1、电感耦合等离子体光谱 分析技术与应用 (2),辛仁轩 清华大学培训班讲稿,1,二 ICP光源的光谱特性 1 由分析物的光谱,溶剂(酸,水) 分解物,工作气体及等离子体背景组成,很复杂,（1 ） 分析物的发射光谱,2,（2） ICP中的分子光谱(水,酸 分解物),3,分子光谱及背景光谱,4,（3 ）有机物的分子光谱(CN,C2),5,300-620nm油样甲基异丁基酮光谱图,（4 ） Al盐产生的光谱背景的影响,6,碱土金属高浓度产生的光谱背景,7,高温光源产生的背景,高温光源中即使不进样也有很强的连续光谱背景,8,ICP光源中连续光谱背景产生机理,黑体辐射： 高温火焰发射的连续光谱：在很宽的波
2、长范围内有均匀的强度背景,9,韧致辐射：电子碰撞时丢失能量，以光能 形式发出复合辐射：电子与离子复合放出能量，与电子密度由关。,a-观测值； b韧致辐射 C黑体辐射,复合辐射,小结： ICP光谱的构成,分析物的发射光谱（线状光谱） 溶剂分解物的分子光谱（水，酸分解物） 有机物生成的分子谱带 金属盐类生成的光谱背景 工作气体产生的谱线（Ar） 高温光源产生的连续光谱背景,10,分子光谱带邻近的分析线,2 光谱与周期表有关 Ar-ICP光源电离和激发光谱的特点,1易电离元素（碱金属）很易激发，原子谱线强度大，通常用原子线作分析线，表达为 M(I), 如Mg（I）285.213nm.。 2周期表中部
3、，碱土元素，d 区和ds区的元素较易激发和电离，它们有较强的离子线和原子线可用于分析。多数元素有较高的灵敏度和检出限。是ICP光谱法容易分析的元素。 3 p区元素有较高的电离电位和激发电位，测定灵敏度较差，原子线比离子线强度高，一般用原子线作分析线。 #4 f区元素电离不高，离子线较多，多用分析，因原子结构复杂，谱线多杂，灵敏度中等。谱线多在长波部分（350450nm），背景较强。,11,1 易电离元素（碱金属）很易激发，原子谱线强度大，通常用原子线作分析线，表达为 M(I), 如Na（I）Na588nm.。 2 周期表中部，碱土元素，d 区和ds区的元素较易激发和电离，它们有较强的离子线和原
4、子线可用于分析。多数元素有较高的灵敏度和检出限。是ICP光谱法容易分析的元素。离子线强度较高。 3 p区元素有较高的电离电位和激发电位，测定灵敏度较差，原子线比离子线强度高，一般用原子线作分析线。 #4 f区元素电离电位不高，离子线较多，多用于分析，因原子结构复杂，谱线多杂，灵敏度中等。谱线多在长波部分（350450nm），背景较强。,原子电离激发与周期表,12,S区,d区,Ds区,P区,f区元素,3 谱线自吸收低,13,三 等离子体光源的分析特性 1 等离子体的不均匀性:等离子体光源的分区,14,NAZ-分析区 IRZ- 初始辐射区 PHZ-预热区 尾焰,确定分析区的方法,15,2 多数元素
5、离子线较强,16,-原子光谱 线 M(I) 例Mg(I) 285.213nm离子光谱线 M(II) Mg(II) 279.553nm,ICP中离子线强度较大的原因,17,潘宁电离作用:高浓度的亚稳态氩原子Arm的电离作用,亚稳态；不能自发返回基态，以发光的形式释放能量，通过与其它粒子（原子，离子）能量交换返回基态Arm+X=Ar+X+e-Arm+X=Ar+X+*+e-,灵敏度高 观测高度稳定，可选择最优分析条件,3线性范围宽自吸收作用低- ICP光源发光强度与浓度的线性范围宽,18,I = a cb吸收定律：A=kCL,I=aC,当b1,ICP的发射特性,19,尾焰（自吸干扰）离子谱线区（最佳
6、分析区）原子谱线区原子化区（EIE干扰区）,本章结束,二 ICP光源的光谱特性 1 由分析物的光谱,溶剂(酸,水) 分解物,工作气体及等离子体背景组成,很复杂,（1 ） 分析物的发射光谱,20,二 ICP光源的光谱特性 1 由分析物的光谱,溶剂(酸,水) 分解物,工作气体及等离子体背景组成,很复杂,（1 ） 分析物的发射光谱,21,（2） ICP中的分子光谱(水,酸 分解物),22,分子光谱及背景光谱,23,（3 ）有机物的分子光谱(CN,C2),24,300-620nm油样甲基异丁基酮光谱图,（4 ） Al盐产生的光谱背景的影响,25,碱土金属高浓度产生的光谱背景,26,高温光源产生的背景,
7、高温光源中即使不进样也有很强的连续光谱背景,27,ICP光源中连续光谱背景产生机理,黑体辐射： 高温火焰发射的连续光谱：在很宽的波长范围内有均匀的强度背景,28,韧致辐射：电子碰撞时丢失能量，以光能 形式发出复合辐射：电子与离子复合放出能量，与电子密度由关。,a-观测值； b韧致辐射 C黑体辐射,复合辐射,小结： ICP光谱的构成,分析物的发射光谱（线状光谱） 溶剂分解物的分子光谱（水，酸分解物） 有机物生成的分子谱带 金属盐类生成的光谱背景 工作气体产生的谱线（Ar） 高温光源产生的连续光谱背景,29,分子光谱带邻近的分析线,2 光谱与周期表有关 Ar-ICP光源电离和激发光谱的特点,1易电
8、离元素（碱金属）很易激发，原子谱线强度大，通常用原子线作分析线，表达为 M(I), 如Mg（I）285.213nm.。 2周期表中部，碱土元素，d 区和ds区的元素较易激发和电离，它们有较强的离子线和原子线可用于分析。多数元素有较高的灵敏度和检出限。是ICP光谱法容易分析的元素。 3 p区元素有较高的电离电位和激发电位，测定灵敏度较差，原子线比离子线强度高，一般用原子线作分析线。 #4 f区元素电离不高，离子线较多，多用分析，因原子结构复杂，谱线多杂，灵敏度中等。谱线多在长波部分（350450nm），背景较强。,30,1 易电离元素（碱金属）很易激发，原子谱线强度大，通常用原子线作分析线，表达
9、为 M(I), 如Na（I）Na588nm.。 2 周期表中部，碱土元素，d 区和ds区的元素较易激发和电离，它们有较强的离子线和原子线可用于分析。多数元素有较高的灵敏度和检出限。是ICP光谱法容易分析的元素。离子线强度较高。 3 p区元素有较高的电离电位和激发电位，测定灵敏度较差，原子线比离子线强度高，一般用原子线作分析线。 #4 f区元素电离电位不高，离子线较多，多用于分析，因原子结构复杂，谱线多杂，灵敏度中等。谱线多在长波部分（350450nm），背景较强。,原子电离激发与周期表,31,S区,d区,Ds区,P区,f区元素,3 谱线自吸收低,32,三 等离子体光源的分析特性 1 等离子体的
10、不均匀性:等离子体光源的分区,33,NAZ-分析区 IRZ- 初始辐射区 PHZ-预热区 尾焰,确定分析区的方法,34,2 多数元素离子线较强,35,-原子光谱 线 M(I) 例Mg(I) 285.213nm离子光谱线 M(II) Mg(II) 279.553nm,ICP中离子线强度较大的原因,36,潘宁电离作用:高浓度的亚稳态氩原子Arm的电离作用,亚稳态；不能自发返回基态，以发光的形式释放能量，通过与其它粒子（原子，离子）能量交换返回基态Arm+X=Ar+X+e-Arm+X=Ar+X+*+e-,灵敏度高 观测高度稳定，可选择最优分析条件,3线性范围宽自吸收作用低- ICP光源发光强度与浓度
11、的线性范围宽,37,I = a cb吸收定律：A=kCL,I=aC,当b1,ICP的发射特性,38,尾焰（自吸干扰）离子谱线区（最佳分析区）原子谱线区原子化区（EIE干扰区）,本章结束,（2） ICP中的分子光谱(水,酸 分解物),39,分子光谱及背景光谱,40,（3 ）有机物的分子光谱(CN,C2),41,300-620nm油样甲基异丁基酮光谱图,（4 ） Al盐产生的光谱背景的影响,42,碱土金属高浓度产生的光谱背景,43,高温光源产生的背景,高温光源中即使不进样也有很强的连续光谱背景,44,ICP光源中连续光谱背景产生机理,黑体辐射： 高温火焰发射的连续光谱：在很宽的波长范围内有均匀的强
12、度背景,45,韧致辐射：电子碰撞时丢失能量，以光能 形式发出复合辐射：电子与离子复合放出能量，与电子密度由关。,a-观测值； b韧致辐射 C黑体辐射,复合辐射,小结： ICP光谱的构成,分析物的发射光谱（线状光谱） 溶剂分解物的分子光谱（水，酸分解物） 有机物生成的分子谱带 金属盐类生成的光谱背景 工作气体产生的谱线（Ar） 高温光源产生的连续光谱背景,46,分子光谱带邻近的分析线,2 光谱与周期表有关 Ar-ICP光源电离和激发光谱的特点,1易电离元素（碱金属）很易激发，原子谱线强度大，通常用原子线作分析线，表达为 M(I), 如Mg（I）285.213nm.。 2周期表中部，碱土元素，d
13、区和ds区的元素较易激发和电离，它们有较强的离子线和原子线可用于分析。多数元素有较高的灵敏度和检出限。是ICP光谱法容易分析的元素。 3 p区元素有较高的电离电位和激发电位，测定灵敏度较差，原子线比离子线强度高，一般用原子线作分析线。 #4 f区元素电离不高，离子线较多，多用分析，因原子结构复杂，谱线多杂，灵敏度中等。谱线多在长波部分（350450nm），背景较强。,47,1 易电离元素（碱金属）很易激发，原子谱线强度大，通常用原子线作分析线，表达为 M(I), 如Na（I）Na588nm.。 2 周期表中部，碱土元素，d 区和ds区的元素较易激发和电离，它们有较强的离子线和原子线可用于分析。
14、多数元素有较高的灵敏度和检出限。是ICP光谱法容易分析的元素。离子线强度较高。 3 p区元素有较高的电离电位和激发电位，测定灵敏度较差，原子线比离子线强度高，一般用原子线作分析线。 #4 f区元素电离电位不高，离子线较多，多用于分析，因原子结构复杂，谱线多杂，灵敏度中等。谱线多在长波部分（350450nm），背景较强。,原子电离激发与周期表,48,S区,d区,Ds区,P区,f区元素,3 谱线自吸收低,49,三 等离子体光源的分析特性 1 等离子体的不均匀性:等离子体光源的分区,50,NAZ-分析区 IRZ- 初始辐射区 PHZ-预热区 尾焰,确定分析区的方法,51,2 多数元素离子线较强,52
15、,-原子光谱 线 M(I) 例Mg(I) 285.213nm离子光谱线 M(II) Mg(II) 279.553nm,ICP中离子线强度较大的原因,53,潘宁电离作用:高浓度的亚稳态氩原子Arm的电离作用,亚稳态；不能自发返回基态，以发光的形式释放能量，通过与其它粒子（原子，离子）能量交换返回基态Arm+X=Ar+X+e-Arm+X=Ar+X+*+e-,灵敏度高 观测高度稳定，可选择最优分析条件,3线性范围宽自吸收作用低- ICP光源发光强度与浓度的线性范围宽,54,I = a cb吸收定律：A=kCL,I=aC,当b1,ICP的发射特性,55,尾焰（自吸干扰）离子谱线区（最佳分析区）原子谱线区原子化区（EIE干扰区）,本章结束,
