原子發(fā)射光譜分析法2

1、LOGO原子發(fā)射光譜分析法主講：羅迎、夏曉曉ppt制作：耿苗苗、潘春莉、孫明、王丹光分析法光譜分析法非光譜分析法原子光譜分析法分子光譜分析法原原子子吸吸收收光光譜譜原原子子發(fā)發(fā)射射光光譜譜7原原子子熒熒光光光光譜譜X射射線線熒熒光光光光譜譜折射法圓二色性法X射線衍射法干涉法旋光法紫紫外外光光譜譜法法紅紅外外光光譜譜法法分分子子熒熒光光光光譜譜法法分分子子磷磷光光光光譜譜法法核核磁磁共共振振波波譜譜法法 7-1光分析方法分類光分析方法分類 7-2原子發(fā)射光譜分析基本原理原子發(fā)射光譜分析基本原理 在正常狀態(tài)下，原子處于基態(tài)，原子在受到熱（火焰）或電（電火花）激在正常狀態(tài)下，原子處于基態(tài)，原子在受到

2、熱（火焰）或電（電火花）激發(fā)時，外層電子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，返回到基態(tài)時，放出能量，發(fā)射出發(fā)時，外層電子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，返回到基態(tài)時，放出能量，發(fā)射出特征特征光譜。光譜。 E = h = h c /熱能、電能基態(tài)元素基態(tài)元素M激發(fā)態(tài)激發(fā)態(tài)M*E特征輻射原子發(fā)射光譜分析法原子發(fā)射光譜分析法（AESAES）：原子在受到）：原子在受到熱或電熱或電激發(fā)時，激發(fā)時，由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，返回到基態(tài)時，由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，返回到基態(tài)時，發(fā)射出特征光譜，發(fā)射出特征光譜，依依據(jù)特征光譜進(jìn)行定性、定量的分析方法。據(jù)特征光譜進(jìn)行定性、定量的分析方法。（1）原子能級很多，原子被激發(fā)后，外層電子有不同的躍遷，產(chǎn)生一

3、系列不同波長的特征光譜線（2）原子的各個能級不連續(xù)的（量子化），電子躍遷也是不連續(xù)的。原子光譜為線狀光譜。（3）不同元素的原子，外層電子能級不同，因此發(fā)射光譜波長不同。 7-3 原子發(fā)射光譜分析儀原子發(fā)射光譜分析儀 原子發(fā)射光譜儀通常由三部分構(gòu)成：原子發(fā)射光譜儀通常由三部分構(gòu)成： 光源分光系統(tǒng)光源分光系統(tǒng)(光譜儀光譜儀)觀測系統(tǒng)觀測系統(tǒng)光源光源電弧電弧 電感耦合等離子體焰炬，電感耦合等離子體焰炬，ICP現(xiàn)代光源現(xiàn)代光源經(jīng)典光源經(jīng)典光源 電火花電火花直流電弧直流電弧交流電弧交流電弧火焰火焰激光光源激光光源光源光源的種類的種類分光系統(tǒng)（光譜儀）原子發(fā)射光譜法中，接收光輻射的方式原子發(fā)射光譜法中，接

4、收光輻射的方式：目視法、攝譜法、光電法。目視法、攝譜法、光電法。攝譜法：攝譜法： 將光譜感板將光譜感板接受被分析試樣的接受被分析試樣的光譜作用而感光，光譜作用而感光，再經(jīng)過顯影、定影再經(jīng)過顯影、定影等制得光譜底片，等制得光譜底片，其上有許多黑度不其上有許多黑度不同的光譜線。在映同的光譜線。在映譜儀下觀察譜線與譜儀下觀察譜線與標(biāo)準(zhǔn)譜圖比較，進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)譜圖比較，進(jìn)行光譜定性分析。行光譜定性分析。用黑度計測量譜線用黑度計測量譜線的黑度，進(jìn)行光譜的黑度，進(jìn)行光譜定量分析。定量分析。攝譜儀的作用：樣攝譜儀的作用：樣品產(chǎn)生的品產(chǎn)生的復(fù)合光復(fù)合光通通過色散元件分解為過色散元件分解為按一定波長次序排按一定波長次序

5、排列的列的光譜光譜，用感光，用感光板記錄下來。板記錄下來。按儀器使用的色散按儀器使用的色散元件分：元件分：棱鏡棱鏡攝譜攝譜儀、儀、光柵光柵攝譜儀攝譜儀 。 7-4 光譜定性分析 定性方法（定性方法（確定某元素是否存在確定該元素的分析線是否存在）確定某元素是否存在確定該元素的分析線是否存在）1）自身標(biāo)準(zhǔn)譜圖比較法）自身標(biāo)準(zhǔn)譜圖比較法：將試樣與已知的待測元素在相同將試樣與已知的待測元素在相同條件下攝譜于同一感光板上，在映譜儀上檢查試樣光譜與條件下攝譜于同一感光板上，在映譜儀上檢查試樣光譜與純物質(zhì)光譜。若兩者譜線出現(xiàn)在同一波長位置上，即可說純物質(zhì)光譜。若兩者譜線出現(xiàn)在同一波長位置上，即可說明某一元素

6、的存在。（適用于指定組分的定性鑒定）。明某一元素的存在。（適用于指定組分的定性鑒定）。定性依據(jù)定性依據(jù)：元素不同元素不同電子能級不同電子能級不同特征光譜特征光譜1 1、元素的靈敏線、最后線、分析線和共振線、元素的靈敏線、最后線、分析線和共振線靈敏線靈敏線：最易激發(fā)或激發(fā)電位較低的譜線：最易激發(fā)或激發(fā)電位較低的譜線最后線最后線：元素濃度逐漸減小，譜線強(qiáng)度減小，最后消失的：元素濃度逐漸減小，譜線強(qiáng)度減小，最后消失的譜線；譜線；分析線分析線：進(jìn)行分析時所使用的譜線稱分析線（復(fù)雜元素的：進(jìn)行分析時所使用的譜線稱分析線（復(fù)雜元素的譜線可能多至數(shù)千條）譜線可能多至數(shù)千條）共振線共振線：由激發(fā)態(tài)直接回到基態(tài)

7、所產(chǎn)生的譜線；：由激發(fā)態(tài)直接回到基態(tài)所產(chǎn)生的譜線；第一共振線第一共振線：由第一激發(fā)態(tài)回到基態(tài)所產(chǎn)生的譜線：由第一激發(fā)態(tài)回到基態(tài)所產(chǎn)生的譜線；通常也是最靈敏線、最后線。通常也是最靈敏線、最后線。2、譜線的自吸與自蝕（濃度高時發(fā)生）自吸自吸：樣品中心原子發(fā)射的輻射被發(fā)光層樣品中心原子發(fā)射的輻射被發(fā)光層四周的蒸氣原子吸收，使譜線中心強(qiáng)度降低的現(xiàn)四周的蒸氣原子吸收，使譜線中心強(qiáng)度降低的現(xiàn)象。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，自隨濃度增加，自吸越嚴(yán)重，當(dāng)達(dá)到一定值時，譜線中心完全吸收，吸越嚴(yán)重，當(dāng)達(dá)到一定值時，譜線中心完全吸收，如同出現(xiàn)兩條線，這種現(xiàn)象稱為如同出現(xiàn)兩條線

8、，這種現(xiàn)象稱為自蝕自蝕。譜線表，譜線表，r：自吸線；：自吸線；R：自蝕線；：自蝕線；2）標(biāo)準(zhǔn)Fe譜比較法： 復(fù)雜組分定性鑒定或光譜定性全分析時，以鐵譜作為波長的標(biāo)尺。 元素標(biāo)準(zhǔn)光譜圖元素標(biāo)準(zhǔn)光譜圖是在相同條件下，在鐵光譜上方準(zhǔn)確地繪出各種元素的是在相同條件下，在鐵光譜上方準(zhǔn)確地繪出各種元素的分析線線并放大分析線線并放大20倍的圖片。倍的圖片。7-5光譜定量分析 1、發(fā)射光譜定量分析的基本關(guān)系式、發(fā)射光譜定量分析的基本關(guān)系式 無自吸時：無自吸時：lgI和和lgc是線性關(guān)系；當(dāng)是線性關(guān)系；當(dāng)c較高時，存在自吸，且較高時，存在自吸，且b1，使得工作曲線向下彎曲。使得工作曲線向下彎曲。發(fā)射光譜定量分析的發(fā)射光譜定量分析的基本關(guān)系式基本關(guān)系式bIa c a為常數(shù)為常數(shù)(與蒸發(fā)、激發(fā)過程等有關(guān)與蒸發(fā)、激發(fā)過程等有關(guān))， b：自吸常數(shù)自吸常數(shù) ，與譜線的自吸收有關(guān)。，與譜線的自吸收有關(guān)。lglglgIbca 影響譜線強(qiáng)度因素較多，直接測定譜線絕對強(qiáng)度計算難以影響譜線強(qiáng)度因素較多，直接測定譜線絕對強(qiáng)度計算難以獲得準(zhǔn)確結(jié)果，實際工作多采用獲得準(zhǔn)確結(jié)果，實際工作多采用內(nèi)標(biāo)法（相對強(qiáng)度法）。內(nèi)標(biāo)法（相對強(qiáng)度法）。 在被測元素的譜線中選擇一條作為在被測元素的譜線中選擇一條作為分析線分析線( (強(qiáng)度強(qiáng)度I I) )，再選，再選擇內(nèi)標(biāo)物的一條譜線擇內(nèi)標(biāo)物的一條譜線