光學(xué)分析法原子發(fā)射光譜分析光學(xué)分析法原子發(fā)射光譜分析1原子光譜法概述原子光譜法特點(diǎn)原子化窄線狀光譜(0.001nm量級(jí),分子光譜>0.1nm)只可進(jìn)行元素測(cè)定原子光譜法的分類

原子發(fā)射分光光度法

進(jìn)入

原子吸收分光光度法

原子熒光分光光度法原子光譜法概述原子光譜法特點(diǎn)2原子發(fā)射光譜法原子發(fā)射光譜法3原子吸收光譜法原子吸收光譜法4原子熒光光譜法原子熒光光譜法5原子發(fā)射光譜法原子發(fā)射光譜的產(chǎn)生原子發(fā)射光譜儀器光譜定性分析光譜定量分析光譜半定量分析原子發(fā)射光譜特點(diǎn)和應(yīng)用結(jié)束原子發(fā)射光譜法原子發(fā)射光譜的產(chǎn)生6原子發(fā)射光譜的產(chǎn)生原子發(fā)射光譜的產(chǎn)生7原子發(fā)射光譜的產(chǎn)生原子與其它離子高速碰撞獲得能量到達(dá)激發(fā)態(tài)后，激發(fā)態(tài)很不穩(wěn)定，將放出多余能量后回到基態(tài)。放出的多余能量如果以光（電磁波）的形式放出就產(chǎn)生原子發(fā)射光譜。原子發(fā)射光譜的波長(zhǎng)（光子的能量）與原子的能級(jí)有關(guān)由于不同元素的原子能級(jí)的不同，按照一定的躍遷選律形成的發(fā)射光譜也都有每種元素自己的特征?？梢岳眠@種性質(zhì)進(jìn)行定性分析。原子發(fā)射光譜的產(chǎn)生原子與其它離子高速碰撞獲得能量到達(dá)激發(fā)態(tài)后8原子發(fā)射光譜分析儀器原子發(fā)射的檢測(cè)光源原子發(fā)射光譜分析儀器原子發(fā)射的檢測(cè)光源9光源光源的作用：提供能量將試樣離解為氣態(tài)原子（原子化），再進(jìn)一步使氣態(tài)原子形成激發(fā)態(tài)。光源的要求：可以提供足夠的能量，穩(wěn)定光源的種類有很多，常用的有：電弧及高壓火花，電感耦合高頻等離子體焰炬，火焰，其他一些光源如：激光，微波等離子體,直流等離子體，輝光放電等，需要根據(jù)分析的需要進(jìn)行選擇：光源光源的作用：10光源的選擇難揮發(fā)元素和難激發(fā)元素是什么？光源的選擇難揮發(fā)元素和難激發(fā)元素是什么？11難激發(fā)元素和難揮發(fā)元素難激發(fā)元素：元素被原子化后，電離電位較高，電離能大難揮發(fā)元素：熔點(diǎn)較高，易形成高溫下穩(wěn)定的化合物難激發(fā)元素和難揮發(fā)元素難激發(fā)元素：元素被原子化后，電離電位較12電弧及高壓火花是最常使用的光源可適用于多數(shù)元素的測(cè)定穩(wěn)定性較差，主要用于定性和半定量分析分為直流電弧，交流電弧及高壓火花等幾種電弧及高壓火花是最常使用的光源13直流電弧樣品置于電極頭上，電弧產(chǎn)生高溫激發(fā)樣品溫度高：4000-7000K，檢測(cè)靈敏度高不穩(wěn)定，弧光游移不定，重現(xiàn)性差，只適用于定性分析，電極頭溫度高，不適用于低熔點(diǎn)金屬150-380V，5-30A直流電弧樣品置于電極頭上，電弧產(chǎn)生高溫激發(fā)樣品150-38014電極頭的形狀一般用固體樣品進(jìn)行分析，溶液虛線濃縮為固體樣品電極頭的形狀一般用固體樣品進(jìn)行分析，溶液虛線濃縮為固體樣品15交流電弧穩(wěn)定性高，操作安全可用于定性和定量分析脈沖電弧，靈敏度較差交流電弧穩(wěn)定性高，操作安全可用于定性和定量分析16高壓火花穩(wěn)定性好，適用于定量分析間歇放電，樣品蒸發(fā)效果差，靈敏度低瞬間溫度高10000K，適用于難激發(fā)元素10-25KV振蕩放電高壓火花穩(wěn)定性好，適用于定量分析10-25振蕩17電感耦合高頻等離子體焰炬ICP等離子體是在總體上呈中性的氣體，由離子、電子和中性原子及分子組成。正負(fù)電荷密度相等。力學(xué)性質(zhì)與普通氣體相同，但電磁學(xué)性質(zhì)特殊。ICP裝置由高頻發(fā)生器，等離子焰炬和霧化器組成ICP有許多很好的特點(diǎn)，是原子發(fā)射光譜分析的理想光源。電感耦合高頻等離子體焰炬ICP等離子體是在總體上呈中性的氣體18ICP的特點(diǎn)工作溫度高，有利于原子的蒸發(fā)和激發(fā)，靈敏度高，檢測(cè)限低，應(yīng)用范圍廣樣品所在區(qū)域溫度低而表層溫度高，不易產(chǎn)生自吸現(xiàn)象，線性范圍寬?？梢赃M(jìn)行定性和定量分析。干擾少：堿金屬不易電離；工作氣體為氬氣，背景干擾少；無電極污染但設(shè)備貴，使用成本較高。ICP的特點(diǎn)工作溫度高，有利于原子的蒸發(fā)和激發(fā)，靈敏度高，檢19ICP裝置ICP裝置20霧化器霧化器21等離子體焰炬等離子體焰炬22ICP光源的溫度分布焰心區(qū)，有強(qiáng)的背景干擾，主要用于樣品的預(yù)熱和蒸發(fā)內(nèi)焰區(qū)，原子在該區(qū)激發(fā)和電離，是多數(shù)元素測(cè)量的有效區(qū)域尾焰區(qū)，激發(fā)低能態(tài)試樣ICP光源的溫度分布焰心區(qū)，有強(qiáng)的背景干內(nèi)焰區(qū)，原子在該區(qū)激23火焰特點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性高，光譜簡(jiǎn)單，操作方便快速主要用于堿金屬和鈣等少數(shù)幾種元素的測(cè)定。火焰特點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性高，光譜簡(jiǎn)單，操作方便快速24激光光源激光微探針分析，可以進(jìn)行微區(qū)分析，近似的無損分析原子化過程由激光完成，使用電極放電使原子激發(fā)而發(fā)光，產(chǎn)生的光譜由光譜儀測(cè)定激光光源激光微探針分析，可以進(jìn)行微區(qū)分析，近似的無損分析25原子發(fā)射的檢測(cè)看譜法攝譜法光電法原子發(fā)射的檢測(cè)看譜法26攝譜法在同一照相底片上，借助哈特曼光闌的作用，同時(shí)得到鐵的光譜和其他待測(cè)樣品的光譜，底片沖洗后，再使用光譜投影儀或測(cè)微光度計(jì)進(jìn)行定性和定量分析攝譜法在同一照相底片上，借助哈特曼光闌的作用，同時(shí)得到鐵的光27哈特曼光闌哈特曼光闌28光譜投影儀光譜投影儀29測(cè)微光度計(jì)測(cè)微光度計(jì)30光電法光電法31光電法光電法32光譜定性分析分析線，靈敏線和最后線只要檢查出某種元素兩條以上的靈敏線，就可判斷該元素的存在與否。須注意自吸現(xiàn)象的影響用光電直讀光譜法可直接確定元素的含量和存在光譜定性分析分析線，靈敏線和最后線33自吸現(xiàn)象由于原子發(fā)射中心區(qū)溫度較高，而邊緣溫度較低，使得中心區(qū)的原子發(fā)射在透過邊緣時(shí)被部分吸收，導(dǎo)致原子發(fā)射線的形狀發(fā)生變形。自吸現(xiàn)象通常發(fā)生在樣品濃度較大時(shí)自吸現(xiàn)象由于原子發(fā)射中心區(qū)溫度較高，而邊緣溫度較低，使得中心34分析線，靈敏線和最后線在進(jìn)行光譜定性或定量分析時(shí)用以確定某元素存在或含量的光譜線即分析線。靈敏線指某元素發(fā)射強(qiáng)度最大的幾條光譜線元素含量越來越少時(shí)，可以顯現(xiàn)的特征譜線的數(shù)目也越來越少，最后消失的光譜線即最后線。靈敏線通常是元素的共振線（躍遷時(shí)終態(tài)能級(jí)為基態(tài)能級(jí)的光譜線），最后線通常是元素的靈敏線通常選擇靈敏線或最后線作為元素的分析線，但不是絕對(duì)的。分析線，靈敏線和最后線在進(jìn)行光譜定性或定量分析時(shí)用以確定某元35光譜定量分析光電直讀光譜法通常由儀器直接給出定量分析結(jié)果，攝譜法需先進(jìn)行攝譜，然后進(jìn)行顯影定影，再在映譜儀上確定分析線，然后在測(cè)微光度計(jì)上測(cè)量譜線黑度后進(jìn)行定量分析。光譜定量分析基本關(guān)系式（賽伯-羅馬金公式）：光譜定量分析中普遍采用內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行光譜定量分析光電直讀光譜法通常由儀器直接給出定量分析結(jié)果，攝36賽伯-羅馬金公式公式中：a與試樣的蒸發(fā)、激發(fā)過程及試樣組成有關(guān)；b與試樣的含量，譜線的自吸有關(guān)，稱為自吸系數(shù)由于自吸現(xiàn)象容易發(fā)生在組分濃度較高時(shí)，只是在低濃度時(shí)，lgI和lgc才成線性，因此光譜定量分析主要適用于痕量分析賽伯-羅馬金公式公式中：a與試樣的蒸發(fā)、激發(fā)過程及試樣組成有37內(nèi)標(biāo)法試樣的蒸發(fā)和激發(fā)條件，以及試樣的組成等都會(huì)影響譜線的強(qiáng)度。在實(shí)際工作中要完全控制這些因素很困難，因此在光譜定量分析中普遍采用內(nèi)標(biāo)法。選擇合適的分析線和內(nèi)標(biāo)線，可得倒如下關(guān)系其中：內(nèi)標(biāo)法試樣的蒸發(fā)和激發(fā)條件，以及試樣的組成等都會(huì)影響譜線的強(qiáng)38分析線和內(nèi)標(biāo)線的選擇若內(nèi)標(biāo)元素是外加的，在分析試樣時(shí)，該元素的含量應(yīng)極微或不存在被測(cè)元素和內(nèi)標(biāo)元素的蒸發(fā)性質(zhì)應(yīng)相近分析線和內(nèi)標(biāo)線的激發(fā)電位和電離電位應(yīng)盡量接近，即形成“均稱線對(duì)”分析線和內(nèi)標(biāo)線的波長(zhǎng)及強(qiáng)度應(yīng)接近分析線和內(nèi)標(biāo)線應(yīng)無自吸或自吸很小，并且不受其他元素的干擾分析線和內(nèi)標(biāo)線的選擇若內(nèi)標(biāo)元素是外加的，在分析試樣時(shí)，該元素39光譜半定量分析光譜半定量分析用于在定性分析的基礎(chǔ)上，得出元素的大致含量主要的方法有：

譜線呈現(xiàn)法

譜線強(qiáng)度比較法

均稱線對(duì)法光譜半定量分析光譜半定量分析用于在定性分析的基礎(chǔ)上，得出元素40均稱線對(duì)法在某些合金中，某一元素的含量基本不變化，可利用該元素不同的譜線作為待測(cè)元素的含量標(biāo)準(zhǔn)。均稱線對(duì)法在某些合金中，某一元素的含量基本不變化，可利用該元41譜線強(qiáng)度比較法將待測(cè)樣品和一系列標(biāo)準(zhǔn)樣品在同樣的條件下攝譜，將待測(cè)樣和標(biāo)準(zhǔn)樣的靈敏線的黑度進(jìn)行對(duì)比后得到元素的大致含量譜線強(qiáng)度比較法將待測(cè)樣品和一系列標(biāo)準(zhǔn)樣品在同樣的條件下攝譜，42譜線呈現(xiàn)法在同一實(shí)驗(yàn)條件下,元素含量降低時(shí),元素的譜線由弱到強(qiáng)會(huì)逐漸消失，根據(jù)譜線數(shù)量可大致判斷元素含量譜線呈現(xiàn)法在同一實(shí)驗(yàn)條件下,元素含量降低時(shí),元素的譜線由弱到43原子發(fā)射光譜特點(diǎn)和應(yīng)用原子發(fā)射光譜是可靠的定性分析方法，可方便地用于70多個(gè)元素的鑒定使用樣品量少，分析靈敏度高，適用于低含量元素的分析光電法有很快的分析速度，適用于過程快速分析原子發(fā)射光譜特點(diǎn)和應(yīng)用原子發(fā)射光譜是可靠的定性分析方法，可方44本章小結(jié)原子光譜法的特點(diǎn)：原子化，線狀光譜，元素分析原子發(fā)射光譜根據(jù)原子發(fā)射光譜的特征性確定元素種類（定性分析），根據(jù)發(fā)射線的強(qiáng)弱確定含量（定量分析）原子發(fā)射光譜發(fā)光原理常用光源（直流電弧，交流電弧，高壓火花，ICP,火焰）的優(yōu)缺點(diǎn)攝譜法的基本原理和過程光譜定性、定量和半定量分析方法本章小結(jié)原子光譜法的特點(diǎn)：原子化，線狀光譜，元素分析45謝謝大家謝謝大家46光學(xué)分析法原子發(fā)射光譜分析光學(xué)分析法原子發(fā)射光譜分析47原子光譜法概述原子光譜法特點(diǎn)原子化窄線狀光譜(0.001nm量級(jí),分子光譜>0.1nm)只可進(jìn)行元素測(cè)定原子光譜法的分類

原子發(fā)射分光光度法

進(jìn)入

原子吸收分光光度法

原子熒光分光光度法原子光譜法概述原子光譜法特點(diǎn)48原子發(fā)射光譜法原子發(fā)射光譜法49原子吸收光譜法原子吸收光譜法50原子熒光光譜法原子熒光光譜法51原子發(fā)射光譜法原子發(fā)射光譜的產(chǎn)生原子發(fā)射光譜儀器光譜定性分析光譜定量分析光譜半定量分析原子發(fā)射光譜特點(diǎn)和應(yīng)用結(jié)束原子發(fā)射光譜法原子發(fā)射光譜的產(chǎn)生52原子發(fā)射光譜的產(chǎn)生原子發(fā)射光譜的產(chǎn)生53原子發(fā)射光譜的產(chǎn)生原子與其它離子高速碰撞獲得能量到達(dá)激發(fā)態(tài)后，激發(fā)態(tài)很不穩(wěn)定，將放出多余能量后回到基態(tài)。放出的多余能量如果以光（電磁波）的形式放出就產(chǎn)生原子發(fā)射光譜。原子發(fā)射光譜的波長(zhǎng)（光子的能量）與原子的能級(jí)有關(guān)由于不同元素的原子能級(jí)的不同，按照一定的躍遷選律形成的發(fā)射光譜也都有每種元素自己的特征?？梢岳眠@種性質(zhì)進(jìn)行定性分析。原子發(fā)射光譜的產(chǎn)生原子與其它離子高速碰撞獲得能量到達(dá)激發(fā)態(tài)后54原子發(fā)射光譜分析儀器原子發(fā)射的檢測(cè)光源原子發(fā)射光譜分析儀器原子發(fā)射的檢測(cè)光源55光源光源的作用：提供能量將試樣離解為氣態(tài)原子（原子化），再進(jìn)一步使氣態(tài)原子形成激發(fā)態(tài)。光源的要求：可以提供足夠的能量，穩(wěn)定光源的種類有很多，常用的有：電弧及高壓火花，電感耦合高頻等離子體焰炬，火焰，其他一些光源如：激光，微波等離子體,直流等離子體，輝光放電等，需要根據(jù)分析的需要進(jìn)行選擇：光源光源的作用：56光源的選擇難揮發(fā)元素和難激發(fā)元素是什么？光源的選擇難揮發(fā)元素和難激發(fā)元素是什么？57難激發(fā)元素和難揮發(fā)元素難激發(fā)元素：元素被原子化后，電離電位較高，電離能大難揮發(fā)元素：熔點(diǎn)較高，易形成高溫下穩(wěn)定的化合物難激發(fā)元素和難揮發(fā)元素難激發(fā)元素：元素被原子化后，電離電位較58電弧及高壓火花是最常使用的光源可適用于多數(shù)元素的測(cè)定穩(wěn)定性較差，主要用于定性和半定量分析分為直流電弧，交流電弧及高壓火花等幾種電弧及高壓火花是最常使用的光源59直流電弧樣品置于電極頭上，電弧產(chǎn)生高溫激發(fā)樣品溫度高：4000-7000K，檢測(cè)靈敏度高不穩(wěn)定，弧光游移不定，重現(xiàn)性差，只適用于定性分析，電極頭溫度高，不適用于低熔點(diǎn)金屬150-380V，5-30A直流電弧樣品置于電極頭上，電弧產(chǎn)生高溫激發(fā)樣品150-38060電極頭的形狀一般用固體樣品進(jìn)行分析，溶液虛線濃縮為固體樣品電極頭的形狀一般用固體樣品進(jìn)行分析，溶液虛線濃縮為固體樣品61交流電弧穩(wěn)定性高，操作安全可用于定性和定量分析脈沖電弧，靈敏度較差交流電弧穩(wěn)定性高，操作安全可用于定性和定量分析62高壓火花穩(wěn)定性好，適用于定量分析間歇放電，樣品蒸發(fā)效果差，靈敏度低瞬間溫度高10000K，適用于難激發(fā)元素10-25KV振蕩放電高壓火花穩(wěn)定性好，適用于定量分析10-25振蕩63電感耦合高頻等離子體焰炬ICP等離子體是在總體上呈中性的氣體，由離子、電子和中性原子及分子組成。正負(fù)電荷密度相等。力學(xué)性質(zhì)與普通氣體相同，但電磁學(xué)性質(zhì)特殊。ICP裝置由高頻發(fā)生器，等離子焰炬和霧化器組成ICP有許多很好的特點(diǎn)，是原子發(fā)射光譜分析的理想光源。電感耦合高頻等離子體焰炬ICP等離子體是在總體上呈中性的氣體64ICP的特點(diǎn)工作溫度高，有利于原子的蒸發(fā)和激發(fā)，靈敏度高，檢測(cè)限低，應(yīng)用范圍廣樣品所在區(qū)域溫度低而表層溫度高，不易產(chǎn)生自吸現(xiàn)象，線性范圍寬?？梢赃M(jìn)行定性和定量分析。干擾少：堿金屬不易電離；工作氣體為氬氣，背景干擾少；無電極污染但設(shè)備貴，使用成本較高。ICP的特點(diǎn)工作溫度高，有利于原子的蒸發(fā)和激發(fā)，靈敏度高，檢65ICP裝置ICP裝置66霧化器霧化器67等離子體焰炬等離子體焰炬68ICP光源的溫度分布焰心區(qū)，有強(qiáng)的背景干擾，主要用于樣品的預(yù)熱和蒸發(fā)內(nèi)焰區(qū)，原子在該區(qū)激發(fā)和電離，是多數(shù)元素測(cè)量的有效區(qū)域尾焰區(qū)，激發(fā)低能態(tài)試樣ICP光源的溫度分布焰心區(qū)，有強(qiáng)的背景干內(nèi)焰區(qū)，原子在該區(qū)激69火焰特點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性高，光譜簡(jiǎn)單，操作方便快速主要用于堿金屬和鈣等少數(shù)幾種元素的測(cè)定?；鹧嫣攸c(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性高，光譜簡(jiǎn)單，操作方便快速70激光光源激光微探針分析，可以進(jìn)行微區(qū)分析，近似的無損分析原子化過程由激光完成，使用電極放電使原子激發(fā)而發(fā)光，產(chǎn)生的光譜由光譜儀測(cè)定激光光源激光微探針分析，可以進(jìn)行微區(qū)分析，近似的無損分析71原子發(fā)射的檢測(cè)看譜法攝譜法光電法原子發(fā)射的檢測(cè)看譜法72攝譜法在同一照相底片上，借助哈特曼光闌的作用，同時(shí)得到鐵的光譜和其他待測(cè)樣品的光譜，底片沖洗后，再使用光譜投影儀或測(cè)微光度計(jì)進(jìn)行定性和定量分析攝譜法在同一照相底片上，借助哈特曼光闌的作用，同時(shí)得到鐵的光73哈特曼光闌哈特曼光闌74光譜投影儀光譜投影儀75測(cè)微光度計(jì)測(cè)微光度計(jì)76光電法光電法77光電法光電法78光譜定性分析分析線，靈敏線和最后線只要檢查出某種元素兩條以上的靈敏線，就可判斷該元素的存在與否。須注意自吸現(xiàn)象的影響用光電直讀光譜法可直接確定元素的含量和存在光譜定性分析分析線，靈敏線和最后線79自吸現(xiàn)象由于原子發(fā)射中心區(qū)溫度較高，而邊緣溫度較低，使得中心區(qū)的原子發(fā)射在透過邊緣時(shí)被部分吸收，導(dǎo)致原子發(fā)射線的形狀發(fā)生變形。自吸現(xiàn)象通常發(fā)生在樣品濃度較大時(shí)自吸現(xiàn)象由于原子發(fā)射中心區(qū)溫度較高，而邊緣溫度較低，使得中心80分析線，靈敏線和最后線在進(jìn)行光譜定性或定量分析時(shí)用以確定某元素存在或含量的光譜線即分析線。靈敏線指某元素發(fā)射強(qiáng)度最大的幾條光譜線元素含量越來越少時(shí)，可以顯現(xiàn)的特征譜線的數(shù)目也越來越少，最后消失的光譜線即最后線。靈敏線通常是元素的共振線（躍遷時(shí)終態(tài)能級(jí)為基態(tài)能級(jí)的光譜線），最后線通常是元素的靈敏線通常選擇靈敏線或最后線作為元素的分析線，但不是絕對(duì)的。分析線，靈敏線和最后線在進(jìn)行光譜定性或定量分析時(shí)用以確定某元81光譜定量分析光電直讀光譜法通常由儀器直接給出定量分析結(jié)果，攝譜法需先進(jìn)行攝譜，然后進(jìn)行顯影定影，再在映譜儀上確定分析線，然后在測(cè)微光度計(jì)上測(cè)量譜線黑度后進(jìn)行定量分析。光譜定量分析基本關(guān)系式（賽伯-羅馬金公式）：光譜定量分析中普遍采用內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行光譜定量分析光電直讀光譜法通常由儀器直接給出定量分析結(jié)果，攝82賽伯-羅馬金公式公式中：a與試樣的蒸發(fā)、激發(fā)過程及試樣組成有關(guān)；b與試樣的含量，譜線的自吸有關(guān)，稱為自吸系數(shù)由于自吸現(xiàn)象容易發(fā)生在組分濃度較高時(shí)，只是在低濃度時(shí)，lgI和lgc才成線性，因此光譜定量分析主要適用于痕量分析賽伯-羅馬金公式公式中：a與試樣的蒸發(fā)、激發(fā)過程及試樣組成有83內(nèi)標(biāo)法試樣的蒸發(fā)和激發(fā)條件，以及試樣的組成等都會(huì)影響譜線的強(qiáng)度。在實(shí)際工作中要完全控制這些因素很困難，因此在光譜定量分析中普遍采用內(nèi)標(biāo)法。選擇合適的分析線和內(nèi)標(biāo)線，可得倒如下關(guān)系其中：內(nèi)標(biāo)法試樣的蒸發(fā)和激發(fā)條件，以及試樣的組成等都會(huì)影響譜線的強(qiáng)84分析線和內(nèi)標(biāo)線的選擇若內(nèi)標(biāo)元素是外加的，在分析試樣時(shí)，該元素的含量應(yīng)極微或不存在被測(cè)元素和內(nèi)標(biāo)元素的蒸發(fā)性質(zhì)應(yīng)相近分析線和內(nèi)標(biāo)線的激發(fā)電位和電離電位應(yīng)盡量接近，即形成“均稱線對(duì)”