现代检测技术-CH2-1原子光谱2014.ppt

定性分析通常将试样与已知的各元素光谱图进行比较，以确定试样的组成。 特征光谱：元素不同→电子结构不同→光谱不同； 分析线：复杂元素的谱线可能多至数千条，只选择其中几条特征谱线检验，称其为分析线； 最后线：浓度逐渐减小，谱线强度减小，最后消失的谱线。 灵敏线：最易激发的能级所产生的谱线，每种元素都有一条或几条谱线最强的线 例：溶液中含 Cd 10.0 % 时，有14 条谱线 0.1 % 10 0.01 % 7 0.001 % 1（最后线，226.5nm）　　　　 2.2 原子发射光谱分析 第2章 光谱分析的发展与应用 2.2.3 ICP-AES定性基础 定性分析通常将试样与已知的各元素光谱图进行比较，以确定试样的组成。 早期分析手段是将已知元素与待测元素的谱图拍摄在同一感光板上进行比较，或者将试样与纯铁试样的谱线比较。现在通常由计算机检索。 2.2 原子发射光谱分析 第2章 光谱分析的发展与应用 2.2.3 ICP-AES定性基础 原子由激发态 i 向低能级 j 跃迁，所发射的谱线强度与激发态原子数成正比： Iij = ni Aijh?ij h为Plank常数，Aij为跃迁几率，?ij为发射谱线的频率。 在热力学平衡时，单位体积的基态原子数n0与激发态原子数ni的之间的分布遵守玻耳兹曼分布定律： gi、g0为激发态与基态的统计权重，Ei为激发能，k为玻耳兹曼常数；T为激发温度。 2.2 原子发射光谱分析 第2章 光谱分析的发展与应用 2.2.3 ICP-AES定量基础 结合以上两式： 影响谱线强度的因素： 激发能越小，谱线强度越强； 温度升高，谱线强度增大，但易电离； 浓度较高时，可能产生自吸现象，也使辐射强度降低。 2.2 原子发射光谱分析 第2章 光谱分析的发展与应用 2.2.3 ICP-AES定量基础 ICP等离子炬中气态分析物质的量 n0 与待测物分析浓度 c 成正比： 样品溶液的吸出速率或提升量 Fl、雾化效率 ?n、等离子体温度 T 等对 n0有影响。 上述条件一定时，谱线强度与被测元素浓度成正比： 当谱线存在自吸现象时，关系式变为： 2.2 原子发射光谱分析 第2章 光谱分析的发展与应用 2.2.3 ICP-AES定量基础 内标法定量分析 在被测元素的光谱中选择一条作为分析线(强度Ix)，再选择内标物的一条谱线(强度I内标)，组成分析线对，则 相对强度R： 2.2 原子发射光谱分析 第2章 光谱分析的发展与应用 2.2.3 ICP-AES定量基础 内标元素和内标线的选择原则 内标元素与被测元素化合物具有相似的蒸发性质，离解能、激发电位 (及电离能)相近； 内标元素的含量必须适量和固定； 原子线与原子线组成分析线对，离子线与离子线组成分析线对； 分析线和内标线没有自吸或自吸很小，且不受其它谱线的干扰； 摄谱法中组成分析线对的两条谱线的波长应尽量靠近。 2.2 原子发射光谱分析 第2章 光谱分析的发展与应用 2.2.3 ICP-AES定量基础 标准加入法 取若干份体积相同的试液（cx），依次按比例加入不同量的待测物的标准溶液（ cs），定容后浓度依次为： cx，cx + cs，cx + 2cs ， cx + 3cs ， cx + 4cs …… 分别测得吸光度为：AX，A1，A2，A3，A4……。 以A对c做图得一直线，图中cx点即待测溶液浓度。 基本原理： 2.2 原子发射光谱分析 第2章 光谱分析的发展与应用 2.2.3 ICP-AES定量基础 * 利用试样中的另一种元素或人为引入某一元素（称为内标元素），这样在摄谱时，不论实验条件如何波动，被测元素与内标元素的摄谱条件始终保持相同，实验条件的波动对两者的影响程度也相当，因此用这两者谱线强度的比值作为定量分析的指标，显然可以得到比较稳定和可靠的结果。 现代检测技术 第2章 光谱分析技术的进展与应用 2.1 原子吸收光谱分析(回顾) 2.2 原子发射光谱分析 2.3 分子吸收光谱分析(回顾) 2.4 红外光谱分析 2.5 分子荧光光谱分析 重点介绍在化学、环境、生物领域和海洋科学领域广泛应用的现代检测与