第8章 原子发射光谱分析.ppt

1、第八章 原子发射光谱分析 Atomic Emission Spectrometry（AES）,第一节原子发射光谱分析基本原理第二节 发射光谱分析仪器第三节 定性、定量分析方法第四节 原子发射光谱分析的特点和应用,第一节 原子发射光谱分析基本原理 basic principle of Atomic emission spectrometry,一、概述generalization 二、原子发射光谱的产生formation of atomic emission spectra 三、谱线强度spectrum line intensity 四、谱线自吸与自蚀self-absorption and sel

2、p reversal of spectrum line,一、概述,1.原子发射光谱分析法（atomic emission spectroscopy ，AES）：元素在受到热或电激发时，由基态跃迁到激发态，返回到基态时，发射出特征光谱，依据特征光谱进行定性、定量的分析方法。 1859年，基尔霍夫(Kirchhoff G R)、本生(Bunsen R W) 研制第一台用于光谱分析的分光镜，实现了光谱检验； 1930年以后，建立了光谱定量分析方法； 原子光谱 原子结构 原子结构理论 新元素 在原子吸收光谱分析法建立后，其在分析化学中的作用下降，新光源(ICP)、新仪器的出现，作用加强。,2019/7

3、/18,2.原子发射光谱法的分析过程,激发源(光源),单色器,检测器,数据处理与显示,二、原子发射光谱的产生,1.光谱的产生在正常状态下，元素处于基态，元素在受到热（火焰）或电（电火花）激发时，由基态跃迁到激发态，返回到基态时，发射出特征光谱（线状光谱）。E=h=hc/,特征辐射,基态元素M,激发态M*,热能、电能,E,原子光谱是线状光谱。定性分析依据：不同的原子发射出的谱线的波长不同。定量分析依据：谱线的强度与试样中该元素的含量有关。,2.原子的能级与能级图,把原子中所可能存在的光谱项-能级及能级跃迁用平面图解的形式表示出来, 称为能级图。,Na (1s)2(2s)2(2p)6(3s)1,下

4、列以光谱项符号表示的原子中电子能级的跃迁,符合光谱选律的是哪一种?,B.C. D.,(1) 主量子数n变化，n为整数，包括0。(2) 总角量子数L的变化，L=1。(3) 内量子数J变化，J=0，1。但当J=0时， J=0的跃迁是禁戒的。(4) 总自旋量子数S的变化，S=0，即单重项只跃迁到单重项，三重项只跃迁到三重项。,原子发射光谱的光谱选律,n2S+1LJ,K 元素的能级图,Mg 元素的能级图,共振线、第一共振线由激发态直接跃迁至基态时辐射的谱线称为共振线。 由第一激发态直接跃迁至基态的谱线称为第一共振线。,激发电位（eV):低能态电子被激发到高能态时所需要的能量。,3.原子发射光谱法一些常

5、用的术语,最灵敏线、最后线、分析线当该元素在被测物质里降低到一定含量时，出现的最后一条谱线，这是最后线，也是最灵敏线。用来测量该元素的谱线称分析线。第一共振线一般也是元素的最灵敏线。,原子线() ：原子核外激发态电子跃迁回基态所发射出的谱线。M * M * (I) 离子线(,) ：离子核外激发态电子跃迁回基态所发射出的谱线。M+ * M+ () ； M2+* M2+ ()II 表示一次电离离子发射的谱线; III表示二次电离离子发射的谱线；,Mg：I 285.21 nm ；II 280.27 nm；,2019/7/18,三、谱线强度,Ni = N0 gi/g0 e-Ei/kT (1),在高温下

6、，处于热力学平衡状态时，单位体积的基态原子数N0与激发态原子数Ni 之间遵守Boltzmann分布定律:,gi 、g0 激发态和基态的统计权重 Ei 激发电位 k Boltzmann常数 T 温度K,g0=2J+1=2,gi=2J+1=2,gi=2J+1=4,5889.96 5895.93 平均：5893 ,E = 3.37 10-19J,T=7000K: Ni/ N0 = 0.031,T=2500K: Ni/ N0 = 5.7210-5,2019/7/18,在0 i 两能级间跃迁，谱线强度可表示为：,Ii= Ni Ai hi （2）,Ai 为跃迁几率 i 为发射谱线的频率,1）代入（2）得：

7、,Ii = gi/g0 e-Ei/kT AihiN0,此式为谱线强度的基本公式。,再考虑到蒸发平衡：,Nt=kC/,Nt蒸发出的原子数 k 蒸发速率常数 逸出速率常数 C 试样中浓度,再在考虑到电离平衡：,N0=(1-)Nt,电离度,Ii = gi/g0 e-Ei/kTAihi (1-)k/ C,跃迁几率 统计权重,逸出速率常数 蒸发速率常数 电离度,主要的影响因素：,Ii = A C,当以上的影响因素恒定时：,激发电位 激发温度,2019/7/18,四、谱线的自吸与自蚀,1. 自吸:中心发射的辐射被边缘的同种基态原子吸收，使辐射强度降低的现象。I = I0e-adI0 为弧焰中心发射的谱线强

8、度;a 为吸收系数;d 为弧层厚度,2. 自蚀:随浓度增加，自吸越严重，当达到一定值时，谱线中心完全吸收，如同出现两条线，这种现象称为自蚀。在谱线上，常用r表示自吸，R表示自蚀。,Ii = A C b,3.赛伯罗马金公式 考虑到自吸作用的影响时：,b:自吸系数 定量分析依据的基本公式,4.谱线强度的影响因素,Ii = gi/g0 e-Ei/kTAihi (1-)k/ C b,(1)谱线性质(2)光源温度T(3)元素含量(4)试样的组成和结构,第二节 发射光谱分析仪器 Instrument of AES,AES仪器组成：光源光谱仪观察系统,2019/7/18,一. 激发源（光源）,光源的作用:：

9、对试样的蒸发和激发提供所需的能量。 对光源的要求: （1）具有足够的蒸发、原子化和激发的能力 （2）良好的稳定性和再现性 （3）试样组成影响小 （4）线性分析范围宽 （5）应用范围广泛 分类：直流电弧交流电高压火花电感耦合高频等离子体焰炬(ICP),1. 直流电弧工作原理：直流电作为激发能源，电压150 380V，电流5 30A；两支石墨电极，试样放置在一支电极(下电极)的凹槽内，使分析间隙的两电极接触或用导体接触两电极，通电，电极尖端被烧热，点燃电弧，再使电极相距4 6mm。,弧焰温度：40007000 K 可使约70多种元素激发 优点：绝对灵敏度高，背景小，适合定性分析； 缺点： 弧光不稳

10、，再现性差； 不适合定量分析。,2. 低压交流电弧,工作原理： 工作电压：110220 V。采用高频引燃装置点燃电弧，在每一交流半周时引燃一次，保持电弧不灭。,特点：,（1） 电弧温度高（略高于40007000 K ），激发能力强；（2）电极温度稍低，蒸发能力稍低；（3）电弧稳定性好，使分析重现性好，适用于定量分析。,. 高压火花,交流电压经变压器T后，产生1025kV的高压，然后通过扼流圈D向电容器C充电，达到G的击穿电压时，通过电感L向G放电，产生振荡性的火花放电；,特点：,（1）放电瞬间能量很大，产生的温度高，激发能力强，某些难激发元素可被激发，且多为离子线；（2）放电间隔长，使得电极温

11、度低，蒸发能力稍低，适于低熔点金属与合金的分析；（3）稳定性好，重现性好，适用定量分析；,缺点：（1）灵敏度较差，但可做较高含量的分析；（2）噪音较大；,2019/7/18,4. 电感耦合等离子体 ICP,（1）ICP构成 三部分： 高频发生器、 炬管、 外管：冷却气，沿切线引入 中管：辅助气，点燃ICP(点燃后切断) 内管：载气(carrier gas)，引入样品（使用Ar是因为性质稳定、不与试样作用、光谱简单） 样品引入系统雾化器,（2）原理,当高频发生器接通电源后，高频电流I通过感应线圈产生交变磁场(绿色)。开始时，管内为Ar气，不导电，需要用高压电火花触发，使气体电离后，在高频交流电场

12、的作用下，带电粒子高速运动，碰撞，形成“雪崩”式放电，产生等离子体气流。在垂直于磁场方向将产生感应电流（涡电流，粉色），其电阻很小，电流很大(数百安)，产生高温。又将气体加热、电离，在管口形成稳定的等离子体焰炬。,(3) “火焰”分区焰心区(涡流区)：位于线圈内，白色非透明-10000 K-ne极高-背景高(Ar离子与电子复合所致)-试样预热区、蒸发区；内焰区：线圈上15-20 mm，淡蓝色光学半透明焰-8000 K-原子化、激发-原子和离子谱线-分析区；尾焰区：内焰上方，无色透明-6000K-可激发低能态试样。,低检测限：高的激发温度； 分析线性范围宽: ICP在分析区温度均匀；自吸及自蚀效

13、应小； 稳定，精度高：高频电流-趋肤效应(skin effect)-涡流表面电流密度大-环状结构-样品引入通道-火焰不受样品引入影响-高稳定性； 基体效应小(是无极放电，没有电极污染）； 样品处于化学隋性环境的高温分析区-待测物难生成氧化物-停留时间长(ms级)、化学干扰小；样品处于中心通道，其加热是间接的-样品性质(基体性质，如样品组成、溶液粘度、样品分散度等)对ICP影响小； 光谱背景干扰小：通过选择分析高度，避开涡流区；（Ar） 自吸效应小：试样不扩散到ICP周围的冷气层，只处于中心通道，即是处于非局部热力学平衡； 众多无素同时测定：激发温度高(70多种)； 不足：对非金属测定的灵敏度低

14、；仪器昂贵；维持费高。,（4）特点：,5.光源的选择 试样的性质：如挥发性、电离电位等 试样形状：如块状、粉末、溶液 含量高低 光源特性：蒸发特性、激发特性、放电稳定性,二. 光谱仪 (摄谱仪) 1. 光谱仪的作用： 是用来观测光源的仪器。它将光源发射的电磁波分解为按一定波长次序排列的光谱。2. 光谱仪的基本部件： 照明系统：使入射狭缝获均匀、明亮的照射，以获得清晰、均匀、强度足够及背景低的谱线。 准光系统： 把进入狭缝的入射光转变为平行光。由进光狭缝、反射镜及透镜（或凹面镜）组成。要求色差小，光能损失少。 色散系统：把不同波长的光分解，即分光、色散。色散系统的主要元件是棱镜或光栅，按其不同把

15、光谱仪分为棱镜光谱仪和光栅光谱仪两种。要求色散系统的色散率高、分辨率好及光能损失少。 投影系统（暗厢）：把色散元件分解的各种不同波长的平行光进行聚焦，形成按波长顺序排列的光谱，在其焦面上进行检测记录。要求色差小、能量损失少、分辨率好。,3. 棱镜摄谱仪(1) 光路示意图,照明系统,准光系统,色散系统,投影系统,（2）棱镜摄谱仪的光学特性（色散率、分辨率、集光本领） 色散率（dispersive power)： 把不同波长的光分散开的能力。 角色散率是指入射线与折射线的夹角(偏向角)对波长的变化率。 线色散率是指波长相差d的两条谱线在焦面上的距离dl。 倒线色散率来表示：d /dl 即谱片上每一

16、毫米的距离内相应波长数（单位nm)。,增大光谱仪的角色散率： 增加棱镜的数目；增大棱镜的顶角A ；改变棱镜的材料。,分辨率:摄谱仪的光学系统能够正确分辨出紧邻两条谱线的能力。可用两条可分辨开的光谱线波长的平均值与其波长差之比值来表示。 即： R= / .,对于中型石英摄谱仪， 常以能否分开Fe 310.0667、310.0305、309.9970nm，三条谱线来判断分辨率的好坏。,棱镜摄谱仪的理论分辨率,集光本领: 指摄谱仪的光学系统传递辐射的能力。 其大小与物镜的相对孔径的平方(d/f)2成正比，但与狭缝宽度无关。 大型摄谱仪的集光本领较中型摄谱仪弱。,4. 平面衍射光栅摄谱仪,(1) 光路

17、示意图,光栅的分光机理:光栅光谱的产生是单狭缝衍射和多狭缝干涉两者联合作用的结果。单狭缝衍射决定谱线的强度分布，多狭缝干涉决定谱线出现的位置。,光栅:透射光栅反射光栅 :平面反射光栅（或称闪耀光栅）凹面反射光栅,闪耀光栅 将光栅刻成三角形槽，控制三角形反射面与光栅平面的夹角和间距d，使大部分光的光程差满足1，使光能集中在一级光谱上。,（2）光栅的光学特性,c. 分辨本领大 R= mN (m为衍射级次， N为光栅划线总数)比棱镜的R大10-100倍,a.光谱范围大，5nm500 m (棱镜， 120nm60 m) b.色散率的大小与波长无关。,在闪耀光栅中，n=1, cos=1, 所以，色散率决

18、定于刻痕间距d。,5. 中阶梯光栅交叉色散光学系统简介,n= d(sinsin),CCD检测器,光栅,棱镜,等离子体,光栅、棱镜、检测器均为固定安装，整个单色器系统无任何移动部件，确保仪器具有非常稳定的光学性能。,(1) 光路示意图,（2）中阶梯光栅的光学特性,94.74 线/mm 提高n（n=100）值； 增加 (=63o26) 深刻槽（m），反射面使用刻槽短面180800nm全波长闪耀。,在中阶梯光栅色散方向的垂直方向上放置一个棱镜分开重叠的不同光谱级(n), 这样就在平面上形成一个二维色散光谱。 在x方向上按波长长短排列，在y方向上按光谱级次排列，最短波长在光谱图右上角，最长波长在左下角

19、。,整个检测器实现：一次进样，同时检测波长从177nm785nm之间所有的分析谱线，真正实现全谱直读。极大地提高分析速度。,三.观察系统（照相法、光电直读法）,1. 照相法（摄谱法）（1）用感光板记录光谱感光板放置在摄谱仪投影物镜的焦面上，感光板感光后经显影、定影处理，呈现出黑色条纹状的光谱图。然后置于映谱仪上观测谱线的位置进行光谱定性分析，置于测微光度计上测量谱线的黑度进行光谱定量分析。作用：感光板把从摄谱仪光化学系统输出的不同波长的辐射转换为黑的影像，以便于分析物信号的辨认和测量。感光原理感光板是把卤化银（AgBr）的微小晶体均匀地分散在精制的明胶中照相乳剂，涂支在支持体-玻璃或软片上而成

20、的感光材料。摄谱法的优点一次曝光可以永久记录光谱区内的许多谱线；记录的谱线强度是整个曝光时间内的积分（所以，受电源不稳定性的影响较）小；感光板（相板）具有较高的分辨能力，便于测量十分密集的谱线，必要时还可用感光板来测波长。,（2）摄谱法观测设备： 光谱投影仪（映谱仪）： 光谱定性分析时将光谱图放大，放大20倍。,测微光度计（黑度计）： 透光度为：T=I/I0 黑度S(谱线变黑的程度) S=lg(1/T)=lg(I0/I),(a)S相当于分光光度法中的吸光度A。(b)测微光度计所测面积远较分光光度法小，一般只有0.02 0.05mm2，故被测物体（谱线）需经光学放大；(c)只是测量谱线对白光的吸

21、收，因此不必使用单色光源。,测微计有三种读数标尺： 直线标尺（D)： T 刻度为1000, 黑度标尺（S）： 刻度为-0， W标尺：W = lg (1/T) -1 刻度为- 有的仪器采用P标尺，按下式换算：,P = LS+(1-L)W= W+L(S-W),L为与波长有关的校正值。,2.光电直读光谱仪,定义：利用光电检测方法直接测量谱线强度的光谱仪器。,分类： 多道固定狭缝式（光量计）：安装多个（多达70个），同时测 定多个元素的谱线；单道扫描式：转动光栅进行扫描，在不同时间检测不同谱线；,U=kIt=Kc,凹面光栅与罗兰圆,多道型光电直读光度仪多采用凹面光栅；罗兰圆：Rowland(罗兰)发现

22、在曲率半径为R 的凹面反射光栅上存在着一个直径为R的圆，不同波长的光都成像在圆上，即在圆上形成一个光谱带；,凹面光栅既具有色散作用也起聚焦作用（凹面反射镜将色散后的光聚焦）。,特点 :,(1) 多达70个通道可选择设置，同时进行多元素分析，这是其他金属分析方法所不具备的；(2) 分析速度快，准确度高；(3) 线性范围宽， 45个数量级，高、中、低浓度都可分析； 缺点：出射狭缝固定，各通道检测的元素谱线一定； 改进型： n+1型ICP光谱仪在多道仪器的基础上，设置一个扫描单色器，增加一个可变通道；,3. 全谱直读等离子体光谱仪,ICP作为激发源,中阶梯光栅交叉色散光学系统,CID电荷注入式检测器

23、 SCD分段式电荷耦合式固体检测器 CCD电荷耦合式固体检测器,CID电荷注入式检测器 2828mm半导体芯片上，26万个感光点点阵,Varian 710-ES系列 超过百万个感光点CCD固体检测器的高性能全谱直读等离子体发射光谱仪,P 213.618nm 和Cu 213.598nm完全分离,仪器特点:,(1) 测定每个元素可同时选用多条谱线； (2) 可在一分钟内完成70个元素的定量测定； (3) 可在一分钟内完成对未知样品中多达70多元素的定性； (4) 1mL的样品可检测所有可分析元素； (5) 扣除基体光谱干扰； (6) 全自动操作； (7) 分析精度：CV 0.5%。,第三节 定性、

24、定量分析方法 qualitative and quantitative analysis method,一、光谱定性分析二、光谱定量分析三、光谱半定量分析,一.光谱定性分析,1.定性分析的基本原理,原子的核外电子能级不同时，跃迁产生不同波长的光谱线，通过检测特征光谱线存在否，确证某元素可否存在。,一般利用23根原子线、离子线的第一共振线、最灵敏线、最后线、分析线进行定性分析。,2.定性分析的方法,（1）标准样品与试样光谱比较法,用标准样品与试样在相同的条件下摄谱 比较标准样品与试样所出现的特征谱线 若试样光谱中出现标准样品所含元素的23条特征谱线，就可以证实试样中含有该元素 否则不含有该元素,

25、（2）.标准铁光谱图比较法,标准铁光谱图（一级）,23003500埃/15张，80埃/张 以铁光谱作为波长标尺 标有65种元素的480条特征谱线,上标：谱线的强度级（110级） 下标：原子线()与离子线( +、 2+、 3+ ) 底标：波长十位后尾数，12.32712.3埃、47.3 2747.3埃,B.标准铁光谱图比较法,标准铁光谱图（一级）,23003500埃/15张，80埃/张 以铁光谱作为波长标尺 标有65种元素的480条特征谱线,标准铁光谱比较法操作：,在摄制试样光谱的同时，在感光板上摄制12条铁光谱 在8W-光谱投影仪上将感光板上光谱放大20倍 以铁光谱作为波长标尺，使感光板上的铁

26、光谱与标准铁光谱上的铁光谱对齐且平行 找出标准铁光谱上所标有各元素的特征谱线在试样光谱中是否出现 若某元素的23条特征谱线出现，该元素就存在 再根据所出现的谱线相对强度级，估计相对含量,3. 定性分析实验操作技术,(1) 试样处理a. 金属或合金可以试样本身作为电极，当试样量很少时，将试样粉碎后放在电极的试样槽内；b. 固体试样研磨成均匀的粉末后放在电极的试样槽内；c. 糊状试样先蒸干，残渣研磨成均匀的粉末后放在电极的试样槽内。液体试样可采用ICP-AES直接进行分析。 (2) 实验条件选择a. 光谱仪 在定性分析中通常选择灵敏度高的直流电弧；狭缝宽度57m；分析稀土元素时，由于其谱线复杂，要

27、选择色散率较高的大型摄谱仪。,b. 电极,电极材料：采用光谱纯的碳或石墨，特殊情况采用铜电极； 电极尺寸：直径约6mm，长34 mm； 试样槽尺寸：直径约34 mm，深36 mm；,试样量：10 20mg ；放电时，碳+氮产生氰 (CN)，氰分子在358.4 421.6 nm产生带状光谱，干扰其他元素出现在该区域的光谱线，需要该区域时，可采用铜电极，但灵敏度低。,（3）摄谱过程,摄谱顺序：碳电极(空白)、铁谱、试样；分段曝光法：先在小电流(5A)激发光源摄取易挥发元素光谱调节光阑，改变曝光位置后，加大电流(10A)，再次曝光摄取难挥发元素光谱；,采用哈特曼光阑，可多次曝光而不影响谱线相对位置，

28、便于对比。,1. 定量分析的基本关系式：,求对数，得：,式中：b=1 没有自吸, b1, 有自吸,二.原子发射光谱的定量分析,I = AC b,log I = b log C + log A,A： gi/g0 e-Ei/kT(1-)k/ Aihi,跃迁几率、统计权重、激发电位、激发温度、逸出速率常数、蒸发速率常数、电离度,2.内标法,可以是人为加入特定含量的元素，也可以是试样中的基体成份-称为：内标元素 选择一种元素的一条特征谱线-称为：内标线 以分析线与内标线强度比进行定量分析-称为：内标法 所选用的分析线与内标线的组合称为分析线对。,(1). 内标法的原理,设分析线和内标线的强度分别为I分

29、和I内，则:,I分= a分C分b分 I内= a内C内b内,(2). 内标法的公式,分析线和内标线的相对强度比：,R=I分/ I内= a分C分b分 / a内C内b内,当内标元素的含量固定时C内为常数；无自吸时，b内=1,取对数后得到 :,内标元素与分析元素的逸出速率、蒸发速率、电离度、跃迁几率、统计权重、激发电位、激发温度相近时：a分=a内,因此：,R=I分/ I内= AC分b分,式中： A = 1/C内b内,logR=log(I分/ I内)= b分logC分+log A,此为内标法定量分析的基本公式,例：用发射光谱测定氧化锌粉末中铝的含量时，得到以下数据（忽略任何稀释影响，并设b=1）.计算试

30、样中铝的含量。测定物 IAl309.27nm IZn328.23nm试样 40 120 试样+0.50% Al 120 100,解： 设铝为分析线，锌为内标线，试样中铝的含量为w，应用公式lgR=lg(I1/I2)=blgc+lgA lg(40/120)=lgW +lgA (1) lg(120/100)=lg(W+0.50%) + lgA (2) (1)式-(2)式： lg(40/120)(100/120) =lgW/(W+0.50%)W=0.19%,(3). 摄谱法定量分析的基本关系式,乳剂特性曲线谱线的黑度 S 与照射在感光板上的曝光量 H 有关。它们的关系很复杂，只能用图解的方法来表示。

31、这种图解曲线称-。 通常以黑度值S为纵坐标，曝光量的对数lgH为横坐标作图。 AB曝光不足部分， CD曝光过度部分， BC曝光正常部分，定量分析在此进行，此部分 斜率恒定，,反衬度 Hi乳剂的惰延量 bc-乳剂的展度,定量分析:采用较高的感光板-紫外 型感光板。 定性分析:采用Hi较小即灵敏度较高的感光板-紫外型感光板。,S分 =分logH分 i分=分logI分t分-i分 S内 =内logH内 i内=内logI内t内-i内,在同一块的同一条谱带上，曝光时间相等，即: t分= t内两条谱线的波长一般要求很接近，且其黑度都落在乳剂特性曲线的直线部分: i分=i内, 分=内= ,I = AC b,H

32、 = I t,故将S1减S2，得到黑度差:,S = S分 S内 = 分logI分 内logI内=lg(I分/I内),logR=log(I分/ I内)= blogC+log A,内标法定量分析的基本公式,摄谱法定量分析的基本关系式,S = blogC+ log A,(4).内标元素与分析线对的选择,a. 内标元素可以选择基体元素，或另外加入，含量固定； b. 内标元素与待测元素具有相近的蒸发特性； c. 分析线对应匹配，同为原子线或离子线，且激发电位相近(谱线靠近)，“匀称线对”； d. 强度相差不大，无相邻谱线干扰，无自吸或自吸小。,(5).内标工作曲线法：三标准试样法,S = blogC+

33、log A,光电直读法ICP光源稳定性好，一般可以不用内标法，但由于有时试液粘度等有差异而引起试样导入不稳定，也采用内标法。ICP光电直读光谱仪商品仪器上带有内标通道，可自动进行内标法测定。光电直读法中，在相同条件下激发试样与标样的光谱，测量标准样品的电压值U和Ur， U和Ur分别为分析线和内标线的电压值；再绘制lgU-lgc或lg（U/Ur）-lgc校准曲线；最后，求出试样中被测元素的含量。,3.标准曲线法（光电直读法）,1.配制一组有浓度梯度的标准溶液，依次测量标准溶液的强度值，作出标准工作曲线。 2.测量样品中待测元素的谱线强度值，利用已作出的标准工作曲线，计算出样品中该元素的浓度。,U

34、=kIt=Kc,4.标准加入法（无合适内标物时，采用该法）,取若干份体积相同的试液（cX），依次按比例加入不同量的待测物的标准溶液（cO），浓度依次为：cX ， cX +cO ， cX +2cO ， cX +3cO ， cX +4 cO 在相同条件下测定：RX， R1， R2， R3， R4。以R对浓度c做图得一直线，图中cX点即待测溶液浓度。,R=Acb b=1时，R=A(cx+ci ) R=0时， cx = ci,将试样与已知不同含量的系列标准样品在一定条件下摄谱于同一光谱感光板上 在映谱仪上用目视法直接比较被测试样与标样光谱中分析线黑度 根据黑度，估计欲测元素的近似含量,1.谱线强度（黑

35、度）比较法,三. 原子发射光谱摄谱法的半定量分析,I = AC b,H = I t,谱线强度（黑度）比较法的应用,地质普查,矿物品位,地质勘探,2.呈现法:当分析元素含量降低时，该元素谱线也逐渐减少，因此在一定实验条件下可进行半定量分析。例： Wpb/% 谱线 /nm 0.001 283.3069清晰可见，261.4178和280.200很弱 0.003 283.3069、261.4178增强，280.200清晰 0.01 上述谱线增强，另增266.317、287.332，很弱 1.0 上述谱线增强，241.095、244.383、244.62出现3. 均称线对法wV% 钒线与铁线比较0.20

36、 V438.997 nmFe 437.5390.30 V439.523 nmFe 437.5390.40 V437.924 nmFe 437.5390.60 V439.523 nmFe 437.539,第四节 原子发射光谱分析的特点和应用,一、特点(1)可多元素同时检测 各元素同时发射各自的特征光谱；(2)分析速度快 试样不需处理，同时对十几种元素进行定量分析(光电直读仪)；(3)选择性高 各元素具有不同的特征光谱；(4)检出限较低 100.1gg-1(一般光源)；ngg-1(ICP）(5)准确度较高 5%10% (一般光源）； 1% (ICP) ；(6)ICP-AES性能优越 线性范围46数量级，可测高、中、低不同含量试样；缺点：只能用于元素分析，不能进行结构、形态的测定。 非金属元素不能检测或灵敏度低。,