原子發(fā)射光譜法修改化本稿演示文稿

原子發(fā)射光譜法修改化本稿演示文稿現(xiàn)在是1頁\一共有77頁\編輯于星期五優(yōu)選原子發(fā)射光譜法修改化本稿現(xiàn)在是2頁\一共有77頁\編輯于星期五二、教學(xué)目標(biāo)要求1．理解發(fā)射光譜分析過程2．掌握原子發(fā)射光譜產(chǎn)生的原理3．理解影響譜線強度的因素4．理解譜線的自吸與自蝕現(xiàn)象5．掌握原子發(fā)射光譜儀的組成6．理解常用激發(fā)光源的性能特點及主要用途現(xiàn)在是3頁\一共有77頁\編輯于星期五10．了解發(fā)射光譜分析中的三種檢測方法、理解乳劑特性曲線的意義、作用及制作方法11．了解棱鏡攝譜儀、光柵攝譜儀和光電直讀光譜儀結(jié)構(gòu)上的異同點和它們的工作原理12．掌握光譜定性分析的原理與方法13．了解光譜定性、定量分析工作條件的選擇原則14．了解哈特曼光欄在光譜定性分析中的作用15.了解光譜半定量分析的方法16.了解光譜定量分析的依據(jù)、內(nèi)標(biāo)法原理和攝譜法光譜定量關(guān)系式的推導(dǎo)

基本要求現(xiàn)在是4頁\一共有77頁\編輯于星期五第一節(jié)原子發(fā)射光譜法概述

一、定義二、發(fā)射光譜法產(chǎn)生的歷史三、發(fā)射光譜分析主要過程四、發(fā)射光譜定性定量分析的依據(jù)五、發(fā)射光譜分析的特點和局限現(xiàn)在是5頁\一共有77頁\編輯于星期五一、定義原子發(fā)射光譜法（AES）－－根據(jù)試樣中不同元素的原子或離子在熱激發(fā)或電激發(fā)下,發(fā)射特征的電磁輻射而進行元素定性和定量分析的方法。現(xiàn)在是6頁\一共有77頁\編輯于星期五原子發(fā)射光譜儀主要應(yīng)用于冶金、地質(zhì)、石油、環(huán)保、化工、新材料、醫(yī)藥、衛(wèi)生等方面的樣品分析。目前生產(chǎn)光譜最好的儀器是美國PE、島津現(xiàn)在是7頁\一共有77頁\編輯于星期五發(fā)射光譜分析過程示意圖交流電弧現(xiàn)在是8頁\一共有77頁\編輯于星期五二、發(fā)射光譜法產(chǎn)生的歷史1859年，基爾霍夫（德國化學(xué)家1824－1887）本生（德國化學(xué)家1811－1899）第一臺分光鏡研究堿金屬堿土金屬，發(fā)現(xiàn)銫（Cs）和銣(Rb)---建立發(fā)射光譜定性分析法1925年，格拉赫提出內(nèi)標(biāo)法原理，以解決光源不穩(wěn)定問題－奠定發(fā)射光譜定量分析基礎(chǔ)現(xiàn)在是9頁\一共有77頁\編輯于星期五1930年，賽伯－羅馬金經(jīng)驗公式，光譜定量分析公式：I=aCb，建立光譜定量分析方法。攝譜法、光電直讀法20世紀(jì)60年代，電感耦合等離子體（ICP）光源應(yīng)用20世紀(jì)90年代，電荷耦合器件（CCD）等多道型檢測器使用，大大提高多元素同時分析能力現(xiàn)在是10頁\一共有77頁\編輯于星期五發(fā)射光譜儀現(xiàn)在是11頁\一共有77頁\編輯于星期五三、發(fā)射光譜分析過程第一步：使試樣激發(fā)發(fā)光激發(fā)光源提供能量使試樣蒸發(fā)激發(fā)產(chǎn)生輻射第二步：分光將光源發(fā)出的復(fù)合光色散分解成按波長順序排列的譜線，形成試樣光譜第三步：檢測光譜用檢測器檢測試樣光譜中譜線的波長和強度現(xiàn)在是12頁\一共有77頁\編輯于星期五四、光譜定性定量分析的依據(jù)定性依據(jù):不同元素發(fā)射譜線的波長不同

由于待測元素原子的能級結(jié)構(gòu)不同，因此發(fā)射譜線的波長不同，即每種元素都有自己特征的原子光譜。根據(jù)試樣光譜的譜線波長便可判斷試樣中存在哪些元素,即進行定性分析?，F(xiàn)在是13頁\一共有77頁\編輯于星期五定量依據(jù)：元素發(fā)射譜線的強度與該元素在試樣中的含量有關(guān)

因為試樣中某元素的含量越高，在同樣條件下被激發(fā)的原子數(shù)就越多，所發(fā)射的譜線強度越強，因此，根據(jù)譜線強度可進行定量分析?，F(xiàn)在是14頁\一共有77頁\編輯于星期五五、發(fā)射光譜分析的特點和局限

特點：靈敏度高、選擇性好、檢出限低（μg/ml,ng/ml)）準(zhǔn)確度較高。經(jīng)典光源5%－10%，線性范圍2個數(shù)量級；

ICP光源1%，線性范圍4－6個數(shù)量級應(yīng)用范圍廣。固、液、氣試樣70多種元素（金屬元素和P,S,N,F,Cl,Br等非金屬）多元素同時測定（光電直讀光譜儀或新型固態(tài)檢測器件光譜儀）現(xiàn)在是15頁\一共有77頁\編輯于星期五局限：只能確定--物質(zhì)的元素組成與含量不能分析--有機物和一些非金屬元素現(xiàn)在是16頁\一共有77頁\編輯于星期五第二節(jié)原子光譜基礎(chǔ)ε=ε2-ε1

=hν=hc/一、原子發(fā)射光譜的產(chǎn)生現(xiàn)在是17頁\一共有77頁\編輯于星期五正常情況下，原子處于能量最低的穩(wěn)定狀態(tài)，即基態(tài)，當(dāng)原子受到外界能量（熱能、電能等）作用時，由于原子與高速運動的氣態(tài)粒子和電子相互碰撞獲得能量，使原子中的外層電子從基態(tài)能級躍遷到更高的能級上，這時原子處于激發(fā)態(tài)。激發(fā)態(tài)原子極不穩(wěn)定，在短時間內(nèi)（約10-8秒）便會釋放能量退激回到原來的基態(tài)。現(xiàn)在是18頁\一共有77頁\編輯于星期五若以光輻射的形式釋放能量，便會發(fā)射一條譜線，該譜線的光子能量等于電子躍遷的兩個能級之間的能量差。即ε=ε2-ε1=hν=hc/原子的能級很多，受激原子的外層電子可以有不同的躍遷，每種躍遷發(fā)射一條譜線，故每種元素都有許多條發(fā)射譜線。將每種元素的譜線按照波長順序排列，稱為該元素的原子光譜。現(xiàn)在是19頁\一共有77頁\編輯于星期五2.

共振線、第一共振線共振線--在基態(tài)和激發(fā)態(tài)之間直接躍遷產(chǎn)生的譜線第一共振線--在基態(tài)和第一激發(fā)態(tài)之間躍遷產(chǎn)生的譜線，所需激發(fā)能最小，躍遷最易產(chǎn)生，譜線強度最大1.

激發(fā)能:原子中的某一價電子由基態(tài)被激發(fā)到高能態(tài)時所需要的能量，以電子伏特表示。二.原子發(fā)射光譜法常用術(shù)語E2E0E1E3現(xiàn)在是20頁\一共有77頁\編輯于星期五3.原子線、離子線

原子線(Ⅰ)：激發(fā)態(tài)原子外層電子躍遷發(fā)射的譜線

M*M(I)

離子線(Ⅱ,Ⅲ)：激發(fā)態(tài)離子外層電子躍遷發(fā)射的譜線

M+

*M+(Ⅱ)

一次電離離子線

M2+*M2+(Ⅲ)二次電離離子線現(xiàn)在是21頁\一共有77頁\編輯于星期五三．原子能級圖把原子中價電子所可能存在狀態(tài)的光譜項（能級）及能級躍遷用圖的形式表示出來,稱為能級圖。Na(1s)2(2s)2(2p)6(3s)1基態(tài)激發(fā)態(tài)波長/nm32S1/232P1/2589.5932P3/2588.9932D3/2，5/2342.1142P1/2330.2942P3/2330.2352P1/2258.3052P3/2258.28現(xiàn)在是22頁\一共有77頁\編輯于星期五2023/4/20四.原子發(fā)射譜線強度與試樣中元素濃度的關(guān)系E0EiNi=N0

gi/g0e-Ei/kT

(P293-2式)

在高溫下，處于熱力學(xué)平衡狀態(tài)時，單位體積的基態(tài)原子數(shù)N0與激發(fā)態(tài)原子數(shù)Ni

之間遵守Boltzmann分布定律:gi

、g0

—激發(fā)態(tài)和基態(tài)的統(tǒng)計權(quán)重，表示能級的簡并度，即在外磁場作用下每一能級可能分裂出的能級數(shù)目k

—Boltzmann常數(shù),

k=1.380

10-23J·K-1Ei

—激發(fā)能T—激發(fā)溫度(K)鈉雙重線589.0589.6nm平均：589.3nm由普朗克公式可求出

Ei=3.3710-19JT=7000(K):

Ni/N0=0.031T=2500(K):

Ni/N0=5.7210-5現(xiàn)在是23頁\一共有77頁\編輯于星期五2023/4/20在0i

兩能級間躍遷，譜線強度可表示為：

Ii=NiAihυi（P293-3式）

Ai為躍遷概率υi

為發(fā)射譜線的頻率將(3-2式)

Ni=N0

gi/g0e-Ei/kT

代入（3-3式）得Ii=gi/g0e-Ei/kT

AihυiN0(3-4式)統(tǒng)計權(quán)重躍遷幾率影響因素：激發(fā)能激發(fā)溫度

3-4式為譜線強度的基本公式在固定的實驗條件下,Ii與N0成正比。因為N0與試樣中該元素的濃度C成正比,所以Ii與C成正比?；鶓B(tài)原子數(shù)現(xiàn)在是24頁\一共有77頁\編輯于星期五五、譜線的自吸與自蝕自吸－在激發(fā)光源中，元素的基態(tài)原子吸收了該元素的激發(fā)態(tài)原子發(fā)射的光，即自己吸收了自己的光，這種現(xiàn)象稱為自吸。發(fā)生自吸的譜線稱為自吸線。譜線表中用角標(biāo)r表示自吸線。自吸現(xiàn)象與待測元素的含量和激發(fā)能有關(guān)，低含量時不表現(xiàn)出自吸，元素含量越高，自吸現(xiàn)象越嚴(yán)重。激發(fā)能最低的共振線自吸現(xiàn)象最為嚴(yán)重?，F(xiàn)在是25頁\一共有77頁\編輯于星期五自蝕自吸會引起譜線強度降低，當(dāng)自吸嚴(yán)重到使譜線分為兩條時，稱為自蝕。譜線表中用角標(biāo)R表示自蝕線。譜線自吸會影響譜線的形狀和強度，從而影響定性、定量分析的結(jié)果。在光譜定性定量分析中，自吸嚴(yán)重的譜線不能作為分析線?，F(xiàn)在是26頁\一共有77頁\編輯于星期五第三節(jié)原子發(fā)射光譜儀器

儀器組成激發(fā)光源光譜儀觀測設(shè)備現(xiàn)在是27頁\一共有77頁\編輯于星期五2023/4/20一.激發(fā)光源1.激發(fā)光源的作用:提供能量使試樣激發(fā)發(fā)光

2.激發(fā)光源的影響：檢出限、精密度和準(zhǔn)確度3.激發(fā)源的類型：

A.直流電弧

B.低壓交流電弧

C.電火花

D.電感耦合等離子體ICP(InductivelyCoupledPlasma)現(xiàn)在是28頁\一共有77頁\編輯于星期五A.直流電弧:接觸引弧，持續(xù)放電VAELG220~380V5~30AR現(xiàn)在是29頁\一共有77頁\編輯于星期五B.低壓交流電?。焊哳l高壓引弧、低壓交流放電A

~220Vl1l2G1G2L1C1L2C2B1B2R1R2變壓器變壓器現(xiàn)在是30頁\一共有77頁\編輯于星期五C.高壓火花：高頻高壓引燃，脈沖放電~VCGBLR1DD220V變壓器現(xiàn)在是31頁\一共有77頁\編輯于星期五4.激發(fā)光源的性能特點蒸發(fā)能力－電極頭溫度

高：蒸發(fā)能力強，譜線豐富，適合定性；適合難揮發(fā)元素定量；低：適合易熔金屬及合金試樣激發(fā)能力－弧焰溫度高：激發(fā)能力強，適合難激發(fā)元素光源穩(wěn)定性---看電弧工作原理好：適合定量

現(xiàn)在是32頁\一共有77頁\編輯于星期五直流電弧特點：1）蒸發(fā)能力強（電極頭溫度高，陽極斑4000K）---進入電弧的待測物多---絕對靈敏度高---適于定性分析；同時也適于部分礦物、巖石等難熔樣品及稀土難熔元素定量；2）電弧不穩(wěn)----分析重現(xiàn)性差；3）弧層厚－自吸嚴(yán)重?，F(xiàn)在是33頁\一共有77頁\編輯于星期五低壓交流電弧特點：1）蒸發(fā)能力稍差（電極頭溫度比直流電弧低），因而對難熔鹽分析的靈敏度略差于直流電?。?）激發(fā)能力較強（電弧溫度比直流電弧略高）3）電弧穩(wěn)定性好，重現(xiàn)性好，適于大多數(shù)元素的定量分析；現(xiàn)在是34頁\一共有77頁\編輯于星期五火花特點：1）蒸發(fā)能力低（電極頭溫度低－放電間隙長）－檢出限低，適于分析易熔金屬、合金樣品及高含量元素分析；2）激發(fā)能力強（電弧溫度高，放電瞬間可達10000K），適于難激發(fā)元素分析；

3）電弧穩(wěn)定性好，分析重現(xiàn)性好，適于定量分析?，F(xiàn)在是35頁\一共有77頁\編輯于星期五射頻感應(yīng)線圈冷卻氣輔助氣載氣（Ar）載氣Ar+樣品廢液樣品溶液D.電感耦合等離子體組成：ICP高頻發(fā)生器+炬管(石英套管）+樣品引入系統(tǒng)現(xiàn)在是36頁\一共有77頁\編輯于星期五焰心區(qū)內(nèi)焰區(qū)尾焰區(qū)發(fā)射觀測區(qū)連續(xù)光譜區(qū)現(xiàn)在是37頁\一共有77頁\編輯于星期五2023/4/20特點：應(yīng)用：檢出限低,一些元素可達到10-1－10-5ug/ml。穩(wěn)定性好，精密度、準(zhǔn)確度高，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差約1%。自吸效應(yīng)小、基體效應(yīng)小，無電極污染。線性范圍寬，可達4－6個數(shù)量級（從ppm到百分幾十），可測低、中、高含量元素。多元素同時測定或順序測定。定量分析功能更強。缺點：霧化效率低，氣體和一些非金屬靈敏度低，固體進樣未解決；儀器價格較貴，使用費用較高。高溫，10000K，蒸發(fā)、激發(fā)能力強環(huán)狀通道，具有較高的穩(wěn)定性惰性氣氛，電極放電較穩(wěn)定70多種無機元素的定性、定量分析環(huán)境化學(xué)、生物化學(xué)、海洋化學(xué)、材料化學(xué)一般只能測定液體現(xiàn)在是38頁\一共有77頁\編輯于星期五激發(fā)光源的性能與應(yīng)用范圍比較

光源蒸發(fā)能力激發(fā)溫度/K穩(wěn)定性應(yīng)用范圍火焰略低2000-3000好堿金屬、堿土金屬（溶液）直流電弧高4000-7000較差◆定性分析◆礦石、純物質(zhì)、難揮發(fā)元素定量分析交流電弧中4000-7000較好◆金屬合金中低含量元素的定量分析高壓火花低瞬間可達10000好◆難激發(fā)元素定量分析◆低熔點金屬合金試樣定量分析◆高含量元素定量分析ICP光源很高6000-8000很好◆各種元素分析◆高中低含量元素分析◆溶液試樣現(xiàn)在是39頁\一共有77頁\編輯于星期五二、光譜儀1.作用－將試樣發(fā)射的復(fù)合光（各元素原子或離子光譜）分解為按波長順序排列的試樣光譜，并對不同波長的輻射進行檢測與記錄２.光譜儀組成－照明系統(tǒng)、色散系統(tǒng)、記錄系統(tǒng)現(xiàn)在是40頁\一共有77頁\編輯于星期五３.光譜儀分類

棱鏡光譜儀光柵光譜儀按色散元件不同照相式攝譜儀光電直讀光譜儀按投影物鏡的焦距f不同中型光譜儀---焦距f=1m大型光譜儀---焦距f=2-4m按光譜記錄與測量方式不同現(xiàn)在是41頁\一共有77頁\編輯于星期五４.攝譜儀－用照相的方式記錄譜線的光譜儀（1）棱鏡攝譜儀（P35圖3－11）（2）光柵攝譜儀（P37圖3－15）攝譜步驟安裝感光板在攝譜儀的焦面上激發(fā)試樣，產(chǎn)生光譜而感光顯影，定影，制成譜板特征波長，定性分析特征波長下的譜線強度，定量分析現(xiàn)在是42頁\一共有77頁\編輯于星期五記錄系統(tǒng)照明系統(tǒng)色散系統(tǒng)感光板平面衍射光柵攝譜儀現(xiàn)在是43頁\一共有77頁\編輯于星期五（3）

感光板與感光作用玻璃板為支持體，涂抹感光乳劑(AgBr+明膠+增感劑)顯影：對苯二酚（海德洛）感光：

2AgX+2hυ→Ag(形成潛影中心)+X2對甲氨基苯酚（米吐爾）定影：AgBr+Na2S2O3→NaAgS2O3Na3Ag(S2O3)2Na5Ag3(S2O3)4硫代硫酸鈉（海波）黑色譜線像現(xiàn)在是44頁\一共有77頁\編輯于星期五（4）黑度S及其測量方法P36圖3-12感光板記錄的光譜圖感光板接受光照射多的地方，潛影中心多，銀原子沉積多，譜線愈黑。譜線黑度反映了感光板受光照射的強弱。

黑度(S）測量－測微光度計（黑度計）霧翳i0i

i0

未曝光部分的透光強度

i曝光部分的透光強度

T透射比（透光率）現(xiàn)在是45頁\一共有77頁\編輯于星期五（5）黑度(S)與曝光量(H)的關(guān)系－乳劑特性曲線黑度(S)與曝光量(H)的關(guān)系難以用一般的數(shù)學(xué)公式描述。感光板γ：0.4~1.8定量分析:采用γ較高的感光板---紫外型感光板。定性分析:采用Hi較小即靈敏度較高的感光板---紫外型感光板。γr---感光板的反襯度Hi---為感光板的惰延量（6）曝光量(H)與照度(E)的關(guān)系現(xiàn)在是46頁\一共有77頁\編輯于星期五(1)多通道型直讀光譜儀：8~70通道PMT-1PMT-2PMT-3PMT-4PMT-5PMT-6PMT-7PMT-8羅蘭圓聚焦5.光電直讀光譜儀適合固定元素的快速定性、半定量和定量分析。如鋼廠爐前分析優(yōu)點：快速、準(zhǔn)確度較高、線性范圍寬不足：通道有限且不能隨意更改現(xiàn)在是47頁\一共有77頁\編輯于星期五不足：只能進行多元素順序測定－速度慢(2)掃描型直讀光譜儀轉(zhuǎn)動光柵掃描優(yōu)點：波長選擇靈活方便，可檢測波長范圍寬，適合分析的試樣范圍廣現(xiàn)在是48頁\一共有77頁\編輯于星期五（3）全譜直讀ICP-AES光譜儀ICP作為激發(fā)源中階梯光柵交叉色散光學(xué)系統(tǒng)CCD電荷耦合式固體檢測器所有的測定程序、數(shù)據(jù)由計算機工作站控制、處理、顯示優(yōu)點：適用波長范圍寬－可同時檢測165-800nm范圍內(nèi)的譜線儀器小巧－配合中階梯光柵，使儀器結(jié)構(gòu)緊湊，靈活全譜直讀－同時檢測譜線，克服了多道直讀光譜儀譜線少和單道掃描光譜儀速度慢的缺點現(xiàn)在是49頁\一共有77頁\編輯于星期五中階梯光柵交叉色散光學(xué)系統(tǒng)簡介

nλ=d(sinφ±sinφ′)現(xiàn)在是50頁\一共有77頁\編輯于星期五原子發(fā)射光譜儀器比較儀器組成激發(fā)光源光譜儀觀測設(shè)備作用提供能量使試樣中被測元素蒸發(fā)、解離（原子化）并激發(fā)發(fā)光將試樣發(fā)射的復(fù)合光（各元素原子或離子光譜）分解為按波長順序排列的試樣光譜檢測記錄試樣光譜常用元件直流電弧交流電弧電火花ICP棱鏡光柵感光板/黑度計/映譜儀光電倍增管圖像檢測器相應(yīng)儀器名稱發(fā)射光譜儀ICP光譜儀棱鏡光譜儀光柵光譜儀攝譜儀光電直讀光譜儀全譜直讀光譜儀現(xiàn)在是51頁\一共有77頁\編輯于星期五一.光譜定性分析（攝譜法）1.定性分析的基本原理第四節(jié)原子發(fā)射光譜分析方法不同元素的原子結(jié)構(gòu)不同，其受激時產(chǎn)生的原子光譜也就不同，即每種元素都有自己特征的原子光譜線。通過識別試樣光譜中存在哪些元素的原子光譜，便可判斷試樣中存在哪些元素。一般利用2~3根原子線、離子線的第一共振線、最靈敏線、最后線、分析線進行定性分析?，F(xiàn)在是52頁\一共有77頁\編輯于星期五靈敏線---激發(fā)能低，躍遷概率大的譜線，多是共振線分析線---鑒定元素時所用的元素的最后線或特征譜線組，如鎂的五重線組最后線---當(dāng)試樣中某元素含量逐漸減少時，最后仍能觀察到的一些譜線。通常是該元素的最靈敏線。共振線---由激發(fā)態(tài)直接躍遷至基態(tài)所發(fā)射的譜線2.名詞術(shù)語第一共振線－由第一激發(fā)態(tài)躍遷至基態(tài)所發(fā)射的譜線第一共振線＝最后線＝最靈敏線＝分析線現(xiàn)在是53頁\一共有77頁\編輯于星期五3.定性分析的方法（1）標(biāo)準(zhǔn)試樣光譜比較法

－合指定元素分析將要檢出元素的標(biāo)準(zhǔn)樣品（純物質(zhì)或純化合物）與試樣并列攝譜于同一感光板上在映譜儀上檢查試樣光譜與標(biāo)樣光譜若試樣光譜中出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)樣品所含元素的2~3條特征譜線，就可以證實試樣中含有該元素否則不含有該元素現(xiàn)在是54頁\一共有77頁\編輯于星期五（2）元素光譜圖比較法（鐵光譜比較法）

---適合試樣全分析或多元素同時鑒定元素光譜圖---將純鐵攝譜并放大20倍，得不同波段的鐵光譜圖。將68種元素的靈敏線按波長位置標(biāo)插在鐵光譜圖的相應(yīng)位置上，再配上波長標(biāo)尺制成的譜圖。由波長標(biāo)尺、鐵光譜和元素譜線及其名稱組成（P36圖3-12）現(xiàn)在是55頁\一共有77頁\編輯于星期五元素標(biāo)準(zhǔn)光譜圖現(xiàn)在是56頁\一共有77頁\編輯于星期五上標(biāo)：譜線的強度級（1~10級）下標(biāo)：原子線(Ⅰ)與離子線(Ⅱ→+、Ⅲ→2+、Ⅳ→3+)底標(biāo)：波長十位后尾數(shù)，12.3→2712.3埃、47.3→2747.3埃2300~3500埃/15張，80埃/張以鐵光譜作為波長標(biāo)尺標(biāo)有65種元素的480條特征譜線現(xiàn)在是57頁\一共有77頁\編輯于星期五標(biāo)準(zhǔn)鐵光譜比較法操作：譜線的強度級（1~10級）譜線消失法：隨元素含量減少，低級譜線消失等級范圍%123456789101010~33~11~0.30.3~0.10.1~0.030.03~0.010.01~0.0030.003~0.0010.001譜線呈現(xiàn)法：隨元素含量增加，低級譜線呈現(xiàn)在攝制試樣光譜的同時，在感光板上攝制1~2條鐵光譜在8W-光譜投影儀上將感光板上光譜放大20倍以鐵光譜作為波長標(biāo)尺，使感光板上的鐵光譜與標(biāo)準(zhǔn)鐵光譜上的鐵光譜對齊且平行找出標(biāo)準(zhǔn)鐵光譜上所標(biāo)有各元素的特征譜線在試樣光譜中是否出現(xiàn)若某元素的2~3條特征譜線出現(xiàn)，該元素就存在再根據(jù)所出現(xiàn)的譜線相對強度級，估計相對含量現(xiàn)在是58頁\一共有77頁\編輯于星期五現(xiàn)在是59頁\一共有77頁\編輯于星期五鐵光譜與哈特曼光欄鐵光譜---激發(fā)純鐵攝制的光譜作用---作為波長比較標(biāo)尺，配合元素光譜圖，確定試樣光譜中各條譜線的波長位置。采用鐵光譜作為波長標(biāo)尺的原因---純鐵容易制備，譜線多（4600條），各個波段都有容易記憶的特征光譜線現(xiàn)在是60頁\一共有77頁\編輯于星期五哈特曼光欄---一塊由金屬制成的置于狹縫前的多孔板作用----將純鐵和試樣并列攝譜光譜定性分析時采用哈特曼光欄原因---光譜定性時，需要將純鐵（或標(biāo)樣）與試樣并列攝譜。采用板移機構(gòu)移動感光板進行并列攝譜容易造成鐵光譜（或標(biāo)樣光譜）與試樣光譜波長的相對位移，給定性分析帶來困難。采用哈特曼光欄，可將純鐵（或標(biāo)樣）與試樣并列攝譜而不會發(fā)生波長的錯位，所以光譜定性分析時要采用哈特曼光欄?，F(xiàn)在是61頁\一共有77頁\編輯于星期五4.光譜定性工作條件的選擇1.光譜儀一般選中型攝譜儀復(fù)雜試樣用大型攝譜儀2.激發(fā)光源常用直流電弧3.電流控制一般先用小電流5~6A，拍易揮發(fā)元素光譜，再用大電流6~20A，拍難激發(fā)元素光譜4.狹縫用小狹縫以5~7μm為宜，減少譜線重疊5.感光板選擇乳劑惰延量小即靈敏度高的紫外Ⅱ型感光板現(xiàn)在是62頁\一共有77頁\編輯于星期五5、定性分析結(jié)果表示方法

1.根據(jù)譯譜記錄確定試樣中已檢出元素.對未檢出元素,不能報‘無”,只能報’未檢出”2.根據(jù)譜線強度估計元素的大致含量

譜線強度元素含量1級主量(P)2級大量(S)3-4級中量(M)5-6級小量(W)7-8級微量(T)9-10級痕量(FT)現(xiàn)在是63頁\一共有77頁\編輯于星期五舉例：測定粉筆灰試樣的光譜定性分析報告試樣名稱:試樣來源:測試日期:實驗條件:儀器:802W2米光柵攝譜儀光源:交流電弧感光板:天津紫外Ⅱ型狹縫:5微米傾角:6.3焦距：13.40光柵:λ=3000A,n＝1200條/mm光柵轉(zhuǎn)角：攝譜波長范圍：230-400nm濾光片：未用現(xiàn)在是64頁\一共有77頁\編輯于星期五分析結(jié)果已檢出元素含量Ｍg中量Ca大量Si中量…………其它元素未檢出現(xiàn)在是65頁\一共有77頁\編輯于星期五將試樣與已知不同含量的系列標(biāo)準(zhǔn)樣品在一定條件下攝譜于同一光譜感光板上在映譜儀上用目視法直接比較被測試樣與標(biāo)樣光譜中分析線黑度根據(jù)黑度，估計欲測元素的近似含量1.譜線強度（黑度）比較法二.光譜半定量分析(攝譜法)I=ACbH=It

標(biāo)樣-1：0.001%標(biāo)樣-2：0.003%標(biāo)樣-3：0.01%標(biāo)樣-4：0.03%標(biāo)樣-5：0.1%未知樣-1未知樣-2現(xiàn)在是66頁\一共有77頁\編輯于星期五3.光譜半定量分析的應(yīng)用鋼材、合金的分類地質(zhì)普查地質(zhì)勘探礦物品位能同時分析很多元素，簡單快速，應(yīng)用于對準(zhǔn)確度要求不高的分析2.譜線呈現(xiàn)法元素濃度增大，譜線強度增大，譜線增多。預(yù)先用標(biāo)樣攝譜，制成譜線呈現(xiàn)表，觀察試樣譜線出現(xiàn)情況估計該元素的大致含量。如P42表3－2鉛的譜線呈現(xiàn)表現(xiàn)在是67頁\一共有77頁\編輯于星期五1.定量分析的基本關(guān)系式：

求對數(shù)，得：式中：b－自吸系數(shù)沒有自吸b=1,有自吸b＜1三.光譜定量分析（攝譜法）I=aCb

logI=blogC+loga

a-與試樣組成、形態(tài)及試樣蒸發(fā)激發(fā)等實驗條件有關(guān)，在實驗中很難保持為常數(shù)光譜分析通常不采用測量譜線的絕對強度來作定量分析，而是采用測量譜線相對強度的方法，即“內(nèi)標(biāo)法”。現(xiàn)在是68頁\一共有77頁\編輯于星期五2.內(nèi)標(biāo)法－測量譜線相對強度進行定量分析的方法選擇試樣中的基體元素（如鋼中的鐵元素）或人為定量加入試樣中的某種元素作為：內(nèi)標(biāo)元素選擇內(nèi)標(biāo)元素中的一條特征譜線作為：內(nèi)標(biāo)線選擇待測元素中的一條特征譜線作為：分析線所選擇的分析線與內(nèi)標(biāo)線的組合稱為：分析線對分析線與內(nèi)標(biāo)線的強度比I分/I內(nèi)稱為：相對強度用R表示A.內(nèi)標(biāo)法原理現(xiàn)在是69頁\一共有77頁\編輯于星期五設(shè)分析線和內(nèi)標(biāo)線的強度分別為I分和I內(nèi)，則:I分=a分C分b分

I內(nèi)=a內(nèi)C內(nèi)b內(nèi)B.內(nèi)標(biāo)法公式分析線和內(nèi)標(biāo)線的相對強度比：R=I分/I內(nèi)=a分C分b分

/a內(nèi)C內(nèi)b內(nèi)當(dāng)內(nèi)標(biāo)元素的含量固定時C內(nèi)為常數(shù)；無自吸時，b內(nèi)=1取對數(shù)后得到:在同樣條件下激發(fā)a分=a內(nèi)則：R=I分/I內(nèi)=AC分b分

設(shè)：A=a分/a內(nèi)C內(nèi)b內(nèi)logR=log(I分/I內(nèi))=b分logC分+logA簡化后得到:logR=log(I分/I內(nèi))=blogC+logA此為內(nèi)標(biāo)法定量分析的基本公式現(xiàn)在是70頁\一共有77頁\編輯于星期五內(nèi)標(biāo)元素的含量必須固定，在試樣和標(biāo)樣中的含量必須相同。內(nèi)標(biāo)元素與分析元素要有盡可能類似的蒸發(fā)特性。分析線對應(yīng)具有相近的激發(fā)能或電離能。分