光谱半定量分析原理、方法、操作技术知识点解说.

光谱半定量分析原理、方法、操作技术知识要点

一、光谱半定量分析原理

光谱半定量分析是根据元素的特征谱线确定被测元素的存在，然后根据谱线的黑度估计其含量的光谱分析。与目视比色法相似，测量试样中元素的大致浓度范围。

光谱半定量分析法应用：用于钢材、合金等的分类、矿石品位分级等大批量试样的快速测定。

二、光谱半定量分析方法

光谱半定量分析的方法有三种：谱线呈现法；谱线强度比较法；均称线对法等。其中谱线强度法最常用。

谱线呈现法：试样中某元素含量低时，摄谱后在感光板上仅出现少数几根灵敏线，随着试样中该元素含量的增加，一些次灵敏线与原本较弱的谱线相继出现，于是可以编成一张谱线出现于含量的关系表，根据某一谱线是否出现来估计试样中该元素的大致含量。

谱线强度比较法：测定一系列不同含量的待测元素标准光谱系列，在完全相同条件下(同时摄谱)，测定试样中待测元素光谱，选择灵敏线，比较标准谱图与试样谱图中灵敏线的黑度，确定含量范围。

三、光谱半定量分析操作技术

（一）、仪器与试剂

1.摄谱仪：WSP-1型平面光栅摄谱仪

2.电极：下电极¢

3.5×6×0. 5 mm碳电极；上电极：圆锥形碳电极,端面直径2 mm

3.相板：天津紫外Ⅱ型光谱相板

4.投影仪：8W型光谱投影仪

5．显影液：取水（35～45℃）700mL、无水亚硫酸钠26.0g、无水碳酸钠20.0g、米吐尔1.0g、对苯二酚5.0g、溴化钾1.0g，加水至1000mL溶解，摇匀备用。

6．停影液：冰醋酸（98%）15mL加水至1000mL，摇匀备用。

7．定影液：取水（35～45℃）650mL、无水亚硫酸钠15.0g、硼酸7.5g、海波240.0g、冰醋酸（98%）15mL、钾明矾15.0g，加水至1000mL溶解，摇匀备用。

（二）、操作步骤

1.摄谱前的准备工作

（1）准备电极：在光谱分析实验时一般用纯的碳棒作为辅助电极。

（2）将粉状样品用小勺加入电极的样品孔中，或直接将电极压在试样中，填满碳电极小孔。将填满粉末的碳电极放在电极盘上(注意勿让外来物质玷污碳棒)。

（3）将试样号码、实验条件、电极规格、曝光时间、相板类型、定影显影的时间等都详细写在原始记录纸上。如摄谱时遇有特殊情况，亦须随时记录。

（4）关好暗室一切窗户，将从仪器上取下的相板盒放置于干净桌面上，关闭白光灯，打开相板盒。从相板小箱中取出一块相板，立即将其余的相板包好盖好，放回小箱中。用湿手指在相板角上鉴别胶面，胶面朝下放在相板盒适当位置上，关紧相板盒放在摄谱仪上。检查相板是否放紧。

2.摄谱

（1）开始摄谱前，注意相关的检查工作，首先检查相板盒是否已放好扣紧，光栏、狭缝、透镜位置是否合适，然后检查线路是否接好，检查完毕、准备好秒表、夹子、手套、抽开相板盒上挡光板。

（2）将装好试样的碳电极放在电极架上，利用指示灯对好上下电极的位置，保持弧隙距离3～6mm，换电极时，可先换上电极(使对准下电极)再换下电极(使对准上电极)。经过检查后，才能进行摄谱。

（3）接通电源，以点燃电弧，首先在谱片上拍摄铁光谱，然后调节适当的电压及电流，再在谱片上拍摄试样的光谱。在摄谱过程中，注意不让电极夹和外来杂质沾污碳棒，注意光栏板移的位置有无错乱，随时记录特殊情况，并尽量采取有效措施补救。

（4）摄谱完毕。盖好狭缝，关好电源开关，插上挡光板，取下相板盒同时装上另一相板盒以防止灰尘进入仪器。清理工作台和电极架，拿入暗室中冲洗相板。

（5）地面上铺有耐压的橡皮地板，操作时要集中注意力，不要接触电极的金属部分，不应谈笑，看书或做其他事情，任何人问话只能在摄谱完后回答。

表1-4 光谱定性分析试祥和分析条件

（三）暗室处理

1.洗相前相板应放在干净桌面上，不能随便乱放。

2.在洗相台上将瓷盘按显影、停影、定影，从左到右排好顺序，倒入显影液、停影液和定影液，测量显影液温度，调节到18℃～25℃。

3.熄灭白灯，从相板盒中取出相板，反转使乳剂面朝上，以较小的角度，迅速插入显影液中，尽可能将整个谱片同时放入显影液中，然后搅动显影液，以使各部都显影均匀。按规定均匀摇荡2～5分钟。

4.显影完毕后，将谱片取出放入停影液中片刻，再放入定影液中，同时摇荡以使AgBr溶解，15分钟以后，至相板完全透明，即可取出。

5.定影完毕后须用水冲洗，以除去留在乳剂中的Na2S2O3和已被溶解的银盐。若乳剂层留有Na2S2O3会使影象变色或产生黄色斑点，通常用清水冲洗15～20分钟放在相板架上使其自然凉干，或用吹风机吹干(温度不能过高以免破坏乳剂面导致谱线弯曲)。

6.注意在显影、定影时必须胶面朝上，胶面完全被溶液淹没。若同一次洗相板两块以上，要防止两块板互相重迭，以致影相不均匀。

（四）看谱

1.将谱片放在光谱投影仪上放大20倍，注意胶面朝上，接通电源调节灯亮度至谱线清楚为止。

2.首先可以从短波到长波浏览一遍，用自己所掌握的灵敏线，分子谱带，背景情况以及光谱象的特殊记号，再进行各个元素分析。如经常使用的分析线有干扰，则选用其他没有干扰的较灵敏的线。在换用分析线前，应研究干扰线的位置在该波段是否引起干扰。若分析元素与干扰元素蒸发情况不一样，可借以识别。遇几条分析线都有干扰，可以几条不同强度的干扰线对几条同强度的分析程度上的不同影响来鉴别。或者

找一根不与分析元线重迭的同样强度的干扰元素谱线与重迭谱线对比。如果重迭的一根比较黑，说明分析元素是存在的。如对谱线的位置有怀疑，可用标样摄制的标准板

来校正。