吉林大学《仪器》第04章原子发射分解.ppt

* 第四章 原子发射光谱法 (AES) 4.1 实验装置 ? 光源 准直 分光 聚焦 检测 4.1.1 光源 （1）??? 直流电弧 阴极 阳极 阴极斑点 3000 K 阳极斑点 4000 K 外焰 弧柱 激发温度：4000 K ~ 7000 K L R 优点：阳极温度高，蒸发温度高，灵敏度高 缺点：稳定性差，只能作定性分析 A 分析间隙 DC 170~300 V 优点：稳定性好，可作定量分析 缺点：蒸发温度低，灵敏度差 （2）??? 交流电弧 T1变压器 可使220V电压上升至3000V， G1放电，形成L1-C1-G1 高频震荡放电 T2 变压器可使电压上升至10000V，G2放电，形成L2-G2-R2 低压电弧放电 激发温度：4000~7000 K G1 C1 C2 T2 T1 R2 R1 G2 L2 L1 AC 220 V （3）火花 通过变压器T使电压上升至10000～25000V，并使C充电，到一定电压，G处放电 优点：可分析固体，稳定性好 缺点：蒸发温度低，灵敏度差 C T L 激发温度：10000K AC 220 V G R （4）??? 电感耦合等离子体（ICP） 等离子体：物质的第四态，物理上指电离度大于0.1%的电离 气体。 尾焰 标准分析区 初辐射区 感应区 预热区 切向冷却气（Ar） 等离子体气（Ar） Tesla线圈 样品雾 + 载气 气体 样品 气溶胶 废液 各种激发光源的比较： ? 直流电弧 交流电弧 火花 ICP 稳定性 差 较好 好 很好 蒸发温度 高 中 低 很高 激发温度 4000~7000 4000~7000 10000 6000~8000 分析应用 固体 定性 固体 定量 固体 定量 溶液 定量 ICP形成： ①首先要有种子（即电子） ICP环状结构的形成： 趋肤效应 中央通道 优点：不易产生自吸，线性范围宽，干扰低 ②高频电流 高频磁场 形成高频电场 电子涡流 热、光 4.1.2 分光系统 （1）棱镜 棱镜分光的依据是 和 ?2 ?1 ?1, ?2 ?1 ?2 A ?2 ?1 M b 偏向角 i 例如：λ1和λ2二个波长光 ∵ λ1λ2 ∵ i1 ＝ i2（入射角相等） ∴ n1 n2（根据 ） ∴ γ1γ2（根据 ） 即不同波长的光（λ1和λ2）经过棱镜后分开 棱镜分光的性能指标有角色散率、线色散率和分辨率。 角色散率 θ：偏向角 m ：棱镜个数 ：折射率随波长变化 线色散率 ?2 e ?1 l ?1， ?2 透镜 l ：焦面上不同入射光之间的距离 f ：透镜焦距 ε ：检测器平面（焦平面） 与光轴间的夹角 Rayleigh判据： 两谱线强度相等，一谱线强度最高与另一谱 线最低重合。 分辨率 m ：棱镜个数 b ：棱镜底边长 （2）光栅 a、平面光栅 分光原理：单缝的衍射和多缝干涉的结果是使不同波长 的光在不同φ’处有极大（亮点）。 a d A B 法线 1 2 1’ 2’ C D φ φ’ φ φ’ φ ：入射角 φ’ ：衍射角 d ：光栅常数 光束2和1的光程差为 BD－AC BD＝dsinφ AC＝dsinφ’ 光栅公式 BD－AC＝dsinφ －dsinφ’ ＝ d（sinφ ±sinφ’）＝kλ k ：光谱级数（当k＝0， ±1， ±2，·······光加强） 平面光栅的缺点：零级光强度过大。光栅公式中，光线为同侧，取＋号，异测，取－号 或同侧 φ 与 φ’ 均取正，异侧 φ 取正， φ’ 取负。 b 、闪耀光栅 ? ? ? ?  ? M、M’不重合即槽面法线M与光栅平面法线M’不重合 闪耀波长： 自准式： 角色散率 ? 闪耀角 线色散率 一般 为90o 倒色散率 （