第三章-原子發(fā)射光譜法學習教案

1、會計學1第三章第三章-原子原子(yunz)發(fā)射光譜法發(fā)射光譜法第一頁，共49頁。2基本原理：量子數(shù)與原子結構基本原理：量子數(shù)與原子結構 原子原子(yunz)(yunz)發(fā)射光譜的產生發(fā)射光譜的產生（一）量子數(shù)與原子（一）量子數(shù)與原子(yunz)(yunz)的殼層結構的殼層結構 電子(dinz)運動狀態(tài)的描述主量子數(shù)主量子數(shù) n角量子數(shù)角量子數(shù) l磁量子數(shù)磁量子數(shù) ml自旋磁量子數(shù)自旋磁量子數(shù) ms基態(tài)基態(tài)NaNa原子原子(yunz)(yunz)的核外電子排布：的核外電子排布： (1s)2(2s)2(2p)6(3s)1 (1s)2(2s)2(2p)6(3s)1 第1頁/共49頁第二頁，共49頁。

2、原子能量原子能量(nngling)狀態(tài)與光譜項狀態(tài)與光譜項原子能級用光譜原子能級用光譜(gungp)項來表征項來表征例：例： 鈉原子鈉原子(yunz)(yunz)基態(tài)基態(tài) 32S1/2 32S1/2 n2S+1LJn：主量子數(shù)，主量子數(shù)，L：總角量子數(shù)：總角量子數(shù)（中心項）（中心項）S：總自旋量子數(shù)，：總自旋量子數(shù)， J：總內量子數(shù)。：總內量子數(shù)。光譜項符號：光譜項符號：總內量子數(shù)：是由于軌道運動與自旋運動的相互作用即軌道磁矩與自旋總內量子數(shù)：是由于軌道運動與自旋運動的相互作用即軌道磁矩與自旋磁矩的相互影響而得出的，它是原子中各個價電子組合得到的總角量子磁矩的相互影響而得出的，它是原子中各個價

3、電子組合得到的總角量子數(shù)數(shù)L與總自旋量子數(shù)與總自旋量子數(shù)S的矢量和，即的矢量和，即J=L+S。J的求法為的求法為J=（L+S），），（L+S-1），（），（L+S-2），），|L-S|。若。若LS，則，則J值從值從J=L+S到到L-S，可有（，可有（2S+1）個值。若）個值。若LS，則，則J值從值從J=S+L到到S-L可有（可有（2L+1）個值。個值。 第2頁/共49頁第三頁，共49頁。例：鈉原子例：鈉原子(yunz)(yunz)基態(tài)和第一激發(fā)基態(tài)和第一激發(fā)態(tài)。態(tài)。( 1 ) 鈉 原 子鈉 原 子 ( y u n z ) 基 態(tài)基 態(tài) (1s)2(2s)2(2p)6(3s)1 原子實：包括原子

4、核和其它全原子實：包括原子核和其它全充滿充滿(chngmn)(chngmn)支殼層（閉合支殼層（閉合殼層）中的電子。殼層）中的電子。 光學電子：光學電子：填充在未充滿支殼層中的電子填充在未充滿支殼層中的電子。 原子實原子實光學電子光學電子第3頁/共49頁第四頁，共49頁。鈉原子鈉原子(yunz)(yunz)基態(tài)：基態(tài)：(3s)1(3s)1n = 3L = l = 0S = 1/2 (2S+1) = 2J = 1/2光譜光譜(gungp)(gungp)項符號項符號：32S1/232S1/2第4頁/共49頁第五頁，共49頁。(2) (2) 鈉原子鈉原子(yunz)(yunz)的第一激發(fā)態(tài)的第一激發(fā)

5、態(tài) ：(3p)1 (3p)1 n = 3光譜光譜(gungp)(gungp)支項支項 ： 32P1/2 32P1/2 和和 32P3/2 32P3/2 由于軌道運動和自旋由于軌道運動和自旋(z xun)運動的相互作用運動的相互作用, 這兩個這兩個光譜支項代表兩個能量有微小差異的能級狀態(tài)。光譜支項代表兩個能量有微小差異的能級狀態(tài)。L = l = 1S = 1/2 (2S+1) = 2J = 3/2，1/2光譜項：光譜項：32P譜線多重性符號：譜線多重性符號：2S+1第5頁/共49頁第六頁，共49頁。鈉原子鈉原子(yunz)由第一激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷發(fā)由第一激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷發(fā)射兩條譜線射兩條譜線第一第

6、一(dy)(dy)激發(fā)態(tài)光譜支項激發(fā)態(tài)光譜支項 ： 32P1/2 32P1/2 和和 32P3/2 32P3/2 基態(tài)基態(tài)(j ti)(j ti)光譜光譜項：項：32S1/232S1/2第6頁/共49頁第七頁，共49頁。 原子能級圖原子能級圖一條譜線用兩個一條譜線用兩個(lin )(lin )光譜光譜項符號來表示項符號來表示Na 588.996 nm (32S1/2 32P3/2 )Na 589.593nm (32S1/2 32P1/2 )由各種高能級由各種高能級(nngj)(nngj)躍遷到同躍遷到同一低能級一低能級(nngj)(nngj)時發(fā)射的一系時發(fā)射的一系列光譜線列光譜線第7頁/共4

7、9頁第八頁，共49頁。 原子由第一激發(fā)態(tài)到基態(tài)的躍遷：原子由第一激發(fā)態(tài)到基態(tài)的躍遷： 第一共振線，最易發(fā)生，能量最?。坏谝还舱窬€，最易發(fā)生，能量最小； 原子獲得足夠原子獲得足夠(zgu)(zgu)的能量的能量( (電離能電離能) )產生電離產生電離, ,失去一個失去一個電子，一次電離。電子，一次電離。 離子由第一激發(fā)態(tài)到基態(tài)的躍遷離子由第一激發(fā)態(tài)到基態(tài)的躍遷( (離子發(fā)射的譜線離子發(fā)射的譜線) )： 電離線，其與電離能大小無關，離子的特征共振線。電離線，其與電離能大小無關，離子的特征共振線。 原子譜線表：原子譜線表：I I 表示原子發(fā)射的譜線；表示原子發(fā)射的譜線； II II 表示一次電離離子

8、發(fā)射的譜線；表示一次電離離子發(fā)射的譜線； III III表示二次電離離子發(fā)射的譜線；表示二次電離離子發(fā)射的譜線； Mg Mg：I 285.21 nm I 285.21 nm ；II 280.27 nmII 280.27 nm；第8頁/共49頁第九頁，共49頁。原子原子(yunz)(yunz)由某一激發(fā)態(tài)由某一激發(fā)態(tài) i i 向低能級向低能級 j j 躍遷，所發(fā)射的譜躍遷，所發(fā)射的譜線強度與激發(fā)態(tài)原子線強度與激發(fā)態(tài)原子(yunz)(yunz)數(shù)成正比。數(shù)成正比。在熱力學平衡時，單位體積的基態(tài)原子在熱力學平衡時，單位體積的基態(tài)原子(yunz)(yunz)數(shù)數(shù)N0N0與激發(fā)態(tài)與激發(fā)態(tài)原子原子(yun

9、z)(yunz)數(shù)數(shù)NiNi的之間的分布遵守玻耳茲曼分布定律：的之間的分布遵守玻耳茲曼分布定律：kTEieNggN 00iigi gi 、g0g0為激發(fā)態(tài)與基態(tài)的統(tǒng)計權重；為激發(fā)態(tài)與基態(tài)的統(tǒng)計權重； Ei Ei ：為激發(fā)能；：為激發(fā)能；k k為玻耳茲曼常數(shù)；為玻耳茲曼常數(shù)；T T為激發(fā)溫度；為激發(fā)溫度；發(fā)射譜線強度：發(fā)射譜線強度： Iij = Ni Aijh Iij = Ni Aijhijijh h為為PlankPlank常數(shù)；常數(shù)；AijAij兩個能級間的躍遷兩個能級間的躍遷(yuqin)(yuqin)幾率；幾率； ijij發(fā)射譜線的頻率。將發(fā)射譜線的頻率。將NiNi代入上式，得：代入上式，

10、得：第9頁/共49頁第十頁，共49頁。影響譜線強度的因素：影響譜線強度的因素：（1 1）激發(fā)能越小，譜線強度越強；）激發(fā)能越小，譜線強度越強；（2 2）溫度升高）溫度升高(shn o)(shn o)，譜線，譜線強度增大，但易電離。強度增大，但易電離。iijij00iEkTijgIA hNeg （3-8）（3-1）第10頁/共49頁第十一頁，共49頁。等離子體：以氣態(tài)形式存在的包含分子、離子、電子等粒等離子體：以氣態(tài)形式存在的包含分子、離子、電子等粒子的整體電中性集合體。等離子體內溫度和原子濃度的分布不子的整體電中性集合體。等離子體內溫度和原子濃度的分布不均勻，中間的溫度、激發(fā)態(tài)原子濃度高，邊緣

11、反之。均勻，中間的溫度、激發(fā)態(tài)原子濃度高，邊緣反之。自吸：中心發(fā)射自吸：中心發(fā)射(fsh)(fsh)的輻射被邊緣的同種基態(tài)原子的輻射被邊緣的同種基態(tài)原子吸收，使輻射強度降低的現(xiàn)象。吸收，使輻射強度降低的現(xiàn)象。元素濃度低時，不出現(xiàn)自吸。元素濃度低時，不出現(xiàn)自吸。隨濃度增加，自吸越嚴重，當達到一隨濃度增加，自吸越嚴重，當達到一定 值 時 ， 譜 線 中 心 完 全 吸 收定 值 時 ， 譜 線 中 心 完 全 吸 收(xshu)(xshu)，如同出現(xiàn)兩條線，這，如同出現(xiàn)兩條線，這種現(xiàn)象稱為自蝕。種現(xiàn)象稱為自蝕。譜線表，譜線表，r r：自吸；：自吸；R R：自蝕；：自蝕；第11頁/共49頁第十二頁，

12、共49頁。n在一定的實驗條件下，單位體積內的基態(tài)原子數(shù)目在一定的實驗條件下，單位體積內的基態(tài)原子數(shù)目No和元素濃度和元素濃度C的關系的關系: No= aC bq (3-2) n 式中，式中，b為自吸系數(shù)，當濃度很低時，原子蒸氣為自吸系數(shù)，當濃度很低時，原子蒸氣的厚度很??；的厚度很小；b=1，即沒有自吸。，即沒有自吸。a與與q是與試樣蒸發(fā)是與試樣蒸發(fā)過程有關的參數(shù)；不發(fā)生化學反應時，過程有關的參數(shù)；不發(fā)生化學反應時，q =1，a又稱又稱為為(chn wi)有效蒸發(fā)系數(shù)有效蒸發(fā)系數(shù)n將式（將式（3-2）代入式（）代入式（3-1），得賽伯），得賽伯-羅馬金公式：羅馬金公式： n I = AC b n

13、 式中，式中，A為與測定條件有關的系數(shù)。為原子發(fā)射光為與測定條件有關的系數(shù)。為原子發(fā)射光譜定量分析的基本公式。譜定量分析的基本公式。第12頁/共49頁第十三頁，共49頁。ijiijijIN A hii00iEkTgNNegiijij00iEkTijgIA hNeg 0bqNc第13頁/共49頁第十四頁，共49頁。原子發(fā)射光譜原子發(fā)射光譜(f sh un p)(f sh un p)分析儀器的類型有多種，如：火分析儀器的類型有多種，如：火焰發(fā)射光譜焰發(fā)射光譜(f sh un p)(f sh un p)、微波等離子體光譜儀、電感耦合、微波等離子體光譜儀、電感耦合等離子體光譜儀、光電光譜儀、攝譜儀等等

14、離子體光譜儀、光電光譜儀、攝譜儀等第14頁/共49頁第十五頁，共49頁。16原子發(fā)射光譜分析原子發(fā)射光譜分析(fnx)(fnx)的三個主要的三個主要過程過程 樣品樣品(yngpn)(yngpn)蒸發(fā)、原子化，原子激發(fā)并產生光輻蒸發(fā)、原子化，原子激發(fā)并產生光輻射。射。 分光分光(fn un)(fn un)，形成按波長順序，形成按波長順序排列的光譜。排列的光譜。 檢測光譜中譜線的波長和強度檢測光譜中譜線的波長和強度 原子發(fā)射光譜儀方框圖原子發(fā)射光譜儀方框圖光光 源源分光系統(tǒng)分光系統(tǒng)檢測器檢測器第15頁/共49頁第十六頁，共49頁。原子發(fā)射光譜原子發(fā)射光譜(f sh un p)(f sh un p)

15、分析的主要過程示意圖分析的主要過程示意圖第16頁/共49頁第十七頁，共49頁。一一 光源光源(gungyun) (gungyun) 光源的作用：提供能量使樣品蒸發(fā)光源的作用：提供能量使樣品蒸發(fā), 形成形成(xngchng)氣態(tài)原子氣態(tài)原子, 并進一步使氣態(tài)并進一步使氣態(tài)原子激發(fā)而產生光輻射。原子激發(fā)而產生光輻射。v蒸發(fā)：使試樣中各種元素從試樣中蒸發(fā)出來，在分蒸發(fā)：使試樣中各種元素從試樣中蒸發(fā)出來，在分析間隙形成原子蒸氣云（原子化）。析間隙形成原子蒸氣云（原子化）。v激發(fā)：使蒸氣云中的氣態(tài)原子（或離子）獲得能量激發(fā)：使蒸氣云中的氣態(tài)原子（或離子）獲得能量(nngling)而被激發(fā)，當激發(fā)態(tài)的原子

16、（或離子）而被激發(fā)，當激發(fā)態(tài)的原子（或離子）躍遷至基態(tài)（或較低激發(fā)態(tài)）時，輻射光譜。躍遷至基態(tài)（或較低激發(fā)態(tài)）時，輻射光譜。第17頁/共49頁第十八頁，共49頁。n直流電作為激發(fā)能源，電壓直流電作為激發(fā)能源，電壓150150380V380V，電流，電流5 530A30A；兩支石墨；兩支石墨電極，試樣放置在下電極電極，試樣放置在下電極( (陽極陽極) )的凹槽內；使分析間隙的兩電的凹槽內；使分析間隙的兩電極接觸或用導體接觸兩電極，通電，電極尖端被燒熱，點燃電極接觸或用導體接觸兩電極，通電，電極尖端被燒熱，點燃電弧，再使電極相距弧，再使電極相距4 46mm6mm；電弧點燃后，熱電子流高速通過分；電

17、弧點燃后，熱電子流高速通過分析間隔沖擊陽極，產生高熱，試樣蒸發(fā)并原子化，電子與原子析間隔沖擊陽極，產生高熱，試樣蒸發(fā)并原子化，電子與原子碰撞電離出正離子沖向陰極使陰極發(fā)射碰撞電離出正離子沖向陰極使陰極發(fā)射(fsh)(fsh)電子。電子、原電子。電子、原子、離子間的相互碰撞，使原子躍遷到激發(fā)態(tài)，返回基態(tài)時發(fā)子、離子間的相互碰撞，使原子躍遷到激發(fā)態(tài)，返回基態(tài)時發(fā)射射(fsh)(fsh)出該原子的光譜。出該原子的光譜。n弧焰溫度：弧焰溫度：400040007000 K 7000 K 可使約可使約7070多種元素激發(fā)；多種元素激發(fā)；n特點：絕對靈敏度高，背景小，適合定性分析；特點：絕對靈敏度高，背景小

18、，適合定性分析；n缺點：弧光不穩(wěn)，再現(xiàn)性差；不適合定量分析。缺點：弧光不穩(wěn)，再現(xiàn)性差；不適合定量分析。第18頁/共49頁第十九頁，共49頁。第19頁/共49頁第二十頁，共49頁。n工作電壓：工作電壓：110110220 V220 V。n 采用高頻引燃裝置點燃電弧，在每一采用高頻引燃裝置點燃電弧，在每一交流交流(jioli)(jioli)半周時引燃一次，保持電弧半周時引燃一次，保持電弧不滅；不滅；n特點：特點：n（1 1）電弧溫度高，激發(fā)能力強；）電弧溫度高，激發(fā)能力強；n（2 2）電極溫度稍低，蒸發(fā)能力稍低；）電極溫度稍低，蒸發(fā)能力稍低；n（3 3）電弧穩(wěn)定性好，使分析重現(xiàn)性好，適）電弧穩(wěn)定性

19、好，使分析重現(xiàn)性好，適用于定量分析。用于定量分析。第20頁/共49頁第二十一頁，共49頁。高壓高壓(goy)(goy)火花的特點：火花的特點：（1 1）放電瞬間能量很大，產生的溫度高，激發(fā)能力強，某些難）放電瞬間能量很大，產生的溫度高，激發(fā)能力強，某些難激發(fā)元素可被激發(fā)，且多為離子激發(fā)元素可被激發(fā)，且多為離子(lz)(lz)線；線；（2 2）放電間隔長，使得電極溫度低，蒸發(fā)能力稍低，適于低熔）放電間隔長，使得電極溫度低，蒸發(fā)能力稍低，適于低熔點金屬與合金的分析；點金屬與合金的分析；（3 3）穩(wěn)定性好，重現(xiàn)性好，適用定量分析；）穩(wěn)定性好，重現(xiàn)性好，適用定量分析；缺點：缺點： （1 1）靈敏度較差

20、，但可做較高含量的分析；）靈敏度較差，但可做較高含量的分析； （2 2）噪音較大；）噪音較大；第21頁/共49頁第二十二頁，共49頁。 4電感耦合等離子體電感耦合等離子體(dnglzt)(ICP)光源光源等離子體等離子體(dnglzt)光源外觀上類似火光源外觀上類似火焰的放電光源焰的放電光源 第22頁/共49頁第二十三頁，共49頁。 當高頻發(fā)生器接通電源后，高頻電流I通過感應線圈產生交變磁場(綠色)。 開始時，管內為Ar氣，不導電，一旦管內氣體開始電離（如用點火器），電子和離子則受到高頻磁場所加速，產生碰撞電離，電子和離子急劇增加，此時在氣體中感應產生感應電流（渦電流，粉色），這個高頻感應電流

21、，產生大量的熱能，又促進氣體電離，維持氣體的高溫(gown)，從而形成等離子炬。感應線圈將能量耦合給等離子體，并維持等離子炬。當載氣攜帶試樣氣溶膠通過等離子體時，被后者加熱至60007000K并被原子化和激發(fā)產生發(fā)射光譜。第23頁/共49頁第二十四頁，共49頁。交變交變(jio (jio bin)bin)磁場磁場感應感應(gnyng)(gnyng)線圈線圈感應電流感應電流(gnyng (gnyng din li)din li)第24頁/共49頁第二十五頁，共49頁。 (1)溫度高，惰性氣氛，原子化條件好，有利于難熔化合物的分解和元素激發(fā)，有很高的靈敏度和穩(wěn)定性； (2)“趨膚效應”，渦電流在外

22、表面處密度大，使表面溫度高，軸心溫度低，中心通道進樣對等離子的穩(wěn)定性影響小。也有效消除(xioch)自吸現(xiàn)象，線性范圍寬（45個數(shù)量級）； 交流電通過導體時，電流交流電通過導體時，電流密度在導體截面上的分布密度在導體截面上的分布(fnb)(fnb)是不均勻的，越接是不均勻的，越接近導體表面，電流密度越近導體表面，電流密度越大，此種現(xiàn)象稱為趨膚效大，此種現(xiàn)象稱為趨膚效應。應。 第25頁/共49頁第二十六頁，共49頁。(3) (3) 基體效應小基體效應小 (4) Ar(4) Ar氣體產生的背景干擾氣體產生的背景干擾低低(5)ICP(5)ICP中電子密度大，堿金中電子密度大，堿金屬電離造成的影響小屬

23、電離造成的影響小(6) (6) 無電極放電，無電極污無電極放電，無電極污染；染； ICP ICP焰炬外型像火焰焰炬外型像火焰(huyn)(huyn)，但不是化學燃燒，但不是化學燃燒火焰火焰(huyn)(huyn)，氣體放電；，氣體放電；缺點：對非金屬測定的靈敏缺點：對非金屬測定的靈敏度低，儀器昂貴，操作費用度低，儀器昂貴，操作費用高。高。第26頁/共49頁第二十七頁，共49頁。光源光源蒸發(fā)蒸發(fā)溫度溫度激發(fā)溫激發(fā)溫度度放電穩(wěn)放電穩(wěn)定性定性應用范圍應用范圍直流電弧直流電弧高高4000-7000稍差稍差定性、礦物、純物質難揮發(fā)元素定性、礦物、純物質難揮發(fā)元素定量定量交流電弧交流電弧中中4000-70

24、00較好較好低含量組分定量分析低含量組分定量分析高壓火花高壓火花低低瞬間瞬間10000好好金屬與合金、難揮發(fā)元素的定量金屬與合金、難揮發(fā)元素的定量分析分析ICP很高很高6000-8000很好很好溶液定量分析溶液定量分析幾種幾種(j zhn)光源性能的比較光源性能的比較第27頁/共49頁第二十八頁，共49頁。光柵光柵光柵分光系統(tǒng)采用光柵作為分光器件，光柵分光系統(tǒng)采用光柵作為分光器件，光柵分光系統(tǒng)的光學特性用色散率、分光柵分光系統(tǒng)的光學特性用色散率、分辨率和閃耀特性辨率和閃耀特性3 3個指標來表征。個指標來表征。 第28頁/共49頁第二十九頁，共49頁。n檢測常用攝譜法（照像法）和光電檢檢測常用攝

25、譜法（照像法）和光電檢測法測法n攝譜法：用感光攝譜法：用感光(gn gung)(gn gung)板記錄板記錄譜線譜線n光電檢測法：用光電倍增管或電荷耦光電檢測法：用光電倍增管或電荷耦合器作為接受和記錄譜線的主要器件。合器作為接受和記錄譜線的主要器件。第29頁/共49頁第三十頁，共49頁。采用照相法記錄光譜的原子采用照相法記錄光譜的原子發(fā)射光譜儀稱為攝譜儀。發(fā)射光譜儀稱為攝譜儀。 感光板由照相乳劑均勻感光板由照相乳劑均勻(jnyn)(jnyn)地涂布在玻璃板上地涂布在玻璃板上而成。感光板上的照相乳劑而成。感光板上的照相乳劑感光后變黑的黑度，用測微感光后變黑的黑度，用測微光度計測量以確定譜線的強光

26、度計測量以確定譜線的強度。度。感光物質感光物質(wzh) (AgBr) 明膠明膠(增感劑增感劑)感光感光層層感光板感光板第30頁/共49頁第三十一頁，共49頁。n黑度黑度S S：感光板曝光后變黑的程度稱為：感光板曝光后變黑的程度稱為(chn wi)(chn wi)變黑密變黑密n度，簡稱黑度。度，簡稱黑度。0lgiSi第31頁/共49頁第三十二頁，共49頁。n強度為強度為i i的光，在感光乳劑上產生的光，在感光乳劑上產生(chnshng)(chnshng)一定的照一定的照度度I I，照射時間，照射時間t t后，在感光乳劑上積累一定的曝光量后，在感光乳劑上積累一定的曝光量H=ItH=It。黑度。黑

27、度S S與曝光量與曝光量H H的關系曲線，稱為感光板的乳劑的關系曲線，稱為感光板的乳劑特性曲線特性曲線iHHHSi lg)lg(lg正常曝光正常曝光(bo gung)部分部分第32頁/共49頁第三十三頁，共49頁。元素不同元素不同電子結構電子結構(jigu)不同不同光譜不光譜不同同特征光譜特征光譜定性定量分析定性定量分析(dnglingfnx)(dnglingfnx)方方法法第33頁/共49頁第三十四頁，共49頁。分析線：復雜元素的譜線可能多至數(shù)千條，只選擇分析線：復雜元素的譜線可能多至數(shù)千條，只選擇其中幾條特征譜線檢驗，稱其為分析線其中幾條特征譜線檢驗，稱其為分析線最后線：濃度最后線：濃度(

28、nngd)(nngd)逐漸減小，譜線強度減小，逐漸減小，譜線強度減小，最后消失的譜線最后消失的譜線例：含例：含CdCd10%10%時，時，1414條譜線條譜線0.1%0.1%10100.01%0.01%7 70.001%0.001%1 1（226.5nm226.5nm）此為最后線此為最后線第34頁/共49頁第三十五頁，共49頁。靈敏線：最易激發(fā)的能級所產生的譜線，每種靈敏線：最易激發(fā)的能級所產生的譜線，每種元素都有一條或幾條譜線最強的線，元素都有一條或幾條譜線最強的線，即靈敏線。即靈敏線。最后最后(zuhu)(zuhu)線也是最靈敏線線也是最靈敏線共振線：由第一激發(fā)態(tài)回到基態(tài)所產生的譜共振線：

29、由第一激發(fā)態(tài)回到基態(tài)所產生的譜線；通常也是最靈敏線、最后線；通常也是最靈敏線、最后(zuhu)(zuhu)線線第35頁/共49頁第三十六頁，共49頁。最常用的方法，以鐵譜作為標準最常用的方法，以鐵譜作為標準( (波長標尺波長標尺) )（1 1）譜線多：在）譜線多：在210210660nm660nm范圍內有數(shù)千條譜線；范圍內有數(shù)千條譜線；（2 2）譜線間距離分配均勻：容易對比，適用面廣；）譜線間距離分配均勻：容易對比，適用面廣；（3 3）定位準確：已準確測量了鐵譜每一條）定位準確：已準確測量了鐵譜每一條(y tio)(y tio)譜線的波長。譜線的波長。標準譜圖：將其他元素的分析線標記在鐵譜上，

30、鐵譜起到標尺作用標準譜圖：將其他元素的分析線標記在鐵譜上，鐵譜起到標尺作用 標準標準(biozh(biozhn)n)光譜比較法（鐵光譜比較光譜比較法（鐵光譜比較法法 ）第36頁/共49頁第三十七頁，共49頁。譜線檢查：將試樣與純鐵在完全譜線檢查：將試樣與純鐵在完全相同條件下攝譜，將兩譜片在映相同條件下攝譜，將兩譜片在映譜器譜器( (放大放大(fngd)(fngd)器器) )上對齊、上對齊、放大放大(fngd)20(fngd)20倍，檢查待測元倍，檢查待測元素的分析線是否存在，并與標準素的分析線是否存在，并與標準譜圖對比確定?？赏瑫r進行多元譜圖對比確定?？赏瑫r進行多元素測定。素測定。第37頁/共

31、49頁第三十八頁，共49頁。樣品樣品(yngpn)譜線譜線鐵光譜鐵光譜(gungp)第38頁/共49頁第三十九頁，共49頁。第39頁/共49頁第四十頁，共49頁。半定量分析半定量分析(dnglingfnx)：譜線呈現(xiàn)法：譜線呈現(xiàn)法 例：鉛含量與出現(xiàn)例：鉛含量與出現(xiàn)(chxin)(chxin)譜線關系譜線關系 Pb % 譜線特征譜線特征 0.001 2833.069 清晰可見清晰可見,2614.178和和2802.00弱弱 0.003 2833.069 清晰可見清晰可見,2614.178增強增強, 2802.00變清晰變清晰 0.01 上述上述(shngsh)譜線增強譜線增強,2663.17和和

32、2873.32出出現(xiàn)現(xiàn) 0.03 上述上述(shngsh)譜線都增強譜線都增強 0.10 上述上述(shngsh)譜線更增強譜線更增強,沒有出現(xiàn)新譜線沒有出現(xiàn)新譜線 0.30 2393.8, 2577.26 出現(xiàn)。出現(xiàn)。第40頁/共49頁第四十一頁，共49頁。光譜光譜(gungp)(gungp)定量分析定量分析內標法光譜定量分析內標法光譜定量分析(dnglingfnx)原理原理lgIblgc + lgA試樣組成、元素化合物形態(tài)，放電條件等試樣組成、元素化合物形態(tài)，放電條件等影響影響A , 絕對強度測定絕對強度測定(cdng)的誤差大。的誤差大。為補償和抵消這種因實驗條件波動而引起為補償和抵消這

33、種因實驗條件波動而引起的誤差，采用內標法進行定量分析。的誤差，采用內標法進行定量分析。IAcb b：自吸系數(shù)自吸系數(shù) 第41頁/共49頁第四十二頁，共49頁。xbxxxCAI 內標法原理內標法原理(yunl)(yunl)內標內標內標內標內標內標內標內標bCAI xbbxxxxbIA CRCIAC內標內標內標內標AlglglglgxxIRbCAI內標在被測元素的光譜中選擇一條作為在被測元素的光譜中選擇一條作為(zuwi)(zuwi)分析線分析線( (強度強度Ix)Ix)，再選擇內標物的一條譜線，再選擇內標物的一條譜線( (強度強度I I內標內標) )，組成分析，組成分析線對。則線對。則 相對相對

34、(xingdu)(xingdu)強度強度R R： 內標法定量的基本關系式內標法定量的基本關系式第42頁/共49頁第四十三頁，共49頁。內標元素內標元素(yun s)(yun s)和內標線的選擇原則和內標線的選擇原則 1)內標元素與被測元素化合物具有相似的蒸發(fā)性質，內標元素與被測元素化合物具有相似的蒸發(fā)性質，離解能、激發(fā)電位離解能、激發(fā)電位 (及電離能及電離能)相近。相近。2)內標元素的含量內標元素的含量(hnling)必須適量和固定。必須適量和固定。3)原子線與原子線組成分析線對，離子線與離子線組原子線與原子線組成分析線對，離子線與離子線組成分析線對。成分析線對。4)分析線和內標線沒有自吸或自

35、吸很小，且不受其它分析線和內標線沒有自吸或自吸很小，且不受其它譜線的干擾。譜線的干擾。5)攝譜法中組成分析線對的兩條譜線的波長應盡量靠攝譜法中組成分析線對的兩條譜線的波長應盡量靠近。近。第43頁/共49頁第四十四頁，共49頁。定量分析方法定量分析方法(fngf)：內標標準曲線法：內標標準曲線法以以lgR lgR 對應對應lgc lgc 作圖，繪制標準曲線，在相同條件下，測定作圖，繪制標準曲線，在相同條件下，測定(cdng)(cdng)試樣中待測元素的試樣中待測元素的lgRlgR，在標準曲線上求得未知試樣，在標準曲線上求得未知試樣lgclgc； S 或或Rlg校準校準(jio zhn)曲線線性范

36、圍：曲線線性范圍：AB 段段自吸：自吸：BC 段段lglglglgxxIRbCAI內標第44頁/共49頁第四十五頁，共49頁。在完全相同的條件下，將標準在完全相同的條件下，將標準(biozhn)(biozhn)樣品樣品與試樣在同一感光板上攝譜，由標準與試樣在同一感光板上攝譜，由標準(biozhn)(biozhn)試樣分析線對的黑度差試樣分析線對的黑度差( (S )S )對對lgclgc作標準作標準(biozhn)(biozhn)曲線曲線( (三個點以上，每個三個點以上，每個點取三次平均值點取三次平均值) )，再由試樣分析線對的黑度，再由試樣分析線對的黑度差差, ,在標準在標準(biozhn)(biozhn)曲線上求得未知試樣曲線