第六章原子发射光谱法.ppt

6.5 分析方法 6.5.1 光谱定性分析 (一)光谱定性分析原理 由于各种元素的原子结构不同，在光源的激发作用下，试样中每种元素都发射自己 的特征光谱。 每种元素发射的特征谱线有多有少（多的可达几千条）。当进行定性分析时，只须检出2~3条灵敏线即可。进行分析时所使用的谱线称为分析线。 （二）光谱定性分析方法 （1）标准光谱图比较法（又称铁光谱比较法 ） （2）标准试样光谱比较法 标准光谱图是在相同条件下，在铁光谱上方准确地逐条绘出68种元素的主要特征谱线, 并放大20倍的图片。标准光谱图比较法又称为铁光谱比较法 在进行定性分析工作时将试样与纯铁在完全相同条件下并列并且紧挨着摄谱，摄得的谱片置于映谱仪（放大仪）上,也放大20倍，再与标准光谱图进行比较。若试样中的元素谱线与标准图谱中标示的某一元素谱线出现的波长位置相同，则该元素有存在的可能。判断某一元素是否存在，必须由其2～3条灵敏线来决定。 特点: 标准光谱图比较法可同时进行多元素定性鉴定。全分析 为什么要在铁光谱上方准确地绘出元素的主要特征谱线 ? 目前最通用的方法，它采用铁的光谱作为波长的标尺，来判断其他元素的谱线。 铁光谱作标尺有如下特点： ①谱线多。 在210 ~ 660nm范围内有约4600条谱线。 ②谱线间距离都很近。 在上述波长范围内均匀分布。对每一条谱线波长，人们都已进行了精确的测量。在实验室中有标准光谱图对照进行分析。 (2)标准试样光谱比较法 如果只须定性分析少数几种指定元素，将指定元素的纯物质与试样并列摄谱于同一感光片。在映谱仪上检查试样光谱和纯物质光谱。如果试样光谱中有谱线与这些元素纯物质谱线出现在同一波长位置，即可说明某一元素的某条谱线存在。则说明试样中存在这些元素。 特点：该法简便、快速，但只能作指定元素的定性分析，不能作全分析。 6.5.2 光谱半定量分析 光谱半定量分析可以给出试样中某元素的大致含量。若分析任务对准确度要求不高，多采用光谱半定量分析。例如钢材与合金的分类、矿产品位的大致估计等等，特别是分析大批样品时，采用光谱半定量分析，尤为简单而快速。 (一)谱线黑度比较法 (二)谱线呈现法 表6-1 铅的谱线呈现表 ωPb /% 谱线波长及其特征 0.001 0.003 0.01 0.03 0.1 0.3 283.nm清晰，261.42nm和280.20nm很弱 1.0 283.31nm和281.42nm谱线增强，280.20nm清晰 上述各线均增强，266.32nm和287.33nm很弱 上述各线均增强，266.32nm和287.33nm清晰 上述各线均增强，不出现新谱线 上述各线均增强，240.20nm、241.17nm、244.38nm和244.62nm谱线很弱 上述各线均增强，239.38nm和257.73nm很弱 6.5.3 光谱定量分析 一、光谱定量分析的基本原理 (一)光谱定量分析的关系式 (赛伯—罗马金公式) 此式为光谱定量分析的基本关系式。式中b为自吸系数。b≤1,b随浓度c增加而减小，当浓度很小无自吸时， b=1，因此，在定量分析中，选择合适的分析线是十分重要的。这种测定方法测定的是谱线的绝对强度，所以称为绝对强度法。 I = a cb 赛伯—罗马金公式（Schiebe-Lomakin equation ) 由罗马金（1930年）和赛伯（1931年）分别提出了温度一定时谱线强度 I 与浓度 C 的关系： a值受试样组成、形态及放电条件等的影响，在实验中很难保持为常数，故通常不采用谱线的绝对强度来进行光谱定量分析，而是采用“内标法”。 (二)内标法光谱定量分析原理 内标法是通过测量谱线相对强度来进行定量分析的方法。具体做法： 在分析元素的谱线中选一根灵敏线作为分析线；再在基体元素（或加入定量的其它元素）的谱线中选一根谱线，作为内标线。这两条线组成分析线对。然后根据分析线对的相对强度（即分析线和内标线的绝对强度的比值）与被分析元素含量的关系式进行定量分析。 设分析线强度I，内标线强度I0，被测元素浓度与内标元素浓度分别为c和c0，b和b0分别为分析线和内标线的自吸系数。 I = a cb I0 = a0 c0bo 分析线与内标线强度之比R称为相对强度