电感耦合等离子体原子发射光谱法

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（ 三） ICP-AES原理及构成
当高频电源与围绕在等离子炬管外的负载感应线圈（用圆铜管或方铜管绕成2～5匝 的水冷却线圈）接通时，高频感应电流流过线圈，产生轴向高频磁场。此时向炬管的外 管内切线方向通入冷却气Ar，中层管内轴向（或切向）通入辅助气体Ar，并用高频点火 装置引燃，使气体触发产生载流子（离子和电子）。当载流子多至足以使气体有足够的 导电率时，在垂直于磁场方向的截面上产生环形涡电流。几百安的强大感应电流瞬间将 气体加热至10000K，在管口形成一个火炬状的稳定的等离子炬。等离子炬形成后，从内 管通入载气，在等离子炬的轴向形成一通道。由雾化器供给的试样气溶胶经过该通道由 载气带入等离子炬中，进行蒸发、原子化和激发，产生原子发射光谱，经过检测器检测 ，对试样中元素进行定性定量分析。 南昌大学信息工程学院 @骑着炮弹进城作品 Information school of nanchang university
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（ 二） ICP-AES发展历程
19世纪初，Brewster（布鲁斯特）等人从酒精灯的火焰中 观察到了原子发射现象，并认识到原子发射光谱可以替代 “繁琐的化学分析方法” 1877年，Gouy（古伊）证实了原子发射强度正比于样品量 1928年，Lundegardh（伦德加特）应用启动喷雾器和空气乙炔火焰建立了定量分析的线性关系，出现了火焰光度分 析法 20世纪40年代，电火花和电弧为光源为电源的光电直读发 射光谱仪出现，克服了火焰发射光谱法只能用于少数几种 元素溶液分析的局限性 20世纪60年代，原子吸收光谱法的建立，发射光谱法在分 析化学中的作用下降 20世纪70年代，等离子体发射光谱仪的出现，使原子发射 光谱再度发展起来，应用范围扩大
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环 境 分 析 化 学 进 展
环境中痕量重金属及其他元素分析
目录
引言 ICP-AES发展历程 ICP-AES原理及构成
定性、定量方法
ICP-AES的应用
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（ 二） ICP-AES发展历程
IRIS Advantage1000 型电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-AES)
—1998-10 南昌大学信息工程学院
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（ 二） ICP-AES发展历程
iCAP6300型电感耦合等离子体发射光谱仪 （ICP-OES)
的能级跃迁到较低能级时，原子将释放出多余的能量而发射出特征谱线。对所产生
的辐射经过摄谱仪器进行色散分光，按波长顺序记录在感光板上，就可呈现出有规 则的谱线条，即光谱图。然后根据所得的光谱图进行定性鉴定或定量分析。 南昌大学信息工程学院
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电磁辐射以及物质与电磁辐射的相互作用来进行分析的。光学分析法通常可
分为两大类：一是光谱分析法，根据辐射能量传递的方式，光谱方法可分为 发射光谱、吸收光谱、荧光光谱和拉曼光谱等。二是非光谱方法，例如：比 浊法，X射线衍射。本报告重点讨论第一类光谱分析法中的发射光谱法。
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（ 三） ICP-AES原理及构成
3.2 基本原理
原子发射光谱分析是根据原子所发射的光谱来测定物质的化学组分的。不同的
物质由不同元素的原子所组成，而原子都包含着一个结构紧密的原子核，核外围绕 着不断运动的电子。每个电子处在一定的能级上，具有一定的能量。在正常的情况 下，原子处于稳定状态，它的能量是最低的，这个状态被称为基态。当原子在外界 能量的作用下转变成气态原子，并使气态原子的外层电子激发至高能态。当从较高
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（ 一） 引言
随着现代科学技术的迅速发展，分析化学在方法和实验技术方面都发生 了深刻的变化，特别是新的仪器分析方法不断出现，且其应用日益广泛，从 而使仪器分析在分析化学中所占的比重不断提高，并成为现代实验化学的重 要支柱。光学分析法是一类重要的仪器分析法，它主要根据物质发射、吸收
温度：6000－8000K 稳定性：很好
温度：10000K，稳定性：好 温度：4000－7000K，稳定性：好 温度：4000－7000K，稳定性：差
温度：2000－3000K，稳定性：很好 @骑着炮弹进城作品
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（ 二） ICP-AES发展历程
原子发射光谱仪的发展 历程就是寻找高温稳定光源的历程历程
激光
温度：10000K 稳定性：很好
电感耦合等离子体（ICP） 微波诱导等离子体（MIP） 火花 交流电弧 直流电弧 火焰
—2007-10 南昌大学信息工程学院
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（ 三） ICP-AES原理及构成
3.1 概述
原子发射光谱分析（atomicemission spectrometry，AES）是一种已有一个世
纪以上悠久历史的分析方法，原子发射光谱分析的进展，在很大程度上依赖于激发 光源的改进。 到了60年代中期，Fassel（法塞尔）和Greenfield（格林菲尔德）分别报道了 各自取得的重要研究成果，创立了电感耦合等离子体（inductively coupled plasma，ICP）原子发射光谱（ICP-AES）新技术，因其具有的检出限低、基体效应 小、精密度高、灵敏度高、线性范围宽以及多元素同时分析等诸多优点而得以广泛 应用。作为实验室的常规分析仪器，电感耦合等离子体原子发射光谱仪在我国基本 得到普及，并且是一些元素的标准分析方法，在金属材料、地矿、冶金、水质、环 境、食品、化工、生物、医药等不同领域研究和应用广泛而又深入。 南昌大学信息工程学院