《仪器分析》课件第六章 原子发射光谱法.PPT

第四章 原子发射光谱法 离子外层电子受激发发生能级跃迁所产生的谱线。 以罗马字母Ⅱ,Ⅲ表示 失去一个电子为一级电离，一级电离线 Ⅱ 失去二个电子为二级电离，二级电离线 Ⅲ Ca（Ⅱ）396.9 nm Ca（Ⅲ）376.2 nm Ca（Ⅱ）比Ca（Ⅰ）波长短，因它们电子构型不同 离子线和原子线都是元素的特征光谱—称原子光谱 二、谱线的强度 Ni—处于较高激发态原子的密度（m-3） Aij—i，j两能级间的跃迁概率 ?ij —为发射谱线的频率 每一元素的主共振线的激发电位最小，强度最强 3. 谱线的自吸与自蚀 第三节 原子发射光谱仪 电感耦合等离子体光源——ICP光源 利用高频电感耦合的方法产生等离子体放电的一种装置。 1、激发温度高，一般在5000-8000K，有利于难激发元素的激发。可测定70多种元素。 2、原子化完全，化学干扰少，对于各种元素都有很高的灵敏度和很低的检出限。 3、ICP炬放电的稳定性很好，分析的精密度高，相对标准偏差在1%左右。 4、?ICP光源自吸和自蚀效应小，标准曲线的线性范围宽，可达4—6个数量级，既可测定试样中的痕量组分元素，又可测定主分元素。 二. 分光系统 ① 分光原理不同，折射和衍射。 ② 光栅具有较高的色散与分辨能力,使用的波长范围宽,谱线按波长均匀排列;棱镜的波长不均匀排列 ③ 光栅的谱级重叠，有干扰，要考虑消除；而棱镜不存在这种情况。 三. 检测系统 2. 摄谱法 把经过分光系统分光后得到的光照在感光板上，感光板感光、显影、定影、得到许多距离不等、黑度不同的光谱线 摄谱法的优点 ① 可同时记录整个波长范围的谱线 ② 分辨能力强 ③ 可用增加曝光时间的方法来增加谱线的黑度 3.光电检测系统 第四节 光谱定性及定量分析 各种元素的原子结构不同，在激发光源的作用下，得到的特征光谱不同。 在元素光谱定性分析时，并不要求对元素的每条谱线都进行鉴别，一般只要在试样光谱找出待测元素的2-3条元素的灵敏线，就可以确定试样中存在该元素。 ? 灵敏线——强度较大, 通常是共振线 2.光谱定性分析的方法 按照分析目的和要求不同，可分为指定元素分析和全部组分元素分析两种。 目前确认谱线最常用的方法有标准光谱图比较法和标准试样光谱比较法。 (2) 标准光谱图比较法—铁光谱比较法 铁光谱特点：线较多，4-5千条， 波长分布范围较宽210—660nm 之间， 每条谱线的波长都已精确测定， 3. 光谱定性分析工作条件的选择 为了减少谱线的重叠干扰和提高分辨率，狭缝宜小一些 二、光谱半定量分析 2. 谱线呈现法又称为显现法 三、光谱定量分析 （2） 内标法光谱定量分析 I1= a1C1b1 I2 = a2 C2b2 内标元素与分析元素的蒸发特性应该相近,使电极温度的变化对谱线的相对强度的影响较小. 内标元素可以是基体元素,也可以是外加元素,但其含量必须恒定. 若分析线对为原子线,分析线对的激发电位应该相近;若分析线对为离子线,分析线对的电离电位和激发电位也应该相近. 分析线对的波长、强度也应尽量接近,以减少测量误差.分析线对应无干扰、无自吸.分析线对的光谱背景也应尽量小. 2. 光谱定量分析的方法 （2）标准加入法 应用于粉末或溶液试样中微量或痕量元素的分析. 1. 谱线黑度比较法 在映谱仪上用目视法直接比较试样和标样光谱中元素分析线的黑度，从而估计试样中待测元素的含量。若与某标样黑度相等，表明待测元素与此标样的含量近似 试样 标准系列或标样 在相同条件下 C1 C2 S 该法的准确度取决于被测试样与标样基体组成的相似程度 谱线的数目随着元素含量的增加，灵敏线、次灵敏线和其它较弱的谱线也会依次出现 谱线呈现表：预先配制一系列浓度不同的标样，在一定条件下摄谱。据不同浓度下出现谱线及强度情况绘成关系表。 以后根据某一谱线是否出现来估计试样中该元素的大致含量。 优点：不需要每次配制标样，方法简便快速。 谱线波长及其特征 0.001 283.31nm清晰，261.42nm和280.20nm谱线很弱 0.003 283.31nm和261.42nm谱线增强，280.20nm谱线清晰 0.01 上述各线均增强，266.32nm和287.33nm谱线很弱 0.03 上述各线均增强，266.32nm和287.33nm谱线清晰 0.1 上述各线均增强，不出现新谱线 0.3 上述各线均增强，239.38nm和257.73nm谱线很弱 1.0 上述各线均增强，240.20nm、241.17nm、244.38nm和244.62nm谱线很弱