第六章原子发射光谱法总结.ppt

在一般情况下，用于1%以下含量的组份测定，检出限可达ppm，精密度为±10%左右，线性范围约2个数量级。但如采用电感耦合等离子体（ICP）作为光源，则可使某些元素的检出限降低至10-3 ~ 10-4ppm，精密度达到±1%以下，线性范围可延长至7个数量级。这种方法可有效地用于测量高、中、低含量的元素。 发射光谱中往往既有原子谱线，也有离子谱线，这两种谱线都可以用于光谱分析。光谱谱线表中，以元素符号后面的罗马数字区别原子谱线和离子谱线。Ⅰ表示原子线，Ⅱ表示一级离子线，Ⅲ表示二级离子线。 若激发是处于热力学平衡的状态下，分配在各激发态和基态的原子数目Ni 、N0 ，应遵循统计力学中玻尔兹曼分布定律： 在等离子体中物质不仅存在激发平衡，还存在解离平衡和电离平衡，分别用解离度（β）和电离度（α）来表征分子的解离和原子电离的程度。在等离子体工作条件下，分子一般可以完全解离，即β?1。这样任意能级状态下的原子和离子的密度、与原子总密度的关系如下： （3）统计权重 谱线强度与激发态和基态的统计权重之比成正比。 2.原子总密度 谱线强度与原子总密度成正比。在一定的条件下，原子总密度与试样中该元素浓度成正比。因此，在一定的条件下谱线强度与被测元素浓度成正比，这是光谱定量分析的依据。 当低原子浓度时，谱线不呈现自吸现象；原子浓度增大，谱线产生自吸现象，使其强度减小。由于发射谱线的宽度比吸收谱线的宽度大，所以，谱线中心的吸收程度要比边缘部分大，因而使谱线出现“边强中弱”的现象。当自吸现象非常严重时，谱线中心的辐射将完全被吸收，这种现象称为自蚀。 当气体电离后，还需在电极间加以足够的电压，才能维持放电。通常，当电极间的电压增大，电流也随之增大，当电极间的电压增大到某一定值时，电流突然增大到差不多只受外电路中电阻的限制，即电极间的电阻突然变得很小，这种现象称为击穿。在电极间的气体被击穿后，即使没有外界电离作用，仍然继续保持电离，使放电持续，这种放电称为自持放电。光谱分析用的电光源（电弧和电火花），都属于自持放电类型。 自持放电发生后，为了维持放电所必需的电压，称为“燃烧电压”。燃烧电压总是小于击穿电压，并和放电电流有关。气体中通过电流时，电极间的电压和电流的关系不遵循欧姆定律，其相应的关系如下图： 典型的高频火花引燃低压交流电弧发生器的电路如图6-4所示。它由低压电弧电路Ⅰ和高压高频引燃电路Ⅱ两部分组成。工作时，220V电源电压经R1适当降低电压后，由变压器T1升压至3000V，并向电容器C1充电。当C1两极板间的电压升到放电盘G1的击穿电压时，G1被击穿、形成C1-L1-G1高频振荡回路。振荡电压经高压变压器T2升至10000V左右，经旁路电容C2使分析间隙G2击穿，电弧点燃。 在实际工作中，由于谱线强度I与 暴光量H是成正比的，根据式： 通常以光强度或透射比T代表暴光 量制作乳剂特性曲线，即S-lgI或S-lgT 关系曲线。 光电测量方法原理 光电直读光谱仪是利用光 电测量方法直接测定光谱线强度的光谱仪。 它与摄谱仪的主要区别是不用感光板来接收 谱线，而是让光谱线通过焦处的出射狭缝， 用光电倍增管接收光辐射。一个出射狭缝和 一个光电倍增管构成一个光的通道，可检测 一条谱线。每一个光电倍增管都连接一个积 分容器，由光电倍增管输出的光电流向电容 器充电．曝光时问就是光电管向积分电容器 充电的时间，曝光完毕通过测量积分电容器 上的电压来测定谱线强度。 检出某元素是否存在必须有两条以上不受干扰的最后线与灵敏线。 灵敏线 是元素激发电位低、强度较大的谱线，多是共振线。 最后线 是指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。它也是该元素的最灵敏线。 （4）分析线对的波长、强度也应尽量相接近，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。 （1）感光板与谱线黑度 感光板的组成：玻璃片基和感光层。 感光层（乳剂）：感光物质卤化银、明胶和增感剂。 感光原理：摄谱时元素发射出的光谱使感光板感光，然后在暗室显影、定影、感光层中金属银析出，形成黑色的光谱线。 谱线黑度 暴光量 照度 光的强度 谱线黑度 谱线透射比 （2）感光板的乳剂特性曲线 AB：暴光不足部分；CD：暴光过量部分；DE：负感光部分；BC：正常感光部分 在