原子发射光谱分析法.pptVIP

一 光源 光源的作用：提供能量使样品蒸发, 形成气态原子, 并进一步使气态原子激发而产生光辐射。 蒸发：使试样中各种元素从试样中蒸发出来，在分析间隙形成原子蒸气云（原子化）。 激发：使蒸气云中的气态原子（或离子）获得能量而被激发，当激发态的原子（或离子）跃迁至基态（或较低激发态）时，辐射光谱。 1. 直流电弧 直流电作为激发能源，电压150～380V，电流5～30A；两支石墨电极，试样放置在下电极(阳极)的凹槽内；使分析间隙的两电极接触或用导体接触两电极，通电，电极尖端被烧热，点燃电弧，再使电极相距4～6mm；电弧点燃后，热电子流高速通过分析间隔冲击阳极，产生高热，试样蒸发并原子化，电子与原子碰撞电离出正离子冲向阴极使阴极发射电子。电子、原子、离子间的相互碰撞，使原子跃迁到激发态，返回基态时发射出该原子的光谱。 弧焰温度：4000～7000 K 可使约70多种元素激发； 特点：绝对灵敏度高，背景小，适合定性分析； 缺点：弧光不稳，再现性差；不适合定量分析。 2. 低压交流电弧 工作电压：110～220 V。 采用高频引燃装置点燃电弧，在每一交流半周时引燃一次，保持电弧不灭； 特点： （1）电弧温度高，激发能力强； （2）电极温度稍低，蒸发能力稍低； （3）电弧稳定性好，使分析重现性好，适用于定量分析。 3　高压火花 高压火花的特点： （1）放电瞬间能量很大，产生的温度高，激发能力强，某些难激发元素可被激发，且多为离子线； （2）放电间隔长，使得电极温度低，蒸发能力稍低，适于低熔点金属与合金的分析； （3）稳定性好，重现性好，适用定量分析； 缺点： （1）灵敏度较差，但可做较高含量的分析； （2）噪音较大； 二、光谱半定量分析 1、谱线黑度比较法 将试样与已知不同含量的标准样品在一定条件下摄谱于同一光谱感光极上，用目视法直接比较被测试样与标样分析线黑度。 2、显线法 元素含量低时，仅出现少数灵敏线，随元素含量增加，谱线随之出现。可编成一张谱线出现与含量关系表，依此估计试样中该元素的大致含量。 三、光谱定量分析 1、光谱定量分析的基本关系式: I = a c b 求对数： log I = b log c + log a a 为与条件有关的常数 b=1 没有自吸：I = a c b＜1有自吸 2、内标法 按分析线与内标线强度比进行光谱定量分析 的方法称内标法；所选用的分析线与内标线的组合叫作分析线对。 在光谱定量分析中，内标元素的含量必须固定，它可以是试样中的基体成份，也可以是以一定的含量加入试样中的外加元素。 设分析线和内标线的强度分别为I1和I2，则 I = a Cb I0 = a0 C0b0 R= I / I0 =a Cb / ( a0 C0b0) 当内标元素的含量一定时，a /( a0C0b0)为常数； R= I /I0 = a Cb 取对数后，得到 : log R = b log C + log a 此为内标法定量分析的基本公式。 使用内标法必须具备下列条件： 1.分析线对应具有相同或相近的激发电位和电离电位。 2.内标元素与分析元素应具有相近的沸点，化学活性及相近的原子量。 3.内标元素的含量固定，不随分析元素的含量变化而变化。 4．内标线及分析线自吸要小。 5．分析线和内标线附近的背景应尽量小。 6．分析线对的波长，强度及宽度也尽量接近。 3、定量分析方法 1）工作曲线法 标准样与试样在相同条件下激发光谱，以分析线强度（或内标法分析线对强度比R或lgR）对浓度c或lgc做校准曲线，在由校准曲线求得试样中被测元素含量。 摄谱法：分析线与内标线黑度差ΔS与被测元素浓度呈线性关系 ΔS=γblgc+ γ lgA 以ΔS对lgc作图 光电直读法： lgU对lgc作图 2）标准加入法 在测定低含量元素时，找不到合适的基体来配制标准试样时，可以采用标准加入法。 直线外推 应用范围广 可测定的元素多达70多种 本 章 小 结 原子光谱的产生：第一共振线、自吸、自蚀、影响谱线的强度的因素 仪器：光源的作用、 ICP光源 分析方法： 定性分析—分析线、最后线 半定量分析 定量分析方法—工作曲线法、标准加入法 内标法 课后作业 采用原子发射光谱法测定铜合金中的Pb含量，基体元素铜被选为内标元素，同时采用标准加入法定量，采