第6章 原子发射光谱.ppt

三 原子发射光谱法的特点 1．选择性好（特征谱线），可同时或连续测定数种元素； 2．灵敏度高:10-9g/ml、 10-7g/g ，精密度较高； 3．分析速度快，测定元素范围广（70种元素）； 4. 试样用量少，可以不损坏样品；仪器设备相对简单易得。 5．局限性 （1）样品的组成对分析结果的影响比较显著。因此，进行定量分析时，常常需要配制一套与试样组成相仿的标准样品，这就限制了该分析方法的灵敏度、准确度和分析速度等的提高。 (2）发射光谱法，一般只用于元素分析，而不能用来确定元素在样品中存在的化合物状态，更不能用来测定有机化合物的基团；对一些非金属，如惰性气体、卤素等元素几乎无法分析。主要用于金属元素和少数非金属元素（磷、硅、砷、碳、硼等）的分析。 典型发射光谱图 2.共振线、第一共振线 由激发态直接跃迁至基态时辐射的谱线称为共振线。由第一激发态直接跃迁至基态的谱线称为第一共振线。 光源的作用: 蒸发、解离、原子化、激发、 跃迁。 光源的影响：检出限、精密度和准确度。 光源的类型： （一）直流电弧 （二）交流电弧 （三）电火花 （四）电感耦合等离子体(ICP) （Inductively coupled plasma） （一）直流电弧 1、工作原理 利用直流电作电源，使电极间隙产生电弧以使试样蒸发、原子化及激发。 3、直流电弧的特点 优点: 1）电极头温度高（与其它光源比较）， 蒸发能力强，测定的灵敏度高； 2）设备简单，不需高压，安全。 缺点: 1）放电不稳定，分析结果重现性差； 2）弧较厚，自吸现象严重，故不适宜用 于高含量定量分析，但可很好地应用 于矿石等的定性、半定量及痕量元素 的定量分析。 交流电弧是介于直流电弧和电火花之间的一种光源。 优点： 1）与直流相比，交流电弧的电极头温度稍低一些，但激发温度较之高； 2）且由于有控制放电装置，故电弧较稳定。 这种电源广泛用于光谱定性、定量分析。 缺点：灵敏度较低。 在由三个同心石英管外套装一个高频感应线圈，感应线圈与高频发生器连接。 3、焰区分类 火焰可分为若干区，各区的温度不同，性状不同，辐射也不同。 （1）焰心区 感应线圈区域内，白色不透明的焰心，高频电流形成的涡流区，温度最高达10000K，电子密度高。发射很强的连续光谱，光谱分析应避开这个区域。试样气溶胶在此区域被预热、蒸发，又叫预热区 （2）内焰区 在感应圈上10-20mm左右处，淡蓝色半透明的炬焰，温度约为6000 -8000K。试样在此原子化、激发，然后发射很强的原子线和离子线。这是光谱分析所利用的区域，称为测光区。测光时在感应线圈上的高度称为观测高度。 （3）尾焰区 在内焰区上方，无色透明，温度低于6000K，只能发射激发电位较低的谱线。 。 4、ICP特点 优点： （1）线性范围大，检出限低； （2）稳定性好，精密度、准确度高； （3）自吸效应、基体效应小，光谱背景小； （4）应用广泛：70多种无机元素的定性、定量分 析。环境化学、生物化学、海洋化学、材料 化学。 局限性： 对非金属测定灵敏度低，一般只能测定液 体，仪器价格昂贵，维持费用较高。 现代直读ICP-AES仪器 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 　适合于试样中指定组分的定性鉴定。 二. 原子发射光谱摄谱法的半定量分析 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 三、观测系统 1.光谱投影仪 用于定性分析中进行观察谱片。 2. 测微光度计（黑度计） 用于定量分析中测量感光板上谱线的黑度。 IRIS Intrepid全谱直读等离子体发射光谱仪(ICP-AES)是美国热电公司生产的原子光谱分析仪器，该仪器采用CID检测器和设计独特的光学系统，具有高分辨率、高灵敏度，可同时测定元素周期表中的73种元素，每个元素波长可任意选择，最大限度地减少了元素之间的相互干扰。适用于金属、环境、地球化学等领域对元素(0.00X %～X %)的