02.原子发射光谱法

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原子发射光谱分析法

原子发射光谱分析法
原子发射光谱分析法
2023-11-06
目录
• 原子发射光谱分析法概述 • 原子发射光谱仪 • 分析方法与样品处理 • 原子发射光谱法的应用 • 原子发射光谱法的优缺点 • 研究成果与应用实例
01
原子发射光谱分析法概述
定义与原理
定义
原子发射光谱分析法是一种基于原子发射光谱学的方法,通过对样品中原子 或离子的特征光谱进行分析,实现对其成分和含量的测定。
原理
当样品被加热或受到能量激发时,原子会从基态跃迁到激发态,并释放出特 征光谱。通过对这些光谱进行分析,可以确定样品中元素的种类和含量。
发展历程与重要性
发展历程
原子发射光谱分析法自19世纪末发展至今,经历了从经典光谱分析到现代光谱仪 器分析的演进过程。
重要性
原子发射光谱分析法在科学研究和工业生产中具有广泛的应用价值,为材料科学 、环境科学、生命科学等领域提供了重要的分析手段。
03
该方法广泛应用于地质、环保、生物医学等领域,用于研究复杂样品中元素的 含量、分布和化学形态。
05
原子发射光谱法的优缺点
优点
高灵敏度
原子发射光谱法可以检测到低浓度的元素 ,具有很高的灵敏度。
无需样品处理
原子发射光谱法不需要对样品进行复杂的 处理,可以直接进行分析。
快速分析
该方法可以实现多元素同时分析,大大缩 短了分析时间。
发和激发。
光谱仪的构造
包括入射狭缝、准直镜、光栅 、聚焦镜和ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ射狭缝。
光谱仪工作原理
样品被激发后,原子会产生不 同波长的光谱,通过光栅分光 后形成光谱,再经过聚焦镜聚 焦到出射狭缝,最后由检测器
进行检测。
光谱仪的分类与特点

原子发射光谱法和原子吸收光谱法的优缺点

原子发射光谱法和原子吸收光谱法的优缺点

原子发射光谱法(Atomic Emission Spectroscopy,AES)和原子吸收光谱法(Atomic Absorption Spectroscopy,AAS)是常用的分析方法,它们利用原子在能量激发下发射或吸收特定波长的光线来确定样品中的元素含量。

以下是它们的优缺点比较:一、原子发射光谱法优点:1. 灵敏度高:原子在激发后能发出强烈的荧光,使得检测灵敏度高。

2. 分辨率高:能够分离出元素的不同能级,对于元素的多种化合价态也有很好的分辨率。

3. 多元素分析:可以同时分析多种元素,适用于复杂样品。

4. 快速:仅需要几分钟即可得到结果。

缺点:1. 形成荧光需要外部能量输入,易受分析环境影响,如气体的压力和温度等。

2. 需要专业人员操作:仪器复杂,需要专业的技术人员进行操作和维护。

3. 样品处理复杂:由于样品需要被分解为原子态,因此需要严格的前处理过程。

4. 不能定量:由于荧光强度与供能的原子数不成比例,因此不能直接定量。

二、原子吸收光谱法优点:1. 灵敏度高:具有极高的检测灵敏度,尤其适用于微量元素的分析。

2. 定量性好:由于原子吸收的强度与元素浓度呈线性关系,因此可以直接定量。

3. 选择性好:由于不同元素的吸收谱线是独立的,因此可以区分不同元素。

4. 不受环境影响:对于气体和液体样品,只需要进行简单的前处理即可进行分析。

缺点:1. 只能测量单一元素:每个元素只有一个特定的吸收波长,因此只能测量一个元素。

2. 影响灵敏度的因素多:灵敏度受到多种因素影响,如化学基质等。

3. 仅限于溶液测量:由于需要将样品转化为气态原子,因此只适用于溶液样品。

4. 仪器复杂:仪器需要精密的光学部件以保证精确的测量结果。

无论是原子发射光谱法还是原子吸收光谱法,都有其独特的优点和缺点。

在选择分析方法时,需要考虑样品类型、分析目标和实验室条件等因素,并综合评估各种分析方法的优缺点,以选择最适合的方法。

原子发射光谱法(aes)

原子发射光谱法(aes)
谱线强度法
通过测量待测样品中某一元素的特征谱线强度,与已知浓度的标准样品进行比 较,大致确定待测样品中该元素的含量范围。
定性分析
谱线识别法
通过对比已知元素的标准谱线与待测样品的谱线,确定待测样品中存在的元素种 类。
特征光谱法
利用不同元素具有独特的特征光谱,通过比对特征光谱的差异,确定待测样品中 存在的元素种类。
电热原子化器利用电热丝加热 ,使样品中的元素原子化。
化学原子化器利用化学反应将 样品中的元素转化为气态原子

光源
01 光源用于提供能量,使样品中的元素原子 化并产生光谱信号。
02 光源类型有多种,如电弧灯、火花放电灯 等。
03
电弧灯利用电弧放电产生高温,使样品中 的元素原子化。
04
火花放电灯利用高压电场使气体放电,产 生高温,使样品中的元素原子化。
原子发射光谱法(AES)
目 录
• 原子发射光谱法(AES)概述 • AES的仪器与设备 • AES的样品制备与处理 • AES的分析方法与技术 • AES的优缺点与挑战 • AES的未来发展与展望
01 原子发射光谱法(AES)概 述
定义与原理
定义
原子发射光谱法(AES)是一种通过测量物质原子在受激发态跃迁时发射的特定波长的光来分析物质成分的方法。
02
发射光谱仪通常包括电 子激发源、真空系统、 光学系统、检测器等部 分。
03
电子激发源用于产生高 能电子,激发原子或离 子,使其跃迁至激发态。
04
真空系统用于维持仪器 内部的高真空环境,减 少空气对光谱信号的干 扰。
原子化器
01
02
03
04
原子化器是将样品转化为原子 蒸气的装置。

光谱分析方法的分类

光谱分析方法的分类

利用电场和磁场使带电粒子(如 电子、离子等)加速和偏转,测 量粒子的质量和电荷比(m/z比 值),推断样品的组成和结构。
应用
用于有机化合物、无机化合物、 生物大分子等的定性和定量分析

01
03
02 04
优点
高灵敏度、高分辨率、可提供分 子碎片信息。
缺点
需要使用高真空系统,对样品有 一定要求。
谢谢
THANKS
间。
04 其他光谱分析方法
CHAPTER
X射线光谱法
原理
利用X射线照射样品,使原子或分子的内 层电子跃迁,通过测量X射线的能量或波
长,确定样品中元素的种类和含量。
优点
高分辨率、高灵敏度、可分析元素范围广。
应用
用于元素分析、化学键分析、晶体结构分 析等。
缺点
对样品有一定的破坏性,且需要专业操作 人员。
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瑞利散射光谱法的缺点是对于某些特定类型的物质, 其光谱信号较弱,需要较高的激发光强度和较长的采
集时间。
04
瑞利散射光谱法具有非侵入性和无损检测的优点,能 够实时监测物质的变化和反应过程。
米氏散射光谱法
01
02
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04
米氏散射光谱法是一种基于 米氏散射效应的光谱分析方 法,通过测量物质对入射光 的散射光谱来推断物质的结
核磁共振波谱法
应用
用于有机化合物、生物大分子等的结构和 构型分析。
原理
利用原子核自旋磁矩在磁场中的共 振现象,测量样品中氢核或其它磁 性核的数目和种类,推断分子的结
构和性质。
A
B
C
D
缺点
需要使用强磁场和高能射频脉冲,对样品 有一定要求。

第4章 原子发射光谱法

第4章 原子发射光谱法

23:23
6. 弧焰中原子、离子浓度的比例与元素的电离电位有关。电离 电位越低,离子浓度越大,离子线越强,电离电位越高,离子 浓度越小,原子线越强。
元素的电离电位,在周期表中,从左到右逐渐增加,从上到下 逐渐减少,故周期表中左下角元素Cs、Fr最易发出离子线,右 上角的元素B、C、Si、P很难发出离子线,即使原子线也很难激 发,多发生在200 nm以下的远紫外区。
23:23
三、 发射光谱法的局限性 (1)不宜定量分析,误差30~50%。 由于发射光谱法是建立在经验基础上,且样品组成的影响一般 比较严重,必须采用其组成与分析样品相匹配的参比样品,这 是限制该法检出能力、准确度及分析速度进一步提高的主要障 碍之一。 (2) 不适宜非金属元素分析。 理论上周期表中所有元素都可用发射光谱法测定。但是对于一 些非金属元素一般很难得到分析它们所必须的条件,这些元素 检出限很差或者无法分析。目前可用发射光谱法分析的元素仍 然主要局限在金属和少数非金属元素。 (3) 发射光谱法只能用于元素分析,而不能确定这些元素在样品 中存在的化合物状态。
I
Pj P0
A h N 0 e

E j E0 kT
(4 - 3)
(3)基态原子数
谱线强度与基态原子数成正比。
在一定条件下,基态原子数与试样中该元素浓度成正
比。
因此 在一定的实验条件下谱线强度与被测元素浓度成正 比,这是光谱定量分析的依据。
23:23
4.3 元素的光谱性质 一、元素的光谱性质与元素周期表的关系 所谓元素的光谱性质是指元素的电离电位、激发难易、谱线特 征、谱线强度以及元素的挥发性等。元素的这些性质与元素的 原子结构有关,因而,它与周期表有一定关系,而且有一定规 律性。

原子发射光谱法

原子发射光谱法
灵敏线 是元素激发电位低、强度较大的谱线,多是 共振线。
最后线 是指当样品中某元素的含量逐渐减少时,最 后仍能观察到的几条谱线。
谱线强度
I = A CB
赛伯-罗马金公式
影响谱线强度的因素:
激发电位 统计权重 原子密度
跃迁几率 光源温度 其他因素
仪器
光源
单色器
熔融、蒸发、 离解、激发
分光
检测器 检测
围要大,对于ICP而言准确性也较高。有些元素原子吸收是无 法测定的,但发射可测,如P、S 等;(3)AAS比较普遍,其
价格相对AES便宜,操作也比较简单。
AES理论基础
❖ 原子结构及原子光谱的产生 ❖ 原子的激发和电离 ❖ 谱线强度
原子结构及原子光谱的产生
❖ 原子结构 ❖ 原子光谱的产生
原子结构及原子光谱的产生
激发光源。 ❖ 在一定频率的外部辐射光能激发下,原子的外层电子在由一个
较低能态跃迁到一个较高能态的过程中产生的光谱就是原子吸
收光谱 (AAS)。 ❖ (1)一般来说AES在多元素测定能力上优于AAS,但是AES在
操作上比AAS来的复杂;还有就是AES由谱线重叠引起的光谱
干扰较严重,而AAS就小的多 ;(2)原子发射比吸收测定范
AES的发展简史
❖ 定量分析阶段 20世纪30年代,罗马金(Lomakin)和赛伯(Scheibe) 通过实验方法建立了谱线强度(I)与分析物浓度(c) 之间的经验式--- I = A CB 从而建立了AES的定量分析法。
❖ 等离子光谱技术时代
20世纪60年代,电感耦合等离子体(ICP)光源的 引入,大大推动了AES的发展。
激发光源
激发光源的作用及理想光源 光源 光源选择

原子发射光谱法和原子吸收光谱法的优缺点

原子发射光谱法和原子吸收光谱法的优缺点

原子发射光谱法和原子吸收光谱法是分析化学中常用的两种技术手段,用于测定样品中的元素含量。

它们在实验原理、仪器设备、分析方法等方面存在一些差异,同时也各自具有一些优点和缺点。

下面将详细介绍这两种光谱法的特点。

一、原子发射光谱法1. 原理:原子发射光谱法是基于原子激发态与基态之间的电子跃迁而进行分析的。

样品先被气体火焰、电弧等高温条件下原子化,然后通过外部能量激发原子使其处于激发态,激发态原子会发射出特定波长的光线。

通过检测和测量这些发射光线的强度和波长,可以确定样品中的元素含量。

2. 优点:- 灵敏度高:原子发射光谱法对于大多数元素都具有较高的灵敏度,可以测定低至微克级别的元素含量。

- 多元素分析:原子发射光谱法可以同时分析多个元素,因为不同元素的激发发射光谱具有独特的特征波长,可以通过同时检测多个波长来分析多种元素。

- 范围广:原子发射光谱法适用于固体、液体和气体样品,可以分析多种不同形态的样品。

3. 缺点:- 精密度较低:原子发射光谱法的精密度相对较低,误差较大。

这是因为在样品原子化和激发过程中,可能会出现非选择性的基态原子和激发态原子共存,导致信号的干扰和背景噪声。

- 不适用于稀释样品:如果样品中元素含量过低,原子发射光谱法的灵敏度可能不足以准确测定元素含量。

- 仪器复杂:原子发射光谱法需要使用高温和高能量的电弧或火焰进行样品原子化和激发,因此仪器设备较为复杂。

二、原子吸收光谱法1. 原理:原子吸收光谱法是基于原子对特定波长的光线的吸收而进行分析的。

样品先被原子化,然后经过光源产生的特定波长的光线通过样品,被原子吸收。

通过测量吸收光线的强度,可以确定样品中的元素含量。

2. 优点:- 精密度高:原子吸收光谱法的精密度相对较高,误差较小。

因为在原子吸收过程中,只有特定波长的光线能够被原子吸收,不会受到其他波长光线的干扰。

- 高选择性:原子吸收光谱法可以通过选择不同的波长来分析不同元素,具有较高的选择性。

原子发射光谱法

原子发射光谱法

原子发射光谱法原子发射光谱法是一种用于分析和识别化学元素的重要技术方法。

它基于原子在特定能级上吸收或放射特定波长的光线的性质,通过测量元素产生的特征谱线来确定其存在和浓度。

本文将介绍原子发射光谱法的基本原理、仪器设备以及应用领域。

一、原理原子发射光谱法的基本原理是利用激发、跃迁和发射的原子释放出特定波长的光线。

当原子受到能量激发后,其电子会从低能级跃迁到高能级,然后再从高能级返回低能级时,发出特定波长的光线。

每种元素都有其独特的电子结构和能级跃迁特征,因此产生的谱线也是独特的,可以用于元素的鉴定和测量。

二、仪器设备原子发射光谱法需要使用特定的仪器设备进行分析。

其中包括光源、样品装置、光谱仪和探测器。

光源用于产生特定波长的光线,常见的光源有气体放电灯和激光器。

样品装置则用于将待分析的样品转化为气体态或溶液态,并将其引入光源产生的火焰或等离子体中。

光谱仪用于分离光线,并测量其强度和波长。

最后,探测器通过转换光信号为电信号,进行信号放大和数据处理。

三、应用领域原子发射光谱法在各个领域都有广泛的应用,特别是在环境监测、食品安全和地质勘探等方面。

例如,在环境监测中,原子发射光谱法可以用于测量水体和大气中的重金属离子,从而评估环境质量。

在食品安全领域,该技术可用于检测食品中的微量元素,如铅、汞等有害物质,以及添加剂的含量。

此外,在地质勘探中,原子发射光谱法可以用于分析岩石和土壤中的元素组成,辅助矿产资源的勘探和开发。

四、优势和发展趋势原子发射光谱法具有许多优势,使其成为分析化学的重要手段。

首先,它具有高灵敏度和高选择性,可以检测到极低浓度的元素。

其次,该方法操作简便、快速,并且对样品的形态要求较宽,可以适用于固体、液体和气体样品的分析。

此外,原子发射光谱法还具有多元素分析能力和较好的重现性,可同时测定多种元素的含量。

随着科学技术的不断发展,原子发射光谱法也在不断改进和完善。

近年来,随着激光技术和光谱仪器的进步,原子发射光谱法的分析能力不断提高。

原子发射光谱法

原子发射光谱法
a
b
二、定量分析基础-谱线强度
在i, j两能级间跃迁,谱线强度可表示为:
I ij= Ni Aij hυij (1) (Aij 为跃迁几率)
在高温下,处于热力学平衡状态时, 单 Ni位之体间积遵的守基Bo态ltz原m子an数n分N布0与定激律发态原子数
Ni = N0 gi/g0 e-E/kT (2)
第三节 原子发射光谱仪
原子发射光谱法仪器分为三部分:光源、分光 仪和检测器。
一、光源 光源的作用: 蒸发、解离、原子化、激发、 跃迁。 光源的类型:
直流电弧 交流电弧 电火花 电感耦合等离子体(ICP) (Inductively coupled plasma)
主要部分:
1. 高频发生器 2. 等离子体炬管 3. 试样雾化器 4. 光谱系统
R = I / I0 =Acb 取对数,得
lgR = blgc + lgA
此式为内标法光谱定量分析的基本关系式。
2. 校准曲线法: 在确定的分析条件下,用三个或三个以上
含有不同浓度被测元素的标准样品与试样 在相同的条件下激发光谱,以分线强度I或 内标分析线对强度比R或lgR对浓度c或lgc做 校准曲线。再由校准曲线求得试样被测元 素含量。
为(Bgoi,ltgz0m为an激n常发数态,和T基为态温的度统。计) 权,Ei为激发电位,K
把(2)代入(1)得:
Iij=gi/g0AijhυijN0e-Ei/kT
此式为谱线强度公式。 Iij 正比于基态原子N0 ,也就是说 Iij ∝C,这就 是定量分析依据。
影响谱线强度的因素为:
(1)统计权重(gi/g0)
影响谱线强度的因素为:
(4)激发温度(T)
温度升高,谱线强度增大。但温度升高, 电离的原子数目也会增多,而相应的原子 数减少,致使原子谱线强度减弱,离子的 谱线强度增大。

原子发射光谱法

原子发射光谱法

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13
第一节 基本原理
子在单位时间内两个能级之间跃迁的几率,可通过 实验数据计算。 (3)激发电位
谱线强度与激发电位成负指数关系。在温度一 定时,激发电位越高,处于该能量状态的原子数越 少,谱线强度越小。激发电位最低的共振线通常是 强度最大的线。 (4)激发温度
温度升高,谱线强度增大。但温度升高,电离 的原子数目也会增多,而相应的原子数减少,致使
S = ms,i 其值可取0,±1/2,±1,±3/2,
J 为内量子数,是由于轨道运动与自旋运动的相互
8
第一节 基本原理
作用即轨道磁矩与自旋量子数的相互影响而得出的,它 是原子中各个价电子组合得到的总角量子数L与总自旋量 子数S的矢量和。
J=L+S J的求法为
J = (L+S),(L+S-1),(L+S-2) L-S
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17
第一节 基本原理
度要比边缘部分大,因而使谱线出现“边强中弱”的现 象。当自吸现象非常严重时,谱线中心的辐射将完全被 吸收,这种现象称为自蚀。

原子发射光谱法及其应用

原子发射光谱法及其应用

原子发射光谱法及其应用摘要:本文介绍了原子发射光谱法的原理、特点及分析仪器。

并对原子发射光谱法尤其是电感耦合等离子体原子发射光谱法在环境、冶炼、矿产开发、材料等领域的应用做了介绍。

关键词:原子发射、光谱法、应用1.原子发射光谱法概述1.1原子发射光谱法简介原子发射光谱法(AES,atomic emission spectrometry),是依据各种元素的原子或离子在热激发或电激发下,发射特征的电磁辐射,而进行元素的定性与定量分析的方法,是光谱学各个分支中最为古老的一种。

原子发射光谱法的研究对象是被分析物质所发出的线光谱,利用待测物质的原子或离子所发射的特征光谱线的波长和强度来确定物质的元素种类及其含量。

原子发射光谱分析过程分为三步,即激发、发光和检测。

第一步是利用激发光源使试样蒸发,解离成原子,或进一步解离成离子,最后使原子或离子得到激发,发射辐射;第二步是利用光谱仪把光源发射的光按波长展开,获得光谱;第三步是利用检测系统记录光谱,测量谱线波长、强度,根据谱线波长进行定性分析,根据谱线强度进行定量分析。

1.2原子发射光谱法发展概况原子发射光谱法是光学分析法中产生和发展最早的一种。

早在1860年,德国学者霍夫(Kirchhoff)和本生(Bunsen)把分光镜应用于化学分析,发现了光谱与物质组成之间的关系,确认和证实各种物质都具有其特征光谱,从而奠定了光谱定性分析的基础。

随着光谱仪器和光谱理论的发展,发射光谱分析进入了新的阶段。

火焰、火花和弧光光源稳定性的提高,给定量分析的发展开辟了道路。

20世纪20年代,W.Gerlach提出了内标原理,奠定了定量分析的基础;30年代,棱镜光谱仪形成了系列,促进了定量分析的发展,形成了定量分析的经验公式;40年代,棱镜光谱仪飞速发展,使发射光谱分析得到了广泛的应用;50年代,光栅光谱仪基本上形成系列;60年代,电感耦合等离子体(ICP)光源的引入,大大推动了发射光谱分析的发展。

《仪器分析》原子发射光谱法

《仪器分析》原子发射光谱法

ms =±1/2,±3/2,∙∙∙,±S (当S为半整数时)
共有2S+1个值。
总角动量量子数(也称总内量子数)J等于L和S的矢量和, 即J=L+S。J的取值为: J=L+S,L+S-1,L+S-2,∙∙∙,| L-S | 若L≥S ,数值从J=L+S到L-S,共有(2S+1)个; 若L<S,数值从J=L+S到S-L,共有(2L+1)个。 例如,L=2,S=1,即2S+1=3, 则J=3,2,1,有 3个J值。
n是主量子数。 L是原子总角量子数,用大写英文字母S,P,D,F ∙∙∙ 表示。 L = 0 , 1 , 2 , 3 , ∙∙∙ ,( 2S + 1 )的数值写在 L 符号的左上角, (2S+1)为光谱项的多项性,也可以用符号M表示。 因每一个光谱项有(2S+1)个不同的J值,把J值注在L的右 下角表示光谱支项,每一个光谱项有(2S+1)个光谱支项。 由于 L 与 S 的相互作用,光谱支项的能级略有不同,这( 2S +1)个略有不同的能级在光谱中形成(2S+1)条距离很短的 线,称为多重线。若2S+1等于2或者3,分别称为二重线和三重 线。 当 L<S 时,每一个光谱支项只有( 2L + 1 )个支项,但( 2S +1)还称为多重性,所以“多重性”的定义是(2S+1),不 一定代表光谱支项的数目。
原子发射光谱法(AES)
原子发射光谱是基于当原子或离子受激发的外 层电子从较高的激发态跃迁到较低的能级或者基态 能级,多余的能量以光的形式辐射出来,从而产生 发射光谱。这样产生的光谱是线光谱。
原子的线光谱是元素的特征,不同的元素具有 不同的特征光谱,是定性定量分析的基础。原子发 射光谱法是元素分析的重要方法之一。
跃迁的谱线称为第一共振线或主共振线。
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原子发射光谱法
原子发射光谱法(atomic emission spectroscopy,AES)是一种成分分析方法,可对约70种元素(金属元素及磷、硅、砷、碳、硼等非金属元素)进行分析。

第一节基本原理
一、原子发射光谱的产生
原子的外层电子由高能级向低能级跃迁,能量以电磁辐射的形式发射出去,这样就得到发射光谱。

原子发射光谱是线状光谱。

二、原子能级与能级图
原子外层有一个电子时,其能级可由四个量子数决定:
主量子数n;角量子数l;磁量子数m;自旋磁量子数m s;
原子外层有多个电子时,其运动状态用:
总角量子数L;总自旋量子数S;内量子数J描述;
三、谱线强度
原子由某一激发态i向低能级j跃迁,所发射的谱线强度与激发态原子数成正比。

在热力学平衡时,单位体积的基态原子数N0与激发态原子数N i的之间的分布遵守玻耳兹曼分布定律。

四、谱线的自吸与自蚀
原子在高温时被激发,发射某一波长的谱线,而处于低温状态的同类原子又能吸收这一波长的辐射,这种现象称为自吸现象。

第二节仪器
原子发射光谱法仪器常分为三部分:光源、分光系统和检测器。

一、光源
光源具有使试样蒸发、解离、原子化、激发、跃迁产生光辐射的作用。

光源对光谱分析的检出限、精密度和准确度都有很大的影响。

目前常用的光源有直流电弧、交流电弧、电火花及电感耦合高频等离子体(ICP)。

电感耦合等离子体(inductively coupled plasma,ICP)
电感耦合高频等离子炬的装置,由三部分组成:
晶体控制高频发生器(用来产生和维持等离子体放电)
进样系统(包括试样雾化器、供气系统)
等离子炬管(三层同心石英玻璃管)
等离子体焰炬的形成:
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)。

管内磁力线沿轴线方向,管外
磁力线成椭圆闭合回路。

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。


将气体加热、电离,在管口形成稳定的等离子体焰炬。

当载气载带试样气溶胶通过等离子体时,被后者
加热至6000-7000K,并被原子化和激发产生发射光谱。

为了使所形成的等离子炬稳定,通常采用三层同轴炬管。

最外层通Ar气作为冷却气,沿切线方向引入,并螺旋上升。

其作用:
(1)将等离子体吹离外层石英管的内壁,可保护石英管不被烧毁;
(2)是利用离心作用,在炬管中心产生低气压通道,以利于进样;
(3)这部分Ar气流同时也参与放电过程。

中层管通人辅助气体Ar气,用于点燃并维持等离子体。

内层石英管内径为1 ~2mm左右,以Ar为载气,把经过雾化器的试样溶液以气溶胶形式引入等离子体中。

二、分光系统
三、检测器
原子发射光谱的检测目前采用照相法和光电检测法两种。

前者用感光板,而后者以光电倍增管或多道光子检测器作为接收与记录光谱的主要器件。

光电倍增管(PhotoMultiplier Tube, PMT)
用光电倍增管来接收和记录谱线的方法称为光电直读法。

多道光子检测器:
多道光子检测器是将小的光电敏感单元的一组阵列以线性或以两维模式排列在一只含有电子线路的单元硅半导体芯片上(该芯片能将每个光电敏感单元的电信号直接输出)。

该芯片被置于光谱仪的焦平面上。

来自单色仪色散的各种光谱单元均能通过该芯片转换成电信号并同时检测。

四、光谱仪
光谱仪的作用是将光源发射的电磁辐射经色散后,得到按波长顺序排列的光谱,并对不同波长的辐射进行检测与记录。

按照光谱记录与测量方法的不同,原子发射光谱仪分为摄谱仪和光电直读光谱仪两类,后者又分为多道光谱仪、单道扫描光谱仪和全谱直读光谱仪等。

第三节分析方法
一、光谱定性分析
由于各种元素的原子结构不同,在光源的激发作用下,试样中每种元素都发射自己的特征光谱。

根据原子光谱中的元素特征谱线就可以确定试样中是否存在被检元素。

元素的分析线与最后线:
每种元素发射的特征谱线有多有少(多的可达几千条)。

当进行定性分析时,只须检出几条谱线即可。

进行分析时所使用的谱线称为分析线。

如果只见到某元素的一条谱线,不可断定该元素确实存在于试样中,因为有可能是其它元素谱线的干扰。

检出某元素是否存在必须有两条以上不受干扰的最后线与灵敏线。

灵敏线是元素激发电位低、强度较大的谱线,多是共振线。

每种元素都有一条或几条灵敏线。

最后线是指当样品中某元素的含量逐渐减少时,最后仍能观察到的几条谱线。

它也是该元素的最灵敏线。

二、光谱半定量分析
光谱半定量分析常采用摄谱法中比较黑度法,这个方法须配制一个基体与试样组成近似的被测元素的标准系列。

三、光谱定量分析
1.光谱定量分析的关系式
光谱定量分析主要是根据谱线强度与被测元素浓度的关系来进行的。

2. 内标法
采用内标法可以减小前述因素对谱线强度的影响,提高光谱定量分析的准确度。

内标法是通过测量谱线相对强度来进行定量分析的方法。

3.定量分析方法
(1)标准曲线法(或校准曲线法)
(2)标准加入法。

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