光譜定性分析原理、方法、操作技術(shù)知識點(diǎn)解說

1、 光譜定性分析原理、方法、操作技術(shù)知識要點(diǎn)一、光譜定性分析方法原理發(fā)射光譜的產(chǎn)生，是由于物質(zhì)受到火焰、電弧、電火花激發(fā)時原子中的電子從穩(wěn)定態(tài)吸收了能量，躍遷到激發(fā)態(tài)，然后又從激發(fā)態(tài)回到穩(wěn)定態(tài)放出能量，而產(chǎn)生了一系列的光譜線。由于各種元素的原子結(jié)構(gòu)不同，在光源的激發(fā)下，可以產(chǎn)生各自的特征譜線，其波長是由每種元素的原子性質(zhì)決定的，具有特征性和唯一性，因此可以通過檢查譜片上有無特征譜線的出現(xiàn)來確定該元素是否存在，這就是光譜定性分析的基礎(chǔ)。一個元素的光譜線很多，我們不能一條一條去找，也不能隨便取幾條。所以就選擇一些特征光譜線來分析，即所謂分析線。分析線要具有兩個要求，一是要靈敏，二是不與其他元素線重合

2、。因?yàn)槎ㄐ苑治鍪且隙悠分杏袥]有這些元素，因此也就要求我們即使在樣品中這些元素很少時，也能檢定出它們的存在，這就決定所選擇光譜線必須是靈敏的，當(dāng)其含量很少時，還能出現(xiàn)在光譜中，其次要肯定元素確實(shí)存在，就必須對選擇的光譜線，不僅靈敏，還要和其他元素光譜線不相重合。二、光譜定性分析方法一般光譜定性分析常用的方法是光譜比較法，是用Hartman階梯光柵將試樣與鐵棒并列攝譜，然后在映譜儀下進(jìn)行光譜線與鐵光譜圖比較。根據(jù)鐵光譜檢查樣品光譜線中，有沒有出現(xiàn)某些元素的分析線而肯定有何種元素存在。進(jìn)行光譜定性分析有以下三種方法：1. 標(biāo)準(zhǔn)試樣光譜比較法將要檢出元素的純物質(zhì)或純化合物與試樣并列攝譜于同一感光板

3、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，即可說明某一元素的某條譜線存在。本方法簡單易行，但只適用于試樣中指定組分的定性。2. 鐵譜比較法對于復(fù)雜組分及其光譜定性全分析，需要用鐵的光譜進(jìn)行比較。采用鐵的光譜作為波長的標(biāo)尺，來判斷其他元素的譜線。圖1-5鐵譜圖示例3波長比較法當(dāng)上述兩種方法均無法確定未知試樣中某些譜線屬于何種元素時，可以采用波長比較法。即準(zhǔn)確測出該譜線的波長，然后從元素的波長表中查出未知譜線相對應(yīng)的元素進(jìn)行定性。三、定性分析操作技術(shù)（一）試樣處理1金屬或合金可以試樣本身作為電極，當(dāng)試樣量很少時，將試樣粉碎后放在電極的試樣槽內(nèi)；2固體試樣研磨成均勻的粉

4、末后放在電極的試樣槽內(nèi)；3糊狀試樣先蒸干，殘?jiān)心コ删鶆虻姆勰┖蠓旁陔姌O的試樣槽內(nèi)。液體試樣可采用ICP-AES直接進(jìn)行分析。（二）實(shí)驗(yàn)條件選擇1光譜儀在定性分析中通常選擇靈敏度高的直流電??；分析稀土元素時，由于其譜線復(fù)雜，要選擇色散率較高的大型攝譜儀。2電極電極材料：采用光譜純的碳或石墨，特殊情況采用銅電極；電極尺寸(如圖-6)：直徑約6mm，長3040mm；試樣槽尺寸：直徑約34 mm，深36 mm；試樣量：1020mg ； 圖1-6 電極形狀放電時，碳+氮產(chǎn)生氰(CN)，氰分子在358.4 421.6 nm產(chǎn)生帶狀光譜，干擾其他元素出現(xiàn)在該區(qū)域的光譜線，需要該區(qū)域時，可采用銅電極，但靈敏度低。3攝譜過程攝譜順序：碳電極(空白)、鐵譜、試樣。分段曝光法：先在小電流(5A)激發(fā)光源攝取易揮發(fā)元素光譜，然后調(diào)節(jié)光闌，改變曝光位置后，加大