光譜定性分析原理、方法、操作技術知識點解說

1、 光譜定性分析原理、方法、操作技術知識要點一、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構不同，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。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、。因為定性分析是要肯定樣品中有沒有這些元素，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，當其含量很少時，還能出現(xiàn)在光譜中，其次要肯定元素確實存在，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。進行光譜定性分析有以下三種方法：1. 標準試樣光譜比較法將要檢出元素的純物質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. 鐵譜比較法對于復雜組分及其光譜定性全分析，需要用鐵的光譜進行比較。采用鐵的光譜作為波長的標尺，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的元素進行定性。三、定性分析操作技術（一）試樣處理1金屬或合金可以試樣本身作為電極，當試樣量很少時，將試樣粉碎后放在電極的試樣槽內；2固體試樣研磨成均勻的粉

4、末后放在電極的試樣槽內；3糊狀試樣先蒸干，殘渣研磨成均勻的粉末后放在電極的試樣槽內。液體試樣可采用ICP-AES直接進行分析。（二）實驗條件選擇1光譜儀在定性分析中通常選擇靈敏度高的直流電弧；分析稀土元素時，由于其譜線復雜，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，然后調節(jié)光闌，改變曝光位置后，加大