第七章 原子發(fā)射光譜

第七章原子發(fā)射光譜第一頁，共十七頁，編輯于2023年，星期四7.1基本原理發(fā)射光譜：原子核外的電子從激發(fā)態(tài)躍遷回到基態(tài)，以光的形式釋放能量共振線：原子的外層電子從最低激發(fā)態(tài)躍遷回到基態(tài)放射的譜線離子線：離子外層電子躍遷時發(fā)射的譜線第二頁，共十七頁，編輯于2023年，星期四7.1基本原理

I=KAhN0e-E/kT譜線強度的影響因素：A.激發(fā)電位E（要求）升高，譜線強度降低。B.躍遷幾率A增大，譜線強度增強。C.簡并度(與K有關(guān)）增大，譜線強度增強。D.激發(fā)溫度T（要求）升高，譜線強度增強。E.基態(tài)原子數(shù)N0增多，譜線強度增強

（定量基礎(chǔ)）。第三頁，共十七頁，編輯于2023年，星期四7.2原子發(fā)射光譜儀

7.2.1光源

光源的作用:蒸發(fā)、解離、原子化、激發(fā)、躍遷。光源的影響：檢出限、精密度和準(zhǔn)確度。

光源的類型：直流電弧，高頻電壓引燃直流電弧，電子從陰極釋放出來轟擊陽極，試樣置于陽極碳棒孔?；⊙鏈囟?000-7000K

第四頁，共十七頁，編輯于2023年，星期四7.2原子發(fā)射光譜儀

交流電弧：高頻電壓引火，低頻低壓交流電燃弧。電極間氣體被擊穿電離，維持導(dǎo)電。

電火花：104V以上高壓交流電，通過間隙放電產(chǎn)生電火花?；⊙鏈囟龋核查g可達(dá)10000K。

新型光源ICP

第五頁，共十七頁，編輯于2023年，星期四7.2原子發(fā)射光譜儀7.2.2分光元件照明、準(zhǔn)光、色散、投影系統(tǒng)。棱鏡光柵第六頁，共十七頁，編輯于2023年，星期四7.2原子發(fā)射光譜儀

7.2.3檢測器

目視法：看譜鏡（可見波段）

攝譜法：感光板

光電法：光電倍增管第七頁，共十七頁，編輯于2023年，星期四7.3電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀

7.3.1等離子體

等離子態(tài)是物質(zhì)存在的第四種形態(tài)。導(dǎo)電氣體，電子可自由運動，總體呈電中性。含一定重量的帶電粒子，動力學(xué)行為受電磁力支配，電子和正離子濃度處于平衡狀態(tài)的氣體稱等離子體。

第八頁，共十七頁，編輯于2023年，星期四7.3電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀

7.3.2特點

A.高溫，上萬度，原子化完全B.檢出限低0.01－100ng/mL基體效應(yīng)小，無電極污染C.精密度好1%左右，光源穩(wěn)定D.線性范圍寬5-6個數(shù)量級E.同時測定幾十個元素第九頁，共十七頁，編輯于2023年，星期四7.3電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀

7.3.3儀器裝置ICP光源：高頻電流作用下產(chǎn)生高頻磁場。炬管內(nèi)氣體被電火花引燃產(chǎn)生電離粒子，導(dǎo)致渦電流。這股感應(yīng)電流將氣體迅速加熱至近萬度，形成火炬狀的等離子體。

高頻電流（10千Hz）高頻磁場感應(yīng)電流包括：高頻發(fā)生器、等離子炬管、霧化器（氣動霧化、超聲波霧化）第十頁，共十七頁，編輯于2023年，星期四7.3電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀第十一頁，共十七頁，編輯于2023年，星期四7.3電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀7.3.4ICP參數(shù)

功率：功率增大，靈敏度增加1.2ＫＷ觀察高度：有極大值一般15mm載氣流量：0.8L/min;冷卻氣：10－15mL/min工作氣：1－1.5mL/min第十二頁，共十七頁，編輯于2023年，星期四7.4分析方法7.4.1定性分析

元素的原子結(jié)構(gòu)不同，激發(fā)后產(chǎn)生的光譜各不相同，是為定性分析根據(jù)。找出被測元素的一根或幾根不受干擾譜線。定性方法：A.標(biāo)準(zhǔn)光譜圖的比較法，以鐵的特征光譜為標(biāo)尺，與實際光譜比較B.波長測量法C.標(biāo)準(zhǔn)試樣對照法第十三頁，共十七頁，編輯于2023年，星期四7.4分析方法

7.4.2半定量分析譜線強度（黑度）比較法

7.4.3定量分析A.攝譜法的定量分析—內(nèi)標(biāo)法被分析元素—分析線，基體元素—內(nèi)標(biāo)線，組成分析線對通過測量譜線相對強度進(jìn)行定量分析。B.ICP法的定量分析在靈敏線下測量信號強度

工作曲線法，標(biāo)準(zhǔn)加入法。第十四頁，共十七頁，編輯于2023年，星期四7.5應(yīng)用舉例

冶金分析、環(huán)境樣品中重金屬分析

第十五頁，共十七頁，編輯于2023年，星期四為什么工作曲線不宜強制過原點？空白值所在的點不代表原點。根據(jù)最小二乘法繪制工作曲線（趨勢線），并沒有強求曲線過某點。因此，曲線也不應(yīng)強行經(jīng)過原點。Excel“趨勢線格式”中選擇截距不為零。第十六頁，共十七頁，編輯于2023年，星期四作業(yè)#2電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀為什么具有高靈敏度、高精密度的特點？各種光譜儀器中都