原子发射光谱法的发展趋势.doc

原子发射光谱法的发展趋势 原子的核外电子一般处在基态运动，当获得足够的能量后，就会从基态跃迁到激发态。然而处在激发态的原子并不稳定，会迅速返回到基态，这时就要将获得的能量释放出去，若此能量以光的形式出现，就会产生原子发射光谱法。原子发射光谱法是依据每种化学元素的原子或离子在热激发或电激发下，发射特征的电磁辐射而进行元素的定性与定量分析的方法。 原子发射光谱法是光学分析法中产生与发展最早的一种。1859年，德国学者霍夫和本生把分光镜应用于化学分析，从而使光谱检测法得到实现，奠定了光谱定性分析的基础。伴随着光谱仪器和光谱理论的迅速发展，发射光谱分析法进入了新的发展阶段。火焰、火花及弧光光源稳定性的提高，给定量发展提供了便捷。20世纪20年代，内标原理的提出，奠定了定量分析的基础。30年代系列棱镜光谱仪的形成，促进了定量分析的发展。而在50年代，光栅光谱仪基本上形成系列，对光谱分析又是一个巨大的推动。 近几十年来，激光、等离子体、辉光等新型光源以及中阶梯光栅光谱仪、干涉光谱仪等仪器的发展，加上电子计算机的应用，使发射光谱分析进入了光电化、自动化的阶段。 原子发射光谱法具有不经过分离就可以同时进行多种元素快速定性定量分析的特点，在科学领域及电子、机械、食品工业、钢铁冶金、矿产资源开发、环境监测、生化临床分析、材料分析等方面得到了广泛的应用。下面，我就简要谈谈原子发射光谱在实际生活中的应用及发展趋势。 1.岩矿及土壤中元素分析 矿物及土壤中各种元素的分析是原子发射光谱法应用的一个主要领域之一。地球化学探矿方法，是利用现代化的痕量分析手段，系统研究地表各种物质中多种元素含量的异常变化，广泛有哪些信誉好的足球投注网站这些地表物质出现的微观矿化征兆，以实现其经济价值。原子发射光谱法可以快速同时分析测定样品中的15种稀土元素，成为一种快速、经济、有效的方法，利用这种方法可以找出矿石中稀土元素的分布情况，为寻找矿物资源提供了重要的手段。同样，在土壤分析中，目前比较先进的方法是ICP发射光谱分析方法，用它可以同时分析土壤中的常量元素和微量元素。相信在不久的将来，原子发射光谱法在岩矿及土壤中对各种元素的分析将达到炉火纯青的程度，那时，此方法所带来的经济效益将不可估量，此外，原子发射光谱法还为新能源的发现提供基础与可能。 2.植物与食品分析 将植物样品用适当的方法处理以后，就可以进行原子发射光谱法进行分析，这种方法可操作性强，方便快捷，在未来的发展中将发挥重要的作用。发射光谱分析是对食品中包括有害金属元素在内的各种金属元素及个别金属元素进行全面分析的重要方法。通过对食品的中间品溶液进行严格分析，便可以了解各种材质设备在一定的介质条件下，向食品中引入微量元素的情况，这不仅可以用来检测食品中的元素是否满足人体必需，还可以检测到一些有害金属的存在，为人类的健康做出巨大贡献。21世纪，人们最关注的健康问题，因为原子发射光谱法的存在与发展，可能就会变得更加明晰，原子发射光谱法在食品中的应用还会继续得到完善与发展，将会继续为人类的健康服务。 3.钢铁冶炼过程中的检测 在钢铁冶炼，特别是特种钢的冶炼过程中，实时监测炼炉中镉、镁、钼等添加元素的含量，是控制钢材质量的一个重要方法，用火花原子发射光谱法可以很好的完成任务。制备一系列含有不同浓度的待测元素的铁基合金，用这些合金作为电极，进行摄谱或光电直读分析，确定工作参数及响应系数。从炼炉中取出少许正在冶炼的钢液，注入棒形模具中，冷却成型后作为电极进行原子发射光谱分析，就可以知道合金中各种元素的含量。这种检测钢铁中元素含量的方法具有取样少、方便、易操作的特点，越来越受到检测人员的青睐，这种方法节省了时间以及劳动力，可以为企业、为国家的钢铁事业提供了新时代的高科技方法。 4.生态和环境保护分析 生态和环境保护中的研究对象主要是土壤、水、空气和动植物。工业流程中如冶金、皮革制作、造纸、化工和各种电镀厂中常常大量使用水作为原料、冷却剂、清洁剂等，将会产生大量的废水，如果不进行适当的处理，很有可能会转化成水污染的重要来源，在这些工业废水中，有许多有害元素，例如砷、镉、铬、铜、汞、硫、磷、锌等均是十分重要的指标，这些元素便可应用不同的原子发射光谱法进行测定。废水样品采集后，在一定的条件下用ICP-AES仪器进行分析，可以快速得到污染的情况。此外ICP-AES也可用于土壤、大气颗粒物、海洋沉积物等环境样品中多种元素的测定，对于地球化学、海洋化学及环境化学的研究及环境污染的监测等有重要作用。从以上分析中可以知道原子发射光谱法已成为监测环境污染的新宠，它可以替代传统的分析方法，代表了科技时代的进步，这种分析方法未来在环境领域还将继续发挥重要作用。 5.生化临床分析 近年来，生命科学迅速发展，对分析化学提供了更高的要求，而原子发射光谱法在此领域中