原子光譜分析課件

第7章原子光譜分析7.1原子發(fā)射光譜分析（AES）原子發(fā)射光譜分析（AtomicEmissionSpectrosmetry,AES），是根據(jù)處于激發(fā)態(tài)的待測元素原子回到基態(tài)時發(fā)射的特征譜線對待測元素進行分析的方法。

特點：(1)多元素同時檢測能力。(2)分析速度快。(3)選擇性好等。(4)檢出限低。(5)準確度較高。(6)試樣消耗少。1/2/20231第7章原子光譜分析7.1原子發(fā)射光譜分析（AES）7.1.1原子發(fā)射光譜分析基本原理

1元素的特征光譜線發(fā)射光譜線第一共振線（定性定量依據(jù)）1/2/202327.1.1原子發(fā)射光譜分析基本原理1元素的特征光譜線發(fā)射2譜線強度（I）譜線強度的影響因素（1）二能級間的能量差（Em-Ek）（2）高能態(tài)（Em）上的原子總數(shù)nm（3）躍遷幾率A（單位時間內可能躍遷的原子數(shù)）1/2/202332譜線強度（I）譜線強度的影響因素12/12/2023譜線的自吸與自蝕在高溫激發(fā)源的激發(fā)下，氣體處在高度電離狀態(tài)，所形成的空間電荷密度大體相等，使得整個氣體呈現(xiàn)電中性，這種氣體在物理學中稱為等離子體。在光譜學中，等離子體是指包含有分子、原子、離子、電子等各種粒子電中性的集合體。等離子體有一定的體積，溫度分布是不均勻的。中心部位溫度高；邊緣部位溫度低。中心區(qū)域激發(fā)態(tài)原子多；邊緣區(qū)域基態(tài)原子、低能態(tài)原子比較多。元素原子從中心向四周發(fā)射一定波長的電磁輻射時，電磁輻射能在邊緣區(qū)域被同元素的基態(tài)原子或低能態(tài)原子部分或全部吸收，此過程稱為元素的自吸過程。（電感耦合等離子焰炬光源即ICP分析中，等離子體中的溫度分布恰相反，可消除自吸現(xiàn)象）1/2/202343譜線的自吸與自蝕在高溫激發(fā)源的激發(fā)下圖4.3譜線自吸現(xiàn)象示意圖1．無自吸；2．有自吸；3．自蝕；4．嚴重自蝕有自蝕現(xiàn)象時的定量公式：賽伯-羅馬金公式1/2/20235圖4.3譜線自吸現(xiàn)象示意圖有自蝕現(xiàn)象時的定量公式：賽伯-羅7.1.2光譜分析儀器原子發(fā)射光譜儀器的基本結構由三部分組成，即激發(fā)光源、單色器和檢測器。傳統(tǒng)現(xiàn)代1/2/202367.1.2光譜分析儀器原子發(fā)射光譜儀器的基本結構由1光源（1）直流電弧直流電弧發(fā)生器的基本電路如圖4.4所示。利用直流電作為激發(fā)能源，常用電壓為150～380V，電流為5～30A。可變電阻（稱作鎮(zhèn)流電阻）用以穩(wěn)定和調節(jié)電流的大小，電感（有鐵心）用來減小電流的波動。G為放電間隙（分析間隙）。圖4.4直流電弧發(fā)生器1/2/202371光源（1）直流電弧圖4.4直流電弧發(fā)生器12/（2）交流電弧

交流電弧有高壓電弧和低壓電弧兩類。前者工作電壓達2000～4000V，可利用高電壓把弧隙擊穿而燃燒，但由于裝置復雜，操作危險，因此實際上已很少使用。低壓交流電弧應用較多，工作電壓一般為110～220V，設備簡單，操作也安全。

圖4.5交流電弧發(fā)生器1/2/20238（2）交流電弧交流電弧有高壓電弧和低壓電弧兩（3）高壓火花

高壓火花發(fā)生器的線路如圖4.6所示。電源電壓E由調節(jié)電阻R適當降壓后經(jīng)變壓器B，產(chǎn)生10～25kV的高壓，然后通過扼流圈D向電容器C充電。當電容器C上的充電電壓達到分析間隙G的擊穿電壓時，就通過電感L向分析間隙G放電，產(chǎn)生具有振蕩特性的火花放電。放電完了以后，又重新充電、放電，反復進行。圖4.6高壓火花發(fā)生器1/2/20239（3）高壓火花高壓火花發(fā)生器的線路如圖4.6所示。電（4）電感耦合高頻等離子體光源（inductivecoupledfrequencyplasma,ICP）

等離子體是一種由自由電子、離子、中性原子與分子所組成的，在總體上呈電中性的氣體。

1/2/202310（4）電感耦合高頻等離子體光源（inductivecouICP工作原理當有高頻電流通過線圈時，產(chǎn)生軸向磁場，這時若用高頻點火裝置產(chǎn)生火花，形成的載流子（離子與電子）在電磁場作用下，與原子碰撞并使之電離，形成更多的載流子，當載流子多到足以使氣體有足夠的導電率時，在垂直于磁場方向的截面上就會感生出流經(jīng)閉合圓形路徑的渦流，強大的電流產(chǎn)生高熱又將氣體加熱，瞬間使氣體形成最高溫度可達10000K的穩(wěn)定的等離子炬。感應線圈將能量耦合給等離子體，并維持等離子炬。當載氣攜帶試樣氣溶膠通過等離子體時，被后者加熱至6000～7000K，并被原子化和激發(fā)產(chǎn)生發(fā)射光譜。4.13至此1/2/202311ICP工作原理當有高頻電流通過線圈時，產(chǎn)生2分光系統(tǒng)（1）棱鏡分光系統(tǒng)棱鏡分光系統(tǒng)的光路圖1/2/2023122分光系統(tǒng)（1）棱鏡分光系統(tǒng)棱鏡分光系統(tǒng)的光路圖12/1（2）光柵分光系統(tǒng)光柵分光系統(tǒng)采用光柵作為分光器件，光柵分光系統(tǒng)的光學特性用色散率、分辨率和閃耀特性3個指標來表征。1/2/202313（2）光柵分光系統(tǒng)光柵分光系統(tǒng)采用光柵作為分3、進樣系統(tǒng)固體進樣或溶液進樣（ICP進樣為溶液進樣）4、檢測器

光電倍增管和陣列檢測器1/2/2023143、進樣系統(tǒng)固體進樣或溶液進樣（ICP進樣為溶液進樣）5、主要儀器類型1/2/2023155、主要儀器類型12/12/2022157.1.3原子發(fā)射光譜分析法的應用

1、元素的分析線、最后線、靈敏線和共振線進行分析時所使用的譜線稱為分析線。如果只見到某元素的一條譜線（最后線），不能斷定該元素確實存在于試樣中，因為有可能是其他元素譜線的干擾。檢出某元素是否存在，必須有兩條以上不受干擾的最后線與靈敏線。靈敏線是元素激發(fā)電位低、強度較大的譜線，多是共振線（指第一共振線）。最后線是指當樣品中某元素的含量逐漸減少時，最后仍能觀察到的幾條譜線。它也是該元素的最靈敏線。1/2/2023167.1.3原子發(fā)射光譜分析法的應用1、元素的分析線

2、定性分析由于各種元素的原子結構不同，在光源的激發(fā)作用下，試樣中每種元素都發(fā)射自己的特征光譜。光譜定性分析一般多采用攝譜法。試樣中所含元素只要達到一定的含量，都可以有譜線攝譜在感光板上。攝譜法操作簡單，價格便宜，快速，在幾小時內可將含有的數(shù)十種元素定性檢出。它是目前進行元素定性檢出的最好方法。1/2/2023172、定性分析12/12/202217（i）ICP儀器自動檢索（內含光譜數(shù)據(jù)庫）

（ii）鐵光譜比較法這是目前最通用的方法，它采用鐵的光譜做為波長的標尺，來判斷其他元素的譜線。標準光譜圖是在相同條件下，在鐵光譜上方準確地繪出68中元素的逐條譜線并放大20倍的圖片。鐵光譜比較法實際上是與標準光譜圖進行比較，因此又稱為標準光譜圖比較法。1/2/202318（i）ICP儀器自動檢索（內含光譜數(shù)據(jù)庫）12/12/（iii）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。此法多用于不經(jīng)常遇到的元素分析。1/2/202319（iii）標準試樣光譜比較法將要檢出元素的純物質或純化3定量分析光譜定量分析：譜線強度與被測元素濃度的關系

I=Acb

lgI=blgc+lga式中b為自吸系數(shù)。b隨濃度c增加而減小，當濃度很小無自吸時，b=1。上式即為光譜定量分析的基本關系式。稱為Schiebe-Lomakin公式。.1/2/2023203定量分析光譜定量分析：譜線強度與被測元素濃度的關（1）內標法（相對強度法）

方法：

選擇分析線對：選擇一條被測元素的譜線為分析線，再選擇其他元素的一條譜線為內標線，所選內標線的元素為內標元素。內標元素可以是試樣的基體元素，也可以是加入一定量試樣中不存在的元素。分析線與內標線組成分析線對。

1/2/202321（1）內標法（相對強度法）方法：12/12/202221測量分析線對相對強度R：式中內標元素含量c0為常數(shù)，實驗條件一定，A=A1/A0c0b0為常數(shù)，R→1，則lgR=blgc+lgA

1/2/202322測量分析線對相對強度R：式中內標元素含量c0為常數(shù)（2）標準加入法

當測定低含量元素時，找不到合適的基體來配制標準試樣時，采用標準加入法比較好。設試樣中被測元素含量為cx，在幾份試樣中分別加入不同濃度c1、c2、c3、…、ci的被測元素；在同一實驗條件下激發(fā)光譜，然后測量試樣與不同加入量樣品分析線對的強度比R。在被測元素濃度低時自吸系數(shù)b=1，分析線對強度比R∝c，R—c圖為一直線，見圖4.14。將直線外推，與橫坐標相交截距的絕對值即為試樣中待測元素含量cx。4、應用1/2/202323（2）標準加入法當測定低含量元素時，找不7.2原子吸收光譜分析法7.2.1原子吸收光譜分析法的基本原理1/2/2023247.2原子吸收光譜分析法7.2.1原子吸收光譜分析法的氣態(tài)的基態(tài)原子吸收特征輻射能后產(chǎn)生的吸收譜線并非為幾何學上的線段，而是呈一定峰形的吸收峰。見下圖1、譜線的輪廓與譜線變寬Iv=I0e-Kvb譜線輪廓與KV有關，而又與譜線頻率V有關。定量關系為1/2/202325氣態(tài)的基態(tài)原子吸收特征輻射能后產(chǎn)生的吸收譜線并非為幾討論：若要通過原子吸收光譜法進行定量分析，必須能準確測定吸收譜線峰的面積吸收，即積分吸收。事實上，這是不可能的。原因有二：

（1）原子光譜譜線峰寬極窄，目前的單色器件還達不到如此精細程序；

（2）譜線峰寬除自然變寬外，還存在如多普勒變寬（熱）、勞倫茲變寬（壓力）等1/2/202326討論：若要通過原子吸收光譜法進行定量分析，必須能準確測解決峰面積吸收系數(shù)測量的問題：

面積吸收系數(shù)與峰值吸收系數(shù)之間存在定量關系因此可以用峰值吸收系數(shù)來代替面積吸收系數(shù)（積分吸收系數(shù)），從而導出峰值吸收系數(shù)K0與基態(tài)原子數(shù)N0之間的關系：上式成立的前提是：能保證準確測量峰值吸收系數(shù)，銳線光源成功地解決了這一問題。1/2/202327解決峰面積吸收系數(shù)測量的問題：

面積吸7.2.2原子吸收光譜儀器類型與結構流程1/2/2023287.2.2原子吸收光譜儀器類型與結構流程12/12/2021/2/20232912/12/202229空心陰極燈：提供（產(chǎn)生）銳線光源1、光源注意：一個元素用一個燈。也有多元素燈，但效果不佳。1/2/202330空心陰極燈：提供（產(chǎn)生）銳線光源1、光源注意：作用：將樣品中的待測物轉化成原子態(tài)蒸汽

常用的方法：火焰原子化和電熱原子化。

方法還有：氫化物火焰原子化（如砷、銻、錫等被還原為AsH3等氫化物后再火焰原子化），冷原子化（如汞，室溫化學還原為單質Hg，蒸汽被乙炔氣等帶入到吸光系統(tǒng)中）。2、原子化系統(tǒng)1/2/202331作用：將樣品中的待測物轉化成原子態(tài)蒸汽

常用的方法：火（1）火焰原子化法：試液在虹吸、負壓作用下，通過霧化器變氣溶膠粒子，后被帶到火焰中，進行蒸發(fā)、干燥、還原（離解），最后成為原子態(tài)蒸汽。

火焰分三類：

化學計量火焰（溫度高，常用型）

富燃火焰（溫度略低，還原焰，可測Mo、Cr、RE等難熔氧化物）

貧燃火焰（氧化焰，溫度低，可測易電離的堿金屬元素）各類火焰指標見P143-1441/2/202332（1）火焰原子化法：試液在虹吸、負壓作用下，通過霧化器（1）非火焰原子化法：微量試液被送入原子化器中，經(jīng)電熱高溫作用，被干燥、灰化、原子化，成為原子態(tài)蒸汽。常見的有石墨爐原子化器（要求石墨管內外都有在氬氣、氮氣等氣氛中才能加熱）。

非火焰原子化法的靈敏度比火焰原子化法高向個數(shù)量級。但元素范圍窄，成本高，精密度差一些。看動畫演示1/2/202333（1）非火焰原子化法：微量試液被送入原子化器中，經(jīng)電熱1、光譜干擾與抑制（1）譜線干擾（其他元素的鄰近線）減小狹縫，改用其他分析線，換燈（2）背景干擾（分子吸收峰，光散射）空白校正，氘燈背景法和塞曼效應背景扣除法等7.2.3干擾及其抑制2、化學干擾與抑制加：稀釋劑、保護劑、飽和劑、電離緩沖劑3、物理干擾與抑制1/2/2023341、光譜干擾與抑制（1）譜線干擾（其他元素的鄰近線）7.21、特征參數(shù)靈敏度、特征濃度與特征質量、檢出限7.2.4原子吸收光譜分析法的應用2、測定條件的選擇3、定量分析方法分析線、狹縫寬度、空心陰極燈電流、火焰、燃燒器高度等標準曲線法、標準加入法1/2/2023351、特征參數(shù)靈敏度、特征濃度與特征質量、檢出限7.2.7.3原子熒光光譜分析法7.3.1原子熒光光譜分析法的基本原理原子熒光的產(chǎn)生與類型

氣態(tài)自由原子吸收特征輻射后躍遷到較高能級，然后又躍遷回到基態(tài)或較低能級。同時發(fā)射出與原激發(fā)輻射波長相同或不同的輻射即原子熒光（在紫外、可見光區(qū)）。

四種類型的原子熒光：共振熒光、非共振熒光、敏化熒光、多光子熒光。1/2/2023367.3原子熒光光譜分析法7.3.1原子熒光光譜分析法的非共振熒光1/2/202337非共振熒光12/12/202237熒光猝滅與熒光量子效率

原子熒光定量公式：條件一定，發(fā)射熒光的強度If正比于基態(tài)原子數(shù)，即正比于待測元素的濃度。1/2/202338熒光猝滅與熒光量子效率條件一定，發(fā)射熒光的強度If1/2/20233912/12/2022391/2/20234012/12/202240

原子發(fā)射光譜：是價電子受到電或熱激發(fā)躍遷到激發(fā)態(tài)，激發(fā)態(tài)電子再由高能態(tài)回到各較低的能態(tài)或基態(tài)時，以輻射的形式放出其激發(fā)能，產(chǎn)生原子發(fā)射光譜；

原子吸收光譜：是基態(tài)原子吸收共振輻射躍遷到第一激發(fā)態(tài)，產(chǎn)生原子吸收光譜，它的產(chǎn)生是一個共振吸收過程；

原子熒光光譜：是原子吸收輻射之后提高到激發(fā)態(tài)，再回到基態(tài)或臨近基態(tài)的另一能態(tài)，將吸收的能量以輻射形式沿各個方向放出而產(chǎn)生的發(fā)射光譜。

1/2/202341原子發(fā)射光譜：是價電子受到電或熱激發(fā)躍遷到激發(fā)態(tài)，激發(fā)態(tài)電第7章原子光譜分析7.1原子發(fā)射光譜分析（AES）原子發(fā)射光譜分析（AtomicEmissionSpectrosmetry,AES），是根據(jù)處于激發(fā)態(tài)的待測元素原子回到基態(tài)時發(fā)射的特征譜線對待測元素進行分析的方法。

特點：(1)多元素同時檢測能力。(2)分析速度快。(3)選擇性好等。(4)檢出限低。(5)準確度較高。(6)試樣消耗少。1/2/202342第7章原子光譜分析7.1原子發(fā)射光譜分析（AES）7.1.1原子發(fā)射光譜分析基本原理

1元素的特征光譜線發(fā)射光譜線第一共振線（定性定量依據(jù)）1/2/2023437.1.1原子發(fā)射光譜分析基本原理1元素的特征光譜線發(fā)射2譜線強度（I）譜線強度的影響因素（1）二能級間的能量差（Em-Ek）（2）高能態(tài)（Em）上的原子總數(shù)nm（3）躍遷幾率A（單位時間內可能躍遷的原子數(shù)）1/2/2023442譜線強度（I）譜線強度的影響因素12/12/2023譜線的自吸與自蝕在高溫激發(fā)源的激發(fā)下，氣體處在高度電離狀態(tài)，所形成的空間電荷密度大體相等，使得整個氣體呈現(xiàn)電中性，這種氣體在物理學中稱為等離子體。在光譜學中，等離子體是指包含有分子、原子、離子、電子等各種粒子電中性的集合體。等離子體有一定的體積，溫度分布是不均勻的。中心部位溫度高；邊緣部位溫度低。中心區(qū)域激發(fā)態(tài)原子多；邊緣區(qū)域基態(tài)原子、低能態(tài)原子比較多。元素原子從中心向四周發(fā)射一定波長的電磁輻射時，電磁輻射能在邊緣區(qū)域被同元素的基態(tài)原子或低能態(tài)原子部分或全部吸收，此過程稱為元素的自吸過程。（電感耦合等離子焰炬光源即ICP分析中，等離子體中的溫度分布恰相反，可消除自吸現(xiàn)象）1/2/2023453譜線的自吸與自蝕在高溫激發(fā)源的激發(fā)下圖4.3譜線自吸現(xiàn)象示意圖1．無自吸；2．有自吸；3．自蝕；4．嚴重自蝕有自蝕現(xiàn)象時的定量公式：賽伯-羅馬金公式1/2/202346圖4.3譜線自吸現(xiàn)象示意圖有自蝕現(xiàn)象時的定量公式：賽伯-羅7.1.2光譜分析儀器原子發(fā)射光譜儀器的基本結構由三部分組成，即激發(fā)光源、單色器和檢測器。傳統(tǒng)現(xiàn)代1/2/2023477.1.2光譜分析儀器原子發(fā)射光譜儀器的基本結構由1光源（1）直流電弧直流電弧發(fā)生器的基本電路如圖4.4所示。利用直流電作為激發(fā)能源，常用電壓為150～380V，電流為5～30A?？勺冸娮瑁ǚQ作鎮(zhèn)流電阻）用以穩(wěn)定和調節(jié)電流的大小，電感（有鐵心）用來減小電流的波動。G為放電間隙（分析間隙）。圖4.4直流電弧發(fā)生器1/2/2023481光源（1）直流電弧圖4.4直流電弧發(fā)生器12/（2）交流電弧

交流電弧有高壓電弧和低壓電弧兩類。前者工作電壓達2000～4000V，可利用高電壓把弧隙擊穿而燃燒，但由于裝置復雜，操作危險，因此實際上已很少使用。低壓交流電弧應用較多，工作電壓一般為110～220V，設備簡單，操作也安全。

圖4.5交流電弧發(fā)生器1/2/202349（2）交流電弧交流電弧有高壓電弧和低壓電弧兩（3）高壓火花

高壓火花發(fā)生器的線路如圖4.6所示。電源電壓E由調節(jié)電阻R適當降壓后經(jīng)變壓器B，產(chǎn)生10～25kV的高壓，然后通過扼流圈D向電容器C充電。當電容器C上的充電電壓達到分析間隙G的擊穿電壓時，就通過電感L向分析間隙G放電，產(chǎn)生具有振蕩特性的火花放電。放電完了以后，又重新充電、放電，反復進行。圖4.6高壓火花發(fā)生器1/2/202350（3）高壓火花高壓火花發(fā)生器的線路如圖4.6所示。電（4）電感耦合高頻等離子體光源（inductivecoupledfrequencyplasma,ICP）

等離子體是一種由自由電子、離子、中性原子與分子所組成的，在總體上呈電中性的氣體。

1/2/202351（4）電感耦合高頻等離子體光源（inductivecouICP工作原理當有高頻電流通過線圈時，產(chǎn)生軸向磁場，這時若用高頻點火裝置產(chǎn)生火花，形成的載流子（離子與電子）在電磁場作用下，與原子碰撞并使之電離，形成更多的載流子，當載流子多到足以使氣體有足夠的導電率時，在垂直于磁場方向的截面上就會感生出流經(jīng)閉合圓形路徑的渦流，強大的電流產(chǎn)生高熱又將氣體加熱，瞬間使氣體形成最高溫度可達10000K的穩(wěn)定的等離子炬。感應線圈將能量耦合給等離子體，并維持等離子炬。當載氣攜帶試樣氣溶膠通過等離子體時，被后者加熱至6000～7000K，并被原子化和激發(fā)產(chǎn)生發(fā)射光譜。4.13至此1/2/202352ICP工作原理當有高頻電流通過線圈時，產(chǎn)生2分光系統(tǒng)（1）棱鏡分光系統(tǒng)棱鏡分光系統(tǒng)的光路圖1/2/2023532分光系統(tǒng)（1）棱鏡分光系統(tǒng)棱鏡分光系統(tǒng)的光路圖12/1（2）光柵分光系統(tǒng)光柵分光系統(tǒng)采用光柵作為分光器件，光柵分光系統(tǒng)的光學特性用色散率、分辨率和閃耀特性3個指標來表征。1/2/202354（2）光柵分光系統(tǒng)光柵分光系統(tǒng)采用光柵作為分3、進樣系統(tǒng)固體進樣或溶液進樣（ICP進樣為溶液進樣）4、檢測器

光電倍增管和陣列檢測器1/2/2023553、進樣系統(tǒng)固體進樣或溶液進樣（ICP進樣為溶液進樣）5、主要儀器類型1/2/2023565、主要儀器類型12/12/2022157.1.3原子發(fā)射光譜分析法的應用

1、元素的分析線、最后線、靈敏線和共振線進行分析時所使用的譜線稱為分析線。如果只見到某元素的一條譜線（最后線），不能斷定該元素確實存在于試樣中，因為有可能是其他元素譜線的干擾。檢出某元素是否存在，必須有兩條以上不受干擾的最后線與靈敏線。靈敏線是元素激發(fā)電位低、強度較大的譜線，多是共振線（指第一共振線）。最后線是指當樣品中某元素的含量逐漸減少時，最后仍能觀察到的幾條譜線。它也是該元素的最靈敏線。1/2/2023577.1.3原子發(fā)射光譜分析法的應用1、元素的分析線

2、定性分析由于各種元素的原子結構不同，在光源的激發(fā)作用下，試樣中每種元素都發(fā)射自己的特征光譜。光譜定性分析一般多采用攝譜法。試樣中所含元素只要達到一定的含量，都可以有譜線攝譜在感光板上。攝譜法操作簡單，價格便宜，快速，在幾小時內可將含有的數(shù)十種元素定性檢出。它是目前進行元素定性檢出的最好方法。1/2/2023582、定性分析12/12/202217（i）ICP儀器自動檢索（內含光譜數(shù)據(jù)庫）

（ii）鐵光譜比較法這是目前最通用的方法，它采用鐵的光譜做為波長的標尺，來判斷其他元素的譜線。標準光譜圖是在相同條件下，在鐵光譜上方準確地繪出68中元素的逐條譜線并放大20倍的圖片。鐵光譜比較法實際上是與標準光譜圖進行比較，因此又稱為標準光譜圖比較法。1/2/202359（i）ICP儀器自動檢索（內含光譜數(shù)據(jù)庫）12/12/（iii）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。此法多用于不經(jīng)常遇到的元素分析。1/2/202360（iii）標準試樣光譜比較法將要檢出元素的純物質或純化3定量分析光譜定量分析：譜線強度與被測元素濃度的關系

I=Acb

lgI=blgc+lga式中b為自吸系數(shù)。b隨濃度c增加而減小，當濃度很小無自吸時，b=1。上式即為光譜定量分析的基本關系式。稱為Schiebe-Lomakin公式。.1/2/2023613定量分析光譜定量分析：譜線強度與被測元素濃度的關（1）內標法（相對強度法）

方法：

選擇分析線對：選擇一條被測元素的譜線為分析線，再選擇其他元素的一條譜線為內標線，所選內標線的元素為內標元素。內標元素可以是試樣的基體元素，也可以是加入一定量試樣中不存在的元素。分析線與內標線組成分析線對。

1/2/202362（1）內標法（相對強度法）方法：12/12/202221測量分析線對相對強度R：式中內標元素含量c0為常數(shù)，實驗條件一定，A=A1/A0c0b0為常數(shù)，R→1，則lgR=blgc+lgA

1/2/202363測量分析線對相對強度R：式中內標元素含量c0為常數(shù)（2）標準加入法

當測定低含量元素時，找不到合適的基體來配制標準試樣時，采用標準加入法比較好。設試樣中被測元素含量為cx，在幾份試樣中分別加入不同濃度c1、c2、c3、…、ci的被測元素；在同一實驗條件下激發(fā)光譜，然后測量試樣與不同加入量樣品分析線對的強度比R。在被測元素濃度低時自吸系數(shù)b=1，分析線對強度比R∝c，R—c圖為一直線，見圖4.14。將直線外推，與橫坐標相交截距的絕對值即為試樣中待測元素含量cx。4、應用1/2/202364（2）標準加入法當測定低含量元素時，找不7.2原子吸收光譜分析法7.2.1原子吸收光譜分析法的基本原理1/2/2023657.2原子吸收光譜分析法7.2.1原子吸收光譜分析法的氣態(tài)的基態(tài)原子吸收特征輻射能后產(chǎn)生的吸收譜線并非為幾何學上的線段，而是呈一定峰形的吸收峰。見下圖1、譜線的輪廓與譜線變寬Iv=I0e-Kvb譜線輪廓與KV有關，而又與譜線頻率V有關。定量關系為1/2/202366氣態(tài)的基態(tài)原子吸收特征輻射能后產(chǎn)生的吸收譜線并非為幾討論：若要通過原子吸收光譜法進行定量分析，必須能準確測定吸收譜線峰的面積吸收，即積分吸收。事實上，這是不可能的。原因有二：

（1）原子光譜譜線峰寬極窄，目前的單色器件還達不到如此精細程序；

（2）譜線峰寬除自然變寬外，還存在如多普勒變寬（熱）、勞倫茲變寬（壓力）等1/2/202367討論：若要通過原子吸收光譜法進行定量分析，必須能準確測解決峰面積吸收系數(shù)測量的問題：

面積吸收系數(shù)與峰值吸收系數(shù)之間存在定量關系因此可以用峰值吸收系數(shù)來代替面積吸收系數(shù)（積分吸收系數(shù)），從而導出峰值吸收系數(shù)K0與基態(tài)原子數(shù)N0之間的關系：上式成立的前提是：能保證準確測量峰值吸收系數(shù)，銳線光源成功地解決了這一問題。1/2/202368解決峰面積吸收系數(shù)測量的問題：

面積吸7.2.2原子吸收光譜儀器類型與結構流程1/2/2023697.2.2原子吸收光譜儀器類型與結構流程12/12/2021/2/20237012/12/202229空心陰極燈：提供（產(chǎn)生）銳線光源1、光源注意：一個元素用一個燈。也有多元素燈，但效果不佳。1/2/202371空心陰極燈：提供（產(chǎn)生）銳線光源1、光源注意：作用：將樣品中的待測物轉化成原子態(tài)蒸汽

常用的方法：火焰原子化和電熱原子化。

方法還有：氫化物火焰原子化（如砷、銻、錫等被還原為AsH3等氫化物后再火焰原子化），冷原子化（如汞，室溫化學還原為單質Hg，蒸汽被乙炔氣等帶入到吸光系統(tǒng)中）。2、原子化系統(tǒng)1/2/202372作用：將樣品中的待測物轉化成原子態(tài)蒸汽

常用的方法：火（1）火焰原子化法：試液在虹吸、負壓作用下，通過霧化器變氣溶膠粒子，后被帶到火焰中，進行蒸發(fā)、干燥、還原（離解），最后成為原子態(tài)蒸汽。

火焰分三類：

化學計量火焰