原子发射光谱法-西北大学化学与材料科学学院.PPT

能级图 把原子中所可能存在的光谱项--能级及能级跃迁用平面图解的形式表示出来, 称为能级图。 2. 谱线的自吸与自蚀 A. 自吸 I = I0e-ad I0 为弧焰中心发射的谱线强度; a 为吸收系数; d 为弧层厚度 四、 检测器 ⑶ 感光板乳剂特性曲线 A．曝光量(H) 与照度(E)的关系 五、AES的定性定量分析方法 A．标准样品与试样光谱比较法 用标准样品与试样在相同的条件下摄谱。 比较标准样品与试样所出现的特征谱线。 若试样光谱中出现标准样品所含元素的2~3条特征谱线，就可以证实试样中含有该元素。 否则不含有该元素。 3. 原子发射光谱法的半定量分析（摄谱法） 将试样与已知不同含量的系列标准样品在一定条件下摄谱于同一光谱感光板上。 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。 根据黑度，估计欲测元素的近似含量。 定量分析的基本关系式： 具有好的检出限,一些元素可达到10-3~10-5ppm。 ICP稳定性好，精密度高，相对标准偏差约1%。 基体效应小。 光谱背景小。 准确度高，相对误差为1%。 自吸效应小 线性范围宽，测量浓度范围从ppm到百分几十 * 西北大学基础化学实验 * 西北大学基础化学实验 《仪器分析实验》 原子发射光谱法 Atomic Emission Spectroscopy For Short：AES 一. 原子发射光谱的产生 电能、热能、光能等激发气态基态原子、离子的核外电子受激跃迁至高能态。 E2 E0 E1 E3 ?h?i 气态、激发态原子、离子的核外电子，迅速回到低能态时以光辐射的形式释放能量。原子发射光谱 (寿命小于10-8s) 第一部分 基本原理 激发电位 共振线、第一共振线 最灵敏线、最后线、分析线 4.原子线(Ⅰ)：M*? M (I); 离子线(Ⅱ,Ⅲ) ：M* +? M + (Ⅱ) M*2+ ? M2+ (Ⅲ) Na (1s)2(2s)2(2p)6(3s)1 二.原子发射谱线强度与试样中元素浓度的关系 E0 Ei gi 、g0—激发态和基态的统计权重 Ei —激发电位 K — Boltzmann常数 T —温度K Ai —蒸发出的原子数 K —蒸发速率常数 ? —逸出速率常数 C —试样中浓度 ? —电离度 1. 谱线强度及其影响因素 Ii =[ gi/g0 e-Ei/kTAihυi (1-?)k/? ] C 谱线强度的基本公式: 当以上的影响因素恒定时： Ii =[ A] C B. 自蚀 在谱线上，常用r表示自吸，R表示自蚀。在共振线上，自吸严重时谱线变宽， 称为共振变宽。 Ii =[ A] C b 考虑到自吸作用的影响时： 激发源(光源) 单色器 检测器 数据处理与显示 一、原子发射光谱法的分析过程 第二部分 原子发射光谱仪 A A. 低压交流电弧 高频高压引火线路 低频低压燃弧线路 2.5~3KV 10KV 4000~7000K 220V 50Hz 特点与应用 电极放电较稳定 适用于矿物、低含量金属的测定、只能测定固体粉末。 二、 激发源(光源) B. 电感耦合等离子体 ICP（Inductively coupled plasma） 三、 单色器(摄谱仪) A. 平面光栅摄谱仪的色散系统 平面光栅衍射的线色散率、分辨率、聚光本领 ⑴ 摄谱步骤 ⑵ 感光板 玻璃板为支持体，涂抹感光乳剂(AgBr+明胶+增感剂) 安装感光板在摄谱仪的焦面上 激发试样，产生光谱而感光 显影，定影，制成谱板 特征波长，定性分析 特征波长下的谱线强度，定量分析 显影： 对苯二酚 （海德洛） 感光： 2AgX+2hυ→ Ag(形成潜影中心)+X2 A. 摄谱法 对甲氨基苯酚 （米吐尔） 定影： AgBr +Na2S2O3 → NaAgS2O3 Na3Ag(S2O3)2 Na5Ag3(S2O3)4 硫代硫酸钠（海波） γ B. 黑度(S) i0 未曝光部分的透光强度 i 曝光部分的透光强度 雾翳 i0 i C．黑度(S)与曝光量(H) 的关系 黑度(S)与曝光量(H) 的关系难以用一般的数学公式描述。 γ =?S/ ? log H 感光板的反衬