元素常用光谱特征线(绝大部分元素)
有色金属光谱分析方法
• 摄谱仪:中型水晶棱镜摄谱仪,三透镜照明系统,附三阶梯减
光板.
• 光源:WPF-2型交流电弧发生器.
• 电极:光谱纯石墨电极,上电极加工成圆锥体,顶端截面直径
3毫米;下电极小孔孔径3毫米,深4毫米,壁厚0.8毫米.
• 曝光时间:不预烧,曝光90秒. • 感光板:紫外Ⅱ型. • 显影:显影液按感光板配方,200C,4分钟.
1.元素的特征谱线:每种元素的原子只能发射某些具有 一定波长的光谱线,这些光谱线叫做这种元素的特征谱线. . 2 . 亮线和吸收光谱中的暗线是明线光谱和吸收光 谱都属于特征谱线,同种元素的明线光谱中一一对应.
3.光谱分析:利用原子的特征谱线来鉴别物质和 确定 物质的化学组成的方法叫做光谱分析.
4.特点:非常灵敏而且迅速.
镍合金的光谱分析 (合金)
• 氧气暗箱摄入法:将样品在钢制压模内压成团块,在氧气
•
暗箱中通入样氧气的条件下,边氧化边摄谱. 标样的熔制:在真空中频电炉中熔化,真空度为10-2毫米 水银柱,坩埚用镁砂炉衬. 将金属镍铜铁及金属总量的0.04%的木炭及语录中熔化。 金属熔化后什温至15500C,在撤除真空的同时,将氩气充 满炉体,加入锌,铋,锑,砷,和镁德镍二元合金及金属 铅,锡,锰及纯硅等,依靠炉内电磁力搅拌并摇动炉体搅 拌三分钟,最后加入同镉二元合金。待一分钟后,在炉内 浇铸成块,浇铸温度1520~15600C。已煤油:烟灰=7:1 为模子,模温100~1500C. 用专用钻头,将试样去皮,钻取厚度为0.2~0.3毫米的小 片屑,称取0.5克,放到钢制压模内以200~300 公斤/厘米2的压力压成团块.
5、光谱分析的应用:发现新元素和研究天体化学
组成。
一、各种光谱的特点及成因:
常见合金元素光谱分析(含线位置)
紫色区域、Fe1的右侧(4379.7) 20~30s/2mm
蓝绿色区域、双Fe线27、28右侧, 29左侧(4875.5)
20~30s/2mm 40s/2mm 40s/2mm 40s/2mm 40s/2mm 40s/2mm 17s/2mm 17s/2mm 17s/2mm
绿色区域Fe43、44左侧 (5035.4) 绿色区域Fe45、46右侧 (5053.3) 绿色区域Fe45、46右侧 (5054.6) 绿色区域、双铁线40、41左侧 (4990.5) 绿色区域、Fe37左侧第四根 (4961.7)
0.3~1.3%时出现 0.3~1.3%时出现 0.3~1.3%时出现
橙色区域、8根线Fe96、98 (6013.5) 橙色区域、8根线Fe96、98 (6016.6) 橙色区域、8根线Fe96、98 (6021.8)
常见合金元素分析
化学成分 出现条件
在含铬量在8%~31%时 出现
≤0.03%时Cr5不出现,表 示不含Cr
特征(谱线位置)
绿色区域、Fe31/32/35(4922.3) 黄绿色区域、Fe72/73/74 (5345.8) 黄绿色区域、Fe72/73/74 (5348.3) 黄绿色区域、铁线左侧 (5533.0) 黄绿色区域、几乎与Fe87重合 Fe83/84/88/89(5570.5) 橙色区域、Fe98 的右侧 (6030.7)
预燃/极距
10s/1.5mm 10s/1.5mm 10s/1.5mm 40s/2mm 40s/2mm 40s/2mm
Cr1 Cr5 Cr6 Mo3 Mo4 Mo5 V1 V8 Ni3 W2 W3 Ti3 Ti25%时出现 >0.4%时出现
>0.15%时出现 0.8~2.5%时出现 <1%时含量估计比较困 难 1.5~25%时出现 1.5~25%时出现 0.1~0.3%时出现
x射线 几种元素的k线系谱
X射线中元素的K线系谱
X射线中,元素的K线系谱是特征谱线,可用于元素定性分析。
以下是几种元素的K 线系谱:
1. 碳(C):K线系谱中有两条特征谱线,分别位于
2.29nm和4.70nm。
2. 氮(N):K线系谱中有三条特征谱线,分别位于2.46nm、
3.10nm和
4.30nm。
3. 氧(O):K线系谱中有两条特征谱线,分别位于2.03nm和2.23nm。
4. 钠(Na):K线系谱中有两条特征谱线,分别位于3.53nm和4.10nm。
5. 镁(Mg):K线系谱中有三条特征谱线,分别位于2.80nm、3.07nm和3.55nm。
6. 铝(Al):K线系谱中有三条特征谱线,分别位于3.05nm、3.48nm和4.20nm。
7. 硅(Si):K线系谱中有三条特征谱线,分别位于2.69nm、3.18nm和4.18nm。
8. 磷(P):K线系谱中有三条特征谱线,分别位于2.79nm、3.29nm和4.01nm。
9. 硫(S):K线系谱中有两条特征谱线,分别位于2.51nm和3.41nm。
10. 氯(Cl):K线系谱中有两条特征谱线,分别位于2.65nm和4.01nm。
这些元素的K线系谱都是通过实验测定的,它们是X射线光谱学中元素定性分析的基础。
常用元素分析方法
X射线荧光光谱
X射线荧光光谱法在化学分析中的应用 主要使用X射线束激发荧光辐射,第一次是在1928年由格洛克尔和施雷伯提出的。到了现在,该方法作 为非破坏性分析技术,并作为过程控制的工具,广泛应用于采掘和加工工业。原则上,最轻的元素,可分析 出铍(z=4),但由于仪器的局限性和轻元素的低X射线产量,往往难以量化,所以针对能量分散式的X射线 荧光光谱仪,可以分析从轻元素的钠(z=11)到铀,而波长分散式则为从轻元素的硼到铀。
电子探针在表面材料分析中的应用
电子探针显微分析
14
X射线能谱分析
X光电子能谱分析的基本原理:一定能量的X光照射 到样品表面,和待测物质发生作用,可以使待测物质原 子中的电子脱离原子成为自由电子。该过程可用下式表 示: hn=Ek+Eb+Er 其中: hn:X光子的能量; Ek:光电 子的能量;Eb:电子的结合能;Er:原子的反冲能量。 其中Er很小,可以忽略。
5
原子吸收光谱
应用: 原子吸收光谱法已成为实验室的常规方法,
能分析70多种元素,广泛应用于石油化工、环 境卫生、冶金矿山、材料、地质、食品、医药 等各个领域中。
如图是我们实验室光催化降解染料所测的光谱图, 主要是对污染物的降解,运用原子吸收光谱仪来测其 吸光度的降解。
6
原子发射光谱
原子发射光谱法,是指利用被激发原子 发出的辐射线形成的光谱与标准光谱比较, 识别物质中含有何种物质的分析方法。用电 弧、火花等为激发源,使气态原子或离子受 激发后发射出紫外和可见区域的辐射。某种 元素原子只能产生某些波长的谱线,根据光 谱图中是否出现某些特征谱线,可判断是否 存在某种元素。根据特征谱线的强度,可测 定某种元素的含量。一次检验可把被检物质 中的元素全部在图谱上显现出来,再与标准 图谱比较。可测量元素种类有七十多种。灵 敏度髙,选择性好,分析速度快。在司法鉴 定中,主要用于泥土、油漆、粉尘类物质及 其他物质中微量金属元素成份的定性分析。 定量分析较复杂且不准确。
光谱线的描述需要的参数及其含义
一、光谱线的概念及其重要性光谱线是指由物质产生的特定波长的光线,在物质在低温下受到激发后,会发出特定的波长的光线,这些光线组成了光谱线。
光谱线的研究对于物质的表征和识别具有重要的意义,可以通过测量光谱线的位置、强度和形状来了解物质的组成、结构和性质。
二、光谱线的描述需要的参数及其含义1. 波长(Wavelength)波长是光谱线的一个重要参数,表示光的波长,通常用λ表示。
波长越长,光的能量越低,波长越短,光的能量越高。
在光谱线的描述中,波长可以用来区分不同的光谱线,也可以用来研究物质的结构和性质。
2. 位置(Position)光谱线的位置表示其在光谱中的具体位置,通常用频率或波数表示。
通过观测光谱线的位置,可以确定物质的特定特性,比如元素的组成和状态。
3. 强度(Intensity)光谱线的强度表示了光谱线的亮度,也可以反映物质的含量和浓度。
强度越大,表示物质含量越高,浓度越大。
4. 形状(Shape)光谱线的形状可以反映光的散射和吸收过程,通过观察光谱线的形状可以了解物质的电子结构和分子结构。
5. 极化(Polarization)光谱线的极化描述了光线的振动方向,可以用来研究物质的对称性和性质。
三、光谱线描述的方法和工具1. 光谱仪(Spectrometer)光谱仪是一种专门用来测量光谱线的仪器,可以测量从紫外到红外的整个光谱范围。
光谱仪通常包括光源、样品室、光栅和检测器等部件,可以通过调节光栅或检测器来测量不同波长或频率的光谱线。
2. 光谱分析软件(Spectroscopy Software)光谱分析软件是用来处理和分析光谱数据的工具,可以用来绘制光谱图、测量光谱线的位置、强度和形状,也可以用来对比和识别不同的光谱线。
3. 光谱数据库(Spectroscopy Database)光谱数据库包括了大量的已知光谱图谱和数据,可以用来对比和识别未知物质的光谱线,也可以用来研究物质的性质和特性。
四、光谱线研究的应用领域1. 化学分析光谱线可以用来识别和分析物质的成分和结构,比如质谱法和光谱法就是常用的化学分析技术。
铝、砷、钡、铍、钛钙、镉、钴、铬、铜、铁、钾、镁、钠、镍、铅、锶、钛、钒、锌 等离子体原子发射光谱法
2
3.1 硝酸 (HNO3) ñ l.42g/mL优级纯 3.2 盐酸 (HCl) ñ 1.19g/mL优级纯 3.3 硝酸溶液(1+1) 用硝酸 1 配制 3.4 氮气 钢瓶气 纯度不低于99.9 3.5 标准溶液 3.5.1 单元素标准贮备液的配制
表3 单元素标准贮备液配制方法
元素 浓度(mg/mL Al 1.00
Zn 1.00 Ba 1.00 Be 0.10
Ca 1.00
Co 1.00 Cr 1.00 Cu 1.00
Fe 1.00
K
1.00
Mg 1.00
Na 1.00 Ni 1.00 Pb 1.00 Sr 1.00 Ti 1.00
V
1.00
表5 工作参数折衷值范围
高频功率 KW
反射功率 W
观测速度 (nm)
载气流量 (L/min)
等离子气流 量 (L/min)
进样量 (mL/min)
爆光时间 (s)
1.0-1.4
5
6-16
1.0-1.5
1.0-1.5
1.5-3.0
1-20
5 操作步骤 5.1 样品的预处理
(1) 测定溶解态元素 样品采集后立即通过0.45 m滤膜过滤 弃去初始的50一100mL溶液 收集所需体积的滤液并用(1+1)硝酸把溶液调节至pH 2
品中从痕量到较高浓度的各种元素 表1给出了一般仪器宜采用的元素特征谱线波长及检出限
表1 元素推荐波长及检出限
元素
波长 nm
检出限 mg/L
元素
波长(nm)
第十章 原子吸收光谱法
二、原子化系统
作用是将试样中待测元素转变成原子蒸气。 1.火焰原子化法 (1)雾化器:作用是将试样溶液雾化。当助
燃气高速通过时,在毛细管外壁与喷嘴口构 成的环形间隙中,形成负压区,将试样溶液 吸入,并被高速气流分散成气溶胶,在出口 与撞击球碰撞,进一步分散成微米级的细雾。 (2)混合室:作用是将未被细微化的较大雾 滴在混合室内凝结为液珠,沿室壁流入泄漏 管排走;并让气溶胶在室内与燃气充分混匀。
第十章 原子吸收光谱法
§10-1 §10-2 §10-3 §10-4 §10-5 §10-6
试题
概述 原子吸收法的基本原理 原子吸收分光光度计 定量分析方法 干扰及其抑制方法 灵敏度与检出限
1
§10-1 概述
一、 原子吸收光谱法
原子吸收光谱是利用待测元素的原子蒸 气中基态原子对特征电磁辐射(共振线)的吸 收来测定的。
式中ν0为谱线中心频率;M 为吸光原子的相对 原子质量;T 为绝对温度。 ΔνD约10-3数量
级,是谱线变宽的主要原因。 3.碰撞变宽(压力变宽) 由于原子相互碰撞使能量发生轻微变化。
劳伦兹变宽ΔνL :待测原子和其他原子碰撞引
起的谱线变宽。
ΔνL约10-3数量级,是碰撞变宽的主要因素。
10
赫鲁兹马克变宽ΔνH :同种原子碰撞引起的
29
二、标准加入法
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), 定容后浓度依次为:cX、cX+cO、cX+2cO、 cX+3cO、cX+4cO,分别测得吸光度为:A0、 A1、A2、A3、A4。以A对浓度c做图得一直 线,图中cX点即待测溶液浓度。
30
注意: 1.本法只能消除基体效应带来的干扰,不能消
特征光谱(或特征光谱线组)理论基础基本原理
(在光谱定性分析中还有一个“最后线” 的概念它是指样品中被检测元素浓度 逐渐减小时而最后消失的谱线,一般说 来,最后线就最灵敏的谱线)
例如:含有10%Cd的溶液的光谱中,可以 出现14条Cd谱线 当Cd的含量为0.1%时,出现10条 当Cd的含量为0.01%时,出现7条 而到Cd的含量为0.001%时,仅出现一 条光谱线(226.5nm)因此,这条谱线是 Cd的最后线
离子线:原子最外层电子激发到无穷 远处,剩下的离子的外层电子跃迁时发 射的谱线叫离子线。 三、定量分析的依据
分析元素谱线强度与该元素含量之间 存在的比例关系, 因此进行光谱定量分 析时, 是根据被测试样光谱中欲测元素 的谱线强度来确定元素浓度的
1. 罗马金公式: I=acb(3-5)
是光谱定量分析依据的基本公式,式中a 及b是两个常数,常数a是与试样的蒸发, 激发过程和试样组成等有关的一个参数。 常数b, 称为自吸系数,它的数值与谱线 的自吸收有关。所以,只有控制在一定 的条件下,在一定的待测元素含量的范 围内, a和b才是常数。
有所不同,a 值同谱线的固有强度 成正比;d为弧层厚度
谱线的固有强度越大, 自吸系数越 大, 自吸现象愈严重, 共振线是原子由 激发态跃迁至基态产生的, 强度较大, 最易被吸收, 其次, 弧层越厚, 弧层被 测元素浓度愈大, 自吸也愈严重。直 流电弧弧层较厚, 自吸现象最严重。
进行定量分析应注意: ① 保证含量要低 ② 无自吸的谱线可做分析线 即无“R”或“r”标志
直线段的斜率为γ,则
γ =tgα γ(斜率) :称为感光板的反衬度
光谱定量分析一般在正常曝光 部分内工作
γ : 感光板的反衬度。 它是感光板的重要特性之一,它表示 当曝光量改变时,黑度变化的快慢。
元素分析的波谱方法
a.原子中不同能级σ不同;b.不同元素σ随原子序数Z的增大而增大;c. 一般地说,同一元素壳层半径愈小σ愈大;d.电子结合能与入射光的能 量愈接近σ 愈大;e.对同一壳层: σ随角量子数(ι)的增大而增大。
❖ 原子能级:与原子中的四个量子数有关,其物理意义为:
第8章 元素分析的波谱方法
❖ 特征x射线是各种元素固有的,它与元素的原子系数有关。 两者有这样的关系:
❖ 式中k,S是常数,所以只要测出了特征x射线的波长λ,就 可以求出产生该波长的元素。即可做定性分析。
第8章 元素分析的波谱方法
❖ 当用x射线(一次x射线)做激发原照射试样,使试样中元素产生特征x射 线(荧光x射线)时,若元素和实验条件一样,荧光x射线的强度Ii与分析 元素的质量百分浓度Ci的关系可以用下式表示:
❖ 电子结合能:由光电过程的Einstein方程:
hν=Eb+1/2mv2 ,求出 :Eb= hν-Ek。
第8章 元素分析的波谱方法
引入Fermi能级后,光电过程的能量关系如图所示:
自由电子能级
Ek’
hν
(X-ray)
фѕ
Eb
Ek
ΔV
自由电子能级
导带 价带
фѕp Fermi能级
样品与谱仪间的接触
电位差ΔV等于样品与
一次x射线发生系统
第8章 元素分析的波谱方法
❖ x射线管产生的x射线由两部分组成:具有连续波长成分的 连续x射线和具有靶材料元素特性波长的特征x射线。
❖ 连续x射线的产生是由于x射线管内高速运动的电子撞击靶 原子后受到阻尼,将部分能量传递给靶材料原子,引起轫 致辐射所致。
❖ 当x射线管的加速电压提高到某一临界值时,就会在连续 波长的某些波长位置出现强度很大的线状光谱。这些线状 光谱取决于靶材原子,而与入射电子的能量无关。他反映 靶材元素的性质,所以成为特征x射线。
元素 与自己特征谱线对应的光
元素是构成自然界和人造物质的基本组成单位,而由元素组成的物质发出的光谱线对于科学研究和工业应用具有重要意义。
本文将重点探讨元素与自己特征谱线对应的光现象。
一、元素的光谱线1. 普朗克辐射定律在物理学中,普朗克辐射定律描述了黑体辐射的光谱。
根据普朗克辐射定律,黑体辐射的能量密度与光的频率呈正比,而频率与波长之间存在着反比关系。
这一定律为理解元素光谱线的产生机制提供了重要的理论基础。
2. 光谱分析通过光谱分析,科学家们发现每种元素都有自己独特的光谱线,这些光谱线被称为元素的特征谱线。
通过观察元素特征谱线的频率和强度,可以对元素的性质和结构进行深入的研究。
3. 元素激发和辐射当元素受到能量激发时,其原子或分子内部的电子会发生跃迁。
这些跃迁释放出来的能量以光的形式辐射出去,形成了元素的光谱线。
不同元素的原子结构和能级差异导致了它们特征谱线的差异,因此可以通过观察元素的特征谱线来进行元素的鉴定和分析。
二、光谱线在科学研究中的应用1. 光谱分析技术光谱分析技术是现代科学研究中非常重要的一项工具。
通过测量物质发出的光谱线,可以对物质的组成、结构和性质进行分析。
光谱分析技术被广泛应用于化学、物理、生物等领域,为科学研究和工业生产提供了有力的支持。
2. 天体光谱学天体光谱学是天文学研究中的一个重要分支,通过观测天体发出的光谱线,可以了解天体的组成元素、温度、密度等重要信息。
天体光谱学的发展为人类对宇宙的认识提供了重要的数据支持。
3. 化学元素分析在化学领域,光谱分析被广泛应用于化学元素的分析。
通过测量化合物或化学反应产物的光谱线,可以确定其中所包含的元素种类和含量,为化学反应的研究和新材料的开发提供了重要的数据支持。
三、光谱线在工业应用中的意义1. 光谱仪器光谱仪器是一类广泛应用于工业生产中的检测设备,通过测量样品发出的光谱线来分析样品的成分和性质。
在冶金、材料、化工等工业领域,光谱仪器被用于质量控制、产品分析和新材料研发等方面。
写出c,o,si,br的基态光谱支项
写出c,o,si,br的基态光谱支项-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述光谱支项是指在元素的基态下,不同能级之间的跃迁所对应的光谱线。
通过研究基态光谱支项,我们可以深入了解物质的电子结构和能级分布情况。
本文旨在探讨碳(C)、氧(O)、硅(Si)和溴(Br)等元素的基态光谱支项,并分析它们的定义、意义和特点。
在2.1节中,我们将详细介绍基态光谱支项的定义和意义。
这一部分将解释什么是基态光谱支项以及为什么研究它们对于我们理解物质的性质和行为至关重要。
接着,在2.2节到2.5节,我们将分别探讨碳、氧、硅和溴元素的基态光谱支项。
这些元素具有不同的原子结构和化学性质,因此它们的基态光谱支项也会有所不同。
在3.1节中,我们将对本文的研究结果进行总结。
我们将回顾各个元素的基态光谱支项,并指出它们的特点和共同之处。
在3.2节中,我们将对论文中的内容进行讨论,分析研究结果的意义和可能的应用。
最后,在3.3节中,我们将展望未来的研究方向,提出一些可能的研究问题和发展方向。
通过对碳、氧、硅和溴元素的基态光谱支项进行研究,我们可以更加全面地了解这些元素的基本性质和行为规律。
这对于材料科学、化学和物理等领域的研究具有重要意义。
本文的研究结果将为相关领域的学术研究和实际应用提供有价值的参考,也有助于推动科学领域的发展和进步。
1.2 文章结构文章结构部分的内容如下:文章结构:本文将按照以下结构进行介绍和讨论基态光谱支项的形成和特征。
该结构包括引言、正文和结论三个部分。
引言部分旨在概述本文的主题并介绍基态光谱支项的重要性和研究价值。
同时,引言部分还会对文章的结构和内容进行简要的说明,以便读者能够清晰地了解整篇文章的逻辑和层次结构。
正文部分将详细探讨C、O、Si和Br元素的基态光谱支项。
首先,我们会介绍基态光谱支项的定义和意义,以确保读者对本文内容有充分的了解。
随后,我们将分别对四种元素的基态光谱支项进行详细的讨论。
针对C元素,我们将介绍其基态光谱支项的特征和形成机制;对于O元素,我们将对其基态光谱支项进行分析和解释;同时,我们还将探究Si和Br元素在基态光谱支项方面的特性和研究进展。
钙元素的特征谱线波长为
钙元素的特征谱线波长为
1.H线系列:这是钙的最突出特征谱线之一、H线系列包括Hα线(656.28纳米)、Hβ线(486.13纳米)、Hγ线(434.05纳米)和Hδ
线(410.17纳米)。
这些谱线通常用于测量天体中钙的丰度,以及识别
和分类恒星。
2.K线和L线系列:这些谱线是钙的核心特征谱线之一,也是X射线
荧光光谱分析中常用的谱线。
K线系列包括Kα线(393.37纳米)和Kβ
线(396.85纳米),L线系列包括Lα线(0.348纳米)和Lβ线
(0.313纳米)等。
3.2s-2p谱线:这些谱线是钙的外层电子能级的跃迁所产生的。
2s-
2p谱线包括2s-2p1/2谱线(657.3纳米)和2s-2p3/2谱线(849.8纳米)等。
4.D谱线:这是钙离子(Ca+)在电磁场中产生的谱线。
D谱线有D1
线(588.995纳米)和D2线(589.591纳米)两条。
5.M谱线:这些谱线是由钙分子的光辐射引起的。
M谱线有M1线(516
6.71纳米)、M2线(5169.03纳米)、M4线(5172.68纳米)和M5
线(5176.15纳米)等。
6.UV谱线:这些是钙的紫外可见光谱线。
UV谱线中,UV-A线(370
纳米以下)、UV-B线(280-315纳米)和UV-C线(100-280纳米)是常
见的谱线。
以上是一些常见的钙元素的特征谱线波长。
这些谱线的观测和分析有
助于研究钙在天体、化学和物理领域的性质和行为。
元素分析知识总结
元素分析知识总结第一章. 原子吸收光谱1 •共振线,第一共振线共振吸收线:原子由基态跃迁到激发态所吸收的谱线。
第一共振线:由基态跃迁到能量最低的激发态所吸收的谱线。
这条谱线强度最大,灵敏度最高。
2•原子吸收谱线的自然宽度、中心频率、半峰宽原子吸收线并非是一条严格的几何线,而是占据着极窄的频率范围,具有一定的自然宽度。
原子吸收光谱的轮廓以原子吸收谱线的中心频率和半宽度来表征。
半宽度(△ v):是指在极大吸收系数一半处,吸收光谱线轮廓上两点之间的频率差。
海森堡测不准原理:当核外电子跃迁到激发态时,激发态的能级和电子在激发态停留的时间是测不准的,具有不确定度。
即:E1 :E1 ± A E t1 : t1 ±△t△E A t》h/2 n只有当A t-x,△ E-0,此时激发态的能量E1才有定值,但是电子在激发态的时间只有约10-8,所以激发态的能量E1是测不准的,只能是一个范围。
而电子在基态是稳定的,所以电子在基态停留时间的A t,所以A E-0,基态能量E0具有定值。
所以V (E1 - E0 ) /h是测不准的,中心频率具有不确定度,所以原子吸收线具有自然宽度。
自然宽度(A u N)一般为10-5nm数量3 •为什么原子吸收线具有自然宽度?根据海森堡测不准原理:A E A t > h/2 n电子在基态是稳定的,所以电子在基态停留时间的A t-x,所以A E-0,基态能量E0具有定值。
而电子在激发态的时间只有约10-8,所以激发态的能量E1是测不准的,只能是一个范围。
所以谱线的频率V (E1 - E0) /h是测不准的,中心频率具有不确定度,所以原子吸收线具有自然宽度。
自然宽度(A uN)一般为10-5nm数量级。
4•多普勒变宽、洛伦兹变宽、霍尔兹马克变宽多普勒变宽:(中心频率不变)一个运动着的原子所发射出的光,若运动方向朝向观察者(检测器),则观测到光的频率较静止原子所发出光的频率来得高(波长来得短);反之,若运动方向背向观察者,则观测到光的频率较静止原子所发出光的频率来得低(波长来得长)。
光谱分析与元素的识别
光谱分析与元素的识别光谱分析是一种重要的科学方法,通过研究物质在不同波长的光下产生的特定光谱,可以确定其组成和特征。
光谱分析广泛应用于化学、物理、天文学等领域,对于元素的识别和定量分析有着重要的意义。
一、光谱的基本原理光谱是指由不同波长的光组成的光线的分布情况。
根据物质对不同波长光的吸收、发射和散射特性,可以得到不同的光谱类型,如连续光谱、发射光谱和吸收光谱。
连续光谱是指由各种波长的光线连续组成的光谱,如可见光中的白光。
发射光谱是指物质在受激或加热后,由高能级跃迁到低能级所产生的光谱。
吸收光谱是指物质在受到一定波长光的照射后,由于吸收光的能量而跃迁到较高能级所产生的光谱。
二、光谱分析的方法1. 原子吸收光谱法(AAS)原子吸收光谱法是利用原子对特定波长光的吸收程度与元素浓度之间的关系来测定物质中某种元素的含量。
该法主要包括火焰原子吸收光谱法、电感耦合等离子体原子发射光谱法等。
2. 分子吸收光谱法分子吸收光谱法是利用分子对特定波长光的吸收程度与溶液中溶质的浓度之间的关系来测定溶液中某种物质的含量。
如紫外-可见吸收光谱法、红外光谱法等。
3. 质谱法质谱法是利用物质在电离后,根据质荷比对离子进行分离、检测和测量的方法。
通过离子的质荷比可以确定元素的存在和相对含量。
三、元素的识别光谱分析在元素的识别方面具有重要的应用价值。
每种元素都有其特定的光谱特征,通过对比未知样品的光谱与标准库中已知元素的光谱进行比对,可以对未知样品中存在的元素进行准确的识别。
例如,通过火焰原子吸收光谱法可以对金属元素进行快速的识别和定量分析。
不同金属元素在火焰中产生特定的光谱,通过测量吸收峰的强度和波长,可以确定样品中金属元素的种类和含量。
四、光谱分析的应用光谱分析在不同领域有着广泛的应用。
例如在环境检测中,通过吸收光谱法可以测定水中有害金属离子的浓度,从而评估水质的安全性。
在制药工业中,光谱分析可以用于药物成分的分析和质量控制。
光谱分析图谱与标志
第五章分析图谱与标志5.1光谱分析谱线分析标志光谱分析是利用激发光源对试件〔样〕提供能量,使原子处于激发状态,借助看谱镜观察其排列有序的谱线进展分析的。
本节要掌握的知识点是:利用肉眼可见局部波长为7,700─3,900埃的区域内的谱线具有红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色,铁谱线在七色中均有分布,并有其固有的特征和分布规律,借助这一特征,将铁谱线作为基线〔起标志物作用〕来识别被分析原素是否存在;利用所存在的元素含量越高,该元素谱线的能量越大〔谱线亮度越强〕的谱线特性,来测定被分析元素量的多少。
因此分析信号的获取和正确识别是定性和定量分析的根底,分析标志就是将分析信号进展归类并列表,作为光谱分析定性和半定量分析辅助工具之一。
列入分析标志的铁基线特征明显,受干扰影响小,靠近元素谱线并按波长依次编号,同时也将被分析元素谱线根据其不同能级显示的波长位置依次编号。
铁基线的主要作用有两个,一是利用其各色区固有的特征作为定性分析时的特征线,帮助分析者找到该特征线左右的元素谱线;二是利用其相对固定的谱线亮度,作为相邻元素谱线能级的比照依据。
下面我们按元素为单位介绍光谱分析中铁基线与元素谱线的认定和利用分析标志进展光谱分析的方法。
5.2光谱分析定性与半定量分析光谱分析根据分析要求主要有两个,一是要求我们判定钢种类别,以黑色金属为例只要区分是否为合金钢,是合金钢时主要合金元素有哪几种,或是碳钢即可。
也就是分析者只要判定试件中根本的合金元素是否存在即可,这就是光谱的定性分析。
我们知道光谱分析的定性分析是确定某一元素是否存在,因此发现该元素最低含量谱线出现时,即可判定为该元素存在,这条〔组〕谱线也是该元素的最灵敏线。
当然作为某一元素的定性分析线,它必须是绝对可靠的不受干扰或干扰较小不影响判定的,所以在掌握光谱分析技术过程中我们必须了解各元素最灵敏线受干扰情况,包括要了解是受铁谱线干扰或是受某一元素谱线的干扰。
某一元素的最灵敏线受干扰时,该谱线就不能作为定性的最灵敏线,应该选用除最灵敏线外能级最低的谱线作为定性分析线。