[物理]第十二章 原子发射光谱.ppt

2、发射光谱的分析过程 1）试样蒸发、激发产生辐射; 2）色散分光形成光谱 ：光栅、棱镜 3）检测: 目视法、照相法、光电法; 4）根据光谱进行定性、定量分析 直流电弧特点： a）电极温度高，样品蒸发能力强（阳极斑）---进入电弧的待测物多---绝对灵敏度高---尤其适于定性分析；同时也适于部分矿物、岩石等难熔样品及稀土难熔元素定量； b）电弧不稳，弧柱在电极上反复无常游动----分析重现性差； c）弧层厚，自吸严重，不适合高含量物质分析； d）安全性差。 ICP光源特点 1）ICP的工作温度区温度高（等离子体核心温度得到10000K），且在惰性气体中原子化，有利于难熔化合物的元素激发，因此测定灵敏度高。 2）原子化温度高，原子在等离子体中停留时间长，原子化完全，化学干扰小，基体效应小，稳定性好，谱线强度大。 3）原子自吸、自蚀效应小。光谱背景小。 4）但对非金属测定的灵敏度低；仪器昂贵；维持费高。 9.4 原子发射光谱定性、定量分析 一、 AES的定性分析 ?E = E1-E0 = h? =hc/? 原子光谱中元素的特征谱线是原子发射光谱定性分析的基础，但元素的谱线有简单（H)，也有十分复杂（Fe）上千条谱线，在进行元素定性分析时，并不要求元素中每条谱线，实际只要检出少数灵敏线即可。 1、元素的灵敏线、共振线、最后线、分析线 1）灵敏线：强度较大的一些谱线，通常是元素谱线中最易激发或激发电位较低，跃迁几率较大的原子线或离子线，一般元素的灵敏线多数是一些共振线 各元素的灵敏线可由光谱波长表中查出，波长表中I 代表原子线，II，III，IV分别表示一级、二级、三级离子线谱线；如Li I6707.85A------Li的原子线； Mg II2802.70A------Mg的一级电离离子线 2）共振线：从激发态到基态的跃迁所产生的谱线。由最低能级的激发态到基态的跃迁称为第一共振线。一般也是最灵敏线。与元素的激发程度难易有关。 3）最后线：或称持久线。当待测物含量逐渐减小时，谱线数目亦相应减少，当c接近0时所观察到的谱线，理论上讲最后线也是元素的最灵敏线或第一共振线，但也有例外。Cd10%14条；0.1％10条；0.01%7条；0.001% 1条（2265A) 4）分析线：在定性分析中，只要检出某种元素的两条以上的灵敏线，就可判断该元素的存在，一般根据灵敏线或最后线来判断元素的存在－－－分析线 2、光谱定性分析 由于各元素的原子结构不同，在光源激发下，试样中各元素都发射各自的特征光谱（谱线有多有少），通过识别元素的一条或数条特征谱线的波长，可以进行元素定性分析。 光谱定性分析常采用摄谱法（相板为检测器）和光电直读光谱法。现以摄谱法为例。 1. 标样光谱比较法（确定试样中某种元素是否存在，且该元素有纯品） 判断样品中某元素是否存在，可将该元素的纯物质或其化合物与样品并列摄谱于同一谱板，于映谱仪上检查该元素是否存在。 如判断TiO2中是否含有Pb：可将TiO2于Pb并列摄谱于同一感光板上，比较试样中是否有Pb的谱线。此法简单，但只能作定性分析。 * 第十二章 原子发射光谱分析（2学时） （Atomic Emission Spectroscopy，AES） 12.1 原子发射光谱分析概述 12.2 原子发射光谱分析基本原理 12.3 原子发射光谱（AES）分析仪器 12.4 定性、定量分析方法 Instrumental Analysis 电源 样品 光谱仪 人 眼 照 相 光电检测 测量与显示 光源系统 分光系统 观察系统 12.1原子发射光谱分析概述 1、定义：AES是据待测元素的气态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。 3. 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-