第3章原子发射光谱技巧.pptVIP

第三章 原子发射光谱法;第三章 原子发射光谱法;二、发射光谱的特点; 2.原子谱线 原子的外层电子在外层轨道跃迁或回落所对应的谱线，常用罗马数字“Ⅰ”表示。 【如：LiⅠ 6767.85 ?——锂原子线。 3.离子谱线 离子的外层电子在外层轨道跃迁或回落所对应的谱线，可用数字“Ⅱ”、“Ⅲ”表示。 【如：MgⅡ 2795.53 ?——镁的一级电离的离子线。 MgⅢ 1828.97 ?——镁的二级电离的离子线。;第二节 分析过程;作用：提供足够的能量，使被测元素激发并产生辐射信号。 按产生能量的方式不同，可将光源分为四种。;1 直流电弧光源：利用直流电弧作为激发能源。 特点：能持续放电，灵敏度高。电极温度约3000～4000K，弧温4000～7000K。 缺点：稳定性稍差。 适于定性分析和矿石、矿物等难熔物中痕量组分的定量分析。;2 交流电弧光源：利用交流电弧作为激发能源。 特点：间歇放电。稳定性好，准确度高。电极温度1000～2000K，弧温4000～8000K。 缺点：灵敏度稍差。 适于分析金属合金中低含量元素的浓度。;4 电感耦合等离子体光源(ICP) 利用等离子体在交变磁场中产生感生电流，从而对样品加热使之激发。 【等离子体：指电离度大于0.1%，且正、负电荷相等的电离气体。;特点：①激发温度高(5000～8000K)，适于各种元素的分析。 ②激发时间长(约1ms)，原子化完全，故灵敏度高。 ③放电稳定性好，分析精密度高( sr≈1%)。 ④分析时样品处在惰性等离子气体中，故背景干扰小。;【各种光源的性能比较;作用：将来自光源和样品发射的混合光分开，从而获得所需要的样品的特征谱线。 分光元件：棱镜或光栅。;第四节 发射光谱的分析方法; 2 元素光谱图比较法：以铁为纯物质，与标准图谱和权威资料进行比较的方法。 适于样品中待分析元素很多，或该元素的纯品较难获取的情况。 操作方法：以纯铁为参照，利用哈特曼光栏在同一感光板上分别拍下铁和被测样品的光谱图。然后将所拍铁的谱线与铁的标准图谱相比较，确定所拍图谱中各位置的波长。再根据样品中各发射线的波长，查阅权威的波长表(如中国工业出版社《光谱波长表》) ，即可确定样品中所含元素的种类。;分析条件的选择：主要从三方面考虑 ①激发光源：应选电极温度较高的激发光源，以利于样 品挥发，提高灵敏度(如用直流电弧光源)。 ②分光系统：选用色散率较大的光栅或棱镜，以提高分 光效果；光谱狭缝应适当小一些，以减少 干扰。 ③曝光时间：对于摄谱法，曝光时间长短非常关键，既 不能因曝光不足而漏检，也要防止曝光过 度而难以分辨。;(一)分析原理 原子发射的谱线强度与试样中该原子的含量有关，由此可根据强度进行定量分析。按波尔兹曼分布公式，可导出相应的定量关系式 I = a·c I ——谱线强度； a ——与操作条件有关的常数； c ——样品中被测原子的浓度。 但实测的 I 通常比理论值小，原因在于谱线存在“自吸”。;【影响自吸的因素： ①浓度：当被测物浓度很小时，不产生自吸。浓度越大，自吸越严重。浓度很大时，甚至出现谱线中间凹下去的“自蚀”现象。 ②火焰半径：半径越大，中心激发原子发射的电磁波在火焰中通过的时间则越长，自吸越严重。 在各种火焰中，直流电弧火焰最厚，自吸现象最严重；而ICP火焰自吸最小。 ; 为消除自吸的影响，可在浓度中引入一个校正因子b：;(二)分析方法 按②式，似可采用标准曲线法确定样品中被测元素含量。 但实测中，操作条件难免有波动——导致 a 值变化，较难得到直线关系。为此，1925年盖拉赫.赫尔曼提出了内标法，以消除操作条件波动的影响。 ;比值 R 称为元素A和B的相对谱线强度，取对数;⑵测定步骤：参考下表 ;2 利用内标法通过测谱线黑度进行定量 ⑴测定原理：传统的摄谱法是通过测微光度计测出感光板 上的谱线黑度(变黑的程度)而非强度