1、第七章原子发射光谱分析 7 2原子发射光谱分析的基本原理 基态中外层的电子 激发态 原子的激发电位 电子伏1eV 1 602 10 19J 电离 离子的激发电位 失去一个电子 一次电离 一级电离电位失去二个电子 二次电离 二级电离电位失去三个电子 三次电离 三级电离电位 Mg元素能级图 处于激发态的原子是十分不稳定的 在极短的时间内 约10 8s 便跃迁至基态或其它较低的能级上 其辐射的能量可用下式表示 光谱发射分析的基本依据从识别这些元素的特征光谱来鉴别元素的存在 定性分析 可利用这些谱线的强度来测定元素的含量 定量分析 原子发射光谱分析的一般步骤试样 外界能量 气态原子 气态原子的外层电子
2、激发至较高的能级上 处于激发态的原子极不稳定 跃迁到基态或较低能级 发射出特征光谱线 光 摄 谱仪 色散成光谱 检测器对光谱线进行检测 感光板 光谱图 7 3光谱定性分析 通过检查谱片上有无特征谱线的出现来确定该元素是否存在 灵敏线最后线共振线分析线 谱线表 r 自吸 R 自蚀 标准样品比较法 定性方法一 只要检查出某种元素两条以上的灵敏线 就可判断该元素是否存在 对测定复杂组分以及进行光谱定性全分析 定性方法二 铁的光谱谱线比较法 定性方法三 波长测定法当用上述方法仍旧无法确定未知试样中的某些谱线属何种元素时 则可用波长测定法 准确测出该谱线的波长 再从元素的波长表上查出未知谱线相对应的元素
3、 7 4光谱定量分析 赛伯 罗马金公式 Schiebe Lomakinequation 乳剂特性曲线 内标法基本关系式 曝光不足 斜率逐渐增大 曝光过量 斜率逐渐减小 正常曝光 斜率固定 S 谱线的黑度 H 照射在感光板上的曝光量 Hi 乳剂的惰延量 乳剂的展度 内标元素及内标线 内标元素及内标线的选用原则 1 内标元素应是原来试样中不含或仅含极少量的元素 但当试样的主要成分 基体元素 的含量恒定时 亦可选基体元素作为内标元素 2 激发电位 3 电离电位 4 波长应尽可能接近 5 背景干扰应尽量小 6 挥发率应接近 三标准试样法 方法 用三个或三个以上不同含量的标准试样 在选定的实验条件下摄谱
4、 经显影 定影等处理后 测量每一标准试样的分析线及内标线的平均黑度值 求得各分析线对的黑度差值 7 5光谱半定量分析 适应范围 准确度要求不高的快速分析 例如地质普查中数以万计的岩石试样分析 谱线呈现法 谱线强度比较法 均称线对法 三个组成部分 光源 光谱仪 检测器 7 6光谱分析仪器 1 光源 光源的作用 为试样蒸发 离解 原子化和激发提供能量 直流电弧 交流电弧 高压火花 电感耦合等离子体 ICP 光源 2 光谱仪 摄谱议 定义 光源发射的光 经色散元件色散为按波长顺序排列的光谱 并用照相的方法记录光谱的仪器叫做光谱仪 棱镜摄谱仪 光栅摄谱仪主要部件 照明系统 准光系统 色散系统 投影系统 3 检测器 感光板 将感光板置于摄诺仪的焦面上 接受被分析试样的光谱的作用而感光 再经过显影 定影等过程后 制得光谱底片 谱片 谱线的黑度 H I t 映谱仪 放大约20倍的谱线的像 黑度计 测微光度计 测量谱片上谱线的黑度 光电法 作业 P224第3 5 10题
