目视法 仅适于可见光部分，如专用钢铁及有色金属的半定量分析的看谱镜 3 光电法 光电法用光电倍增管或 其它光电器件来 检测谱线强度 电感耦合等离子体光谱法的试样前处理： 一般采用溶液样品，各类样品均应转化为溶液进行分析。原则是：尽量不引入盐类或其他成盐试剂，以免增加溶液中固体物的量，含盐量高会造成进样雾化器的堵塞及雾化效率的改变，引入较大误差。一般采用硝酸或盐酸等处理样品，尽量不用硫酸等粘度较大的酸溶解样品。处理后试液中残余酸不宜过高，一般为5％～10％。 ICP分析中如何避免样品间的互相沾污？ 测量时，不要依次测量浓度悬殊很大的样品，可把浓度相近的样品放在一起测定，测定样品之间，应用蒸馏水或溶剂冲洗之。 配制ICP分析用的多元素贮备标准溶液的注意事项： 溶剂用高纯酸或超纯酸；用重蒸的离子交换水；使用光谱纯、高纯或基准物质；把元素分成几组配制，避免谱线干扰或形成沉淀。  在ICP-AES法中，为什么必须特别重视标准溶液的配置？ 不正确的配置方法将导致系统偏差的产生；介质和酸度不合适，会产生沉淀和浑浊；元素分组不当，会引起元素间谱线干扰；试剂和溶剂纯度不够，会引起空白值增加、检测限变差和误差增大。?  1 定性分析 A．标准样品与试样光谱比较法 用标准样品与试