第二章 原子发射光谱分析讲解.ppt

光栅摄谱仪的性能指标 色散率：与波长无关 分辨率：高于棱镜，光栅宽、刻痕多，R大 闪耀特性：对辐射能量集中的能力 两种摄谱仪的性能比较 ? 原理 色散率与分辨率 波段范围 集光 使用范围 棱镜 折射 低、与λ有关 窄、已定 弱 一般元素 光栅 衍射 高、与λ无关 宽、可任选 强 谱线复杂元素 3. 纪录与观测设备 （1）感光板 透过率与黑度 透过率：T=i/i0，i0是透过未感光部分的光强，i是透过变黑部分的光强 谱线黑度：S=lg(1/T) 感光板的乳剂特性曲线 黑度与曝光量之间关系的曲线。在直线段，S∞I 乳剂特性曲线的用途 用于谱线黑度与强度之间的换算 了解感光板的特性，选择正确的光谱分析条件 扣除背景 乳剂特性曲线 （2）光谱投影仪：定性用 （3）测微光度计：测量谱线黑度的仪器 （4）光电直读式光谱仪 一般与ICP光源配合使用 优点：分析速度快，准确度高，适合于较宽的波长范围，对含量相差很大的不同元素也可同时进行分析，线性范围宽。 三、光谱定性分析与定量分析 光谱定性分析 光谱定性分析原理 元素的特征谱线是光谱定性的依据 元素的灵敏线、最后线与分析线 自吸与自蚀线 光谱定性分析方法 标准试样光谱比较法：被测样品与标准样品在相同条件下并列摄谱，以确定元素的存在。 铁光谱比较法：最常用的方法。用试样与纯铁并列摄谱，以铁光谱作波长标尺，判断其他元素的存在。 波长测定法：用仪器和铁谱结合准确测定谱线波长 光谱定性分析步骤 试样预处理 摄谱 哈特曼光阑的结构与作用 应选择合适的光源、摄谱仪、感光板、狭缝宽度 进行全分析时应选择分段曝光法，合适的摄谱顺序等。 检查谱线 一般有两条以上灵敏线出现，可确认该元素存在 防止过度检出或漏检 2. 光谱定量分析 （1）光谱定量分析原理 光谱定量分析依据 被测元素的谱线强度与基态原子数成正比，即试样中该元素浓度成正比，是光谱定量分析的依据，其表达式为： 罗马金公式：I=acb, lgI=blgc+lga 内标法原理 什么是内标法？无法直接测定I 内标法的定量关系式 根据乳剂特性曲线 ΔS=γlg(I/I0)=γlgR=γblgc+γlgA ΔS与lgc成正比关系，可用于定量 内标元素和分析线对的选择原则 分析线对应具有相同或相近的激发电位和电离电位。 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。 内标元素的含量，应不随分析元素的含量变化而变化。 内标线及分析线自吸要小。 分析线和内标线附近的背景应尽量小。 分析线对的波长，强度及宽度也尽量接近。 （2)定量分析方法与步骤 三标准试样法 以Δs为纵坐标，以欲测元素的含量的对数logc为横坐标作图的方法 步骤 (3)光谱半定量分析 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，然后在映谱仪上用目视法直接比较被测试样与标样光谱中分析线黑度，若黑度相等，样品中欲测元素的含量近似等于该标准样品中该元素的含量。 谱线呈现法 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。 均称线对法 测定大量基体中的少量杂质 例如,铅的谱线呈现法 Pb % 谱线特征 0.001 2833.069 清晰可见 2614.178和2802.00弱 0.003 2833.069 清晰可见 2614.178增强2802.00变清晰 0.01 上述谱线增强,2663.17和2873.32出 0.03 上述谱线都增强 0.10 上述谱线更增强,没有出现新谱线 0.30 2393.8, 2577.26 出现 (4) 光谱背景及其扣除 连续光谱背景产生的原因： 分子辐射、固体颗粒的连续光谱、谱线扩散等引起。 扣除： 利用乳剂特性曲线扣除，在光电直读仪上可自动校正。 第二章 原子发射光谱分析法 Atomic Emission Spectroscopy AES 一、原子发射光谱分析基本理论 概述 历史 产生和发展最早的光学分析方法，主要用于金属元素和部分非金属元素的定性和定量。 特点 多元素同时检测能力 分析速度快 选择性好 检出限低：一般光源10～0.1ppm，ICP达ppb级 准确度较高 试样消耗少 2.基本原理 （1）原子光谱的产生 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，若此能量以电磁辐