看谱分析

第四章看谱分析

§4—2 识谱

识别谱线常用如下三种办法：

(一)利用色散曲线寻找谱线的粗略位置；

(二)利用铁谱图，精确地判断欲测谱线在光谱中的位置；

(三)激发标样或已知成分及含量的样品，进行验证。

一、色区波长概念与可见度

可见光域按红、橙、黄、绿、青、蓝、紫次序排列的光谱。

表4—1 色区与波长关系

对应波长：

↓↓↓↓↓↓↓

3900Å 4400Å4700Å 4950Å 5840Å 6000Å 6400Å

(一)色散曲线的制作

从看谱镜视场中,找出几条已知波长的谱线(铁谱线或其他原色的谱线),记下它们所

对应的鼓轮刻度的读数,以刻度为横坐标,以波长为纵坐标,连接各个坐标点,即得到

这台仪器的色散曲线。

(二)色散曲线的应用

寻找谱线更方便。（波长、鼓轮刻度读数相对应，但存在机械误差。）

三、铁的特征谱线及谱图（Fe）

在识谱时，一般是以铁的光谱线波长为标准，来确认其他元素的谱线，看谱分析也是一样。

表4—4 铁在紫色区域的特征光谱

1)紫色

特征：相当亮的三条谱线，组成一组铁在紫色区的特征光谱。

位置：4383.55 4404.75 4415.13

表4—5 铁在蓝色区域的特征光谱

2)蓝色

特征：最明显的是三条很强的铁线单独存在。

位置：4525.15 4528.62 4531.15

表4—6 铁在青色区域的特征光谱

3)青色

特征：清楚的三组明亮的单线，双线组成的特征光谱

位置：4859.75(单线) 4871.33、4872.15(双线)

4878.22(单线) 4890.17、4891.50(双线)

4903.32(单线) 4919.00、4920.51(双线)

表4—7 铁在绿色区域的特征光谱

4)绿色

特征：清楚地排列着五条强度相近的谱线。

位置：5065.20 5068.78 5074.76 5079.23 5083.34

表4—8 铁在绿色区域的特征光谱

5)绿色

特征：两条亮线，两条间隔很近的谱线、四条等距离亮线组成的光谱。

位置：5324.18、5328.53 (两条亮线)

5339.94、5341.03 (两条间隔很近的谱线)

5364.88、5367.46、5369.96、5371.49 (四条等距离的亮线)

表4—9 铁在黄绿色区域的特征光谱

6)黄绿色

特征：两边各有一组三线系，中间排列着许多强度不等的弱的谱线。

位置：5497.52 5501.47 5506.78

5569.635572.85 5576.11

表4—10 铁在橙色区域的特征光谱

7)橙色

特征：三条铁谱线和三条锰线密集地排列在一起，组成橙色区的特征光谱。

位置：Fe 6020.18 6024.06 6027.06

Mn 6029 6030 ?

表4—11 铁在红色区域的特征光谱

8)红色

特征：五条明显的亮线等距离地排列，组成红色区的特征光谱。

位置：6393.60 6400.02 6411.66 6421.36 6430.85

§4—3 定性分析

试样激发后，在光谱中能观察到哪几种元素的二至三条灵敏线，就证明试样中含有该种元素，这就是看谱定性分析。

一、灵敏线及其在定性分析中的应用

当试样中某元素的含量减少，其特征谱线的强度相应地降低，当减小到某一极限时，原来光谱中出现的许多这一元素的特征谱线，逐渐消失了，最后剩下一条或几条这一元素的谱线，这些最后消失的谱线称为这一元素的最后线，也是该元素的灵敏线。因此，看谱定性分析，只要观察那些被测元素的最灵敏线出现与否，就可以确认某元素在试样中存在与否。

要确定某元素是否存在，还应该同时选择其他几条灵敏线或次灵敏线进行鉴别，才能作出分析结果。

二、确定被测元素谱线波长的位置

首先利用看谱镜的色散曲线，初步确定被测谱线应该在的波长范围，然后利用铁的特征光谱，进一步确定该被测元素谱线的位置，最后利用激发含有被测元素的二元合金或其化合物（矿石、纯物质、氧化物）等材料来校正被测元素谱线的精确位置。

三、测定未知谱线的波长

方法：

A.波长比较法；

B.比长仪测定法；

〈波长比较法〉

在没有摄谱仪摄取可见光区域的光谱和没有比长仪的情况下，对未知谱线的测量，采用波长比较法。

〈比长仪测定法〉

关键：长波部分，线1与线2的波长差，应不超过20Å，其测量误差可不超过1Å；

短波部分，线1与线2的波长差，应不超过10Å，其测量误差可不超过0.1Å。

§4—4 半定量分析

光谱定量分析，是通过对元素的分析线和内标线相对强度进行测量而实现的，由于一般的看谱定量分析相对强度的测量比较粗糙，看谱大都只作半定量分析。

一、工作原理

从光谱产生的原理知道，每一元素所产生的光谱，其谱线强度与在蒸气云中该元素的原子浓度有关，而原子浓度则是在试样中该元素的含量的函数。因此，被分析元素的谱线强度与在试样中该元素的含量有关，如§1—4中所述，可用下式表示：

I=acb

a 为与分析条件有关的常数，c 为试样中被测元素的含量，

b 为自吸系数，并且b≤1，这个公式是光谱定量分析的基本公式。

（激发电位低的，强度大的分析线，灵敏度高，可用于分析低含量；反之强度小的分析线，可用于分析高含量。）

二、谱线的编组和编号方法

(一)分析线的编组方法

分析标志采用谱线组，各谱线组虽然位于各种不同的色区，我们按其用于分析的含量由低到高顺序排列，分析低含量的排在前面，分析高含量的排在后面。

(二)分析线和内标线的编号方法

在谱线组中，所采用的被测元素的分析线，由短波至长波逐一编号。