4-光学分析-原子发射光谱(2).ppt

练习题 选择： 1、在原子发射光谱分析法中，选择激发电位相近的分析线对是为了 （ ） A、减少基体效应 B、提高激发概率 C、消除弧温的影响 D、降低光谱背景 2、与光谱线强度无关的因素是（） A、跃迁能级间的能极差 B、高能级上的原子数 C、跃迁概率 D、蒸发温度 3、内标元素必修符合的条件之一是（） A、必须是基体元素具有含量最大的； B、必须与待测元素具有相同的激发电位； C、必须与待测元素具有相同的电离电位； D、与待测元素具有相近的蒸发特性。 判断： ICP光源中可有效消除自吸现象是由于仪器具有很高的灵敏度，待测元素的浓度低的原因 简答： 原子发射光谱法分析下列试样，应选用什么光源？ 1）矿石的定性、半定量分析； 2）合金或钢中的Cr的定量分析（含量10-3~10-2）； 3）矿泉水中金属元素Cr、Pb的定量分析（含量10-5~10-2） * * 第四章 原子发射光谱分析 （Atomic Emission Spectroscopy，AES） 关键词： 1）分析对象为大多数金属原子； 2）物质原子的外层电子受激发射产生特征谱线（线光谱）； 3）谱线波长——定性分析；谱线强度——定量分析。 概述 定义：AES是据每种原子或离子在热或电激发下，发射 出特征的电磁辐射而进行元素定性和定量分析的 方法。 原子发射光谱的产生过程： 1）能量（电或热、光） 基态原子 2）外层电子(outer electron) （低能态E1 高能态E2） 3）外层电子（低能态E1 高能态E2） 4）发出特征频率(?)的光子: ?E = E2-E1 = h? =hc/? AES 定性原理 由于原子或离子的能级很多并且不同元素的结构是不同的，因此对特定元素的原子或离子可产生一系不同波长的特征光谱，通过识别 待测元素的特征谱线存在与否进行定性分析—定性原理。 AES定量原理（Quantification） I = acb（Schiebe-Lomarkin公式） 取对数，上式变为： logI = blogc + loga 此式为 AES 分析的最基本的关系式。 以 logI 对 logc 作图，得校正曲线。当试样浓度高时，b1，工作曲线发生弯曲。 AES特点 1）多元素检测(multi-element); 2）分析速度快: 多元素检测; 可直接进样; 固、液样品均可 3）选择性好：Nb与Ta；Zr与Ha，Rare-elements; 4）检出限低：10-0.1?g/g(?g/mL); ICP-AES可达ng/mL级; 5）准确度高：一般5-10%，ICP可达1%以下; 6） 所需试样量少； 7） 线性范围宽(linear range)，4~6个数量级; 8）无法检测非金属元素：O、S、N、X(处于远紫外)；P、 Se、Te-----难激发，常以原子荧光法测定） AES仪器 AES仪器由光源、单色系统、检测系统三部分组成。 光源+样品 分光系统 光电转换 信号处理器 电感耦合等离子体 组成：ICP 高频发生器+ 炬管 + 样品引入系统 炬管包括： 外管—冷却气，沿切线引入 中管—辅助气，点燃 ICP (点燃 后切断) 内管—载气，样品引入（使用 Ar 是因为性质稳定、不 与试样作用、光谱简单） 依具体设计，三管中所通入的Ar 总流量为 5-20 L/min。石英管最大内径为2.5 cm 载气（Ar） 辅助气 冷却气 绝缘屏蔽 载气Ar + 样品 样品溶液 废液 ICP炬形成过程: 1）Tesla 线圈 高频交变电流（27-41KHZ, 2-4KW） 交变感应磁场； 2）火花 氩气 气体电离 少量电荷 相互碰 撞 “雪崩”现象 大量载流子； 3）数百安极高感应电流（涡电流，Eddy current） 瞬 间加热 到10000K 等离子体 趋肤效应 内管通入Ar 形成环状