第二章 原子发射光谱-2.ppt

第二章 原子发射光谱法 第三节 光谱分析方法 （二）定性分析方法： 1．标准试样光谱比较法： ２．铁光谱比较法（又称为标准光谱图比较法）。 1．标准试样光谱比较法 如果只定性分析少数几种指定元素，同时这几种元素的纯物质又比较容易得到时，采用该方法识谱比较方便。 2.标准光谱图比较法—铁光谱比较法 铁的光谱线较多，4 ~ 5千条，波长分布范围较宽210-660 nm 之间，每条谱线的波长都已精确测定，通过把铁光谱当作一把标尺，在放大20倍的纯铁光谱图上方准确标示出68种元素的灵敏线——按波长的位置、相对强度原子线、离子线。制成“元素标准光谱图”—铁光谱图： 2.标准光谱图比较法—铁光谱比较法 将上式取对数，得： lgI=lga+blgc (2) 谱线强度的对数与被测元素浓度的对数具有线性关系。 以 lg I 对lg C 作图，所得曲线在一定范围内为一直线。当元素含量较高时，谱线产生自吸，b1，曲线发生弯曲。 lgI-lgc关系曲线的直线部分可作为元素定量分析的标准曲线。这种测定方法称为绝对强度法。 1）内标法的具体做法 在被测元素的谱线中选一根谱线作为分析线，再在另一个含量固定的元素的谱线中选一根与分析线性质相近的谱线作为内标线。 3）内标元素及内标线的选择原则： 1）外加内标元素在分析试样品中应不存在或含量极微；如样品基体元素的含量较稳时，亦可用该基体元素作内标。 2）内标元素与待测元素应有相近的特性（蒸发特性）； 3）同族元素，具相近的电离能； 五、光谱添加剂、载体与缓冲剂 （1）光谱载体 （i）增加谱线强度，提高分析的灵敏度，提高准确度和消除干扰； 多是一些化合物、盐类、碳粉等，它们都不能含被测元素而且纯度较高。载体的加入量是比较多的，甚至可占到样品的百分之十几。载体的作用： （ii）控制试样中元素的蒸发行为 通过化学反应，使试样中被分析元素从难挥发性化合物（主要是氧化物）转变为沸点低、易挥发的化合物，如卤化物、硫化物，使其提前蒸发，显然可提高分析的灵敏度。 如：用一些氯化物做载体，可使熔点很高的ZrO2、TiO2、稀土氧化物等由氧化物转变为易挥发的氯化物。 在测定U3O8中杂质元素时加入Ga2O3做载体，它是中等沸点的物质，不影响试样中杂质元素B、Cd、Fe、Mn等挥发，但大大抑制了沸点颇高的氧化铀的蒸发，因此铀的谱线变得很弱而且相当少，很大程度上避免了铀的干扰。 （iii）稳定与控制电弧温度； 电弧温度由电弧中电离电位低的元素控制，可选择适当的载体，以稳定与控制电弧温度，从而得到对被测元素有利的激发条件。 （iv）电弧等离子区中大量载体原子蒸气的存在，阻碍了被测元素在等离子区中自由运动范围，增加它们在电弧中的停留时间，提高了谱线强度。 （v）减少直流电弧的漂移，从而提高了分析的准确度。 * * 一、定性分析 1、元素的分析线、最后线、灵敏线、共振线 分析线：复杂元素的谱线可多达数千条，进行 分析时所使用的谱线。 最后线：当样品中某元素的含量逐渐减少时，最后仍能观察到的几条谱线，也是最灵敏线。 灵敏线：元素激发电位低、强度较大的谱线。 主共振线：第一激发态回到基态时所产生的谱线。 E1 E0 E2 E1 E0 E2 提供能量 激发 发射 hn 样品（指定元素） 纯物质（指定元素） 在相同条件下 只适合于少数指定元素的定性分析,即判断样品中是否含有某种或某几种指定元素时,可用此种方法 在映谱仪上对谱线进行比较，如果试样光谱中有谱线与纯物质光谱波长在相同位置，则说明试样中存在这些元素 铁谱：是将纯铁与混合标准粉末（由68种元素的氧化物混合磨匀制得）并列摄谱。摄得的谱片放大20倍制成的谱图，记载着68种元素的灵敏线。由于铁的光谱丰富，且在各波段有容易记忆的特征光谱，故被作为波长标尺。 样品 纯铁样 在相同条件下 定性分析时 样品光谱 铁光谱 把摄得的谱板在映谱仪上放大20倍，使纯铁光谱与标准铁光谱图对齐，看样品光谱上的谱线与哪个元素的谱线重合，则可认为可能存在该元素 此法可同时进行多种元素的定性分析。 对于光谱定性分析，除了要给出试样中存在哪些元素外，还应据谱线的强弱来判断那些元素是主要成分，那些元素为微量成分. 定性分析中光谱干扰的鉴别与消除 1. 光谱干扰的来源 （1）试样中的主体元素或所含大量元素的干扰；如：分析Bi矿石中的Sn时，主体元素Bi的波长为286.38nm的谱线与分析元素Sn的灵敏线286.30 nm重叠。 （2）杂质元素谱线之间的干扰。 （3）氰带的干扰 ：用碳棒或石墨作为电极时，由于C与空气中的N2在高温下生成CN分子而产生CN分子光谱。 干扰的鉴别 判断谱线彼此是否干扰应考虑两条谱线其波长至