第3章原子发射光谱法1.ppt
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1、原子发射光谱法 根据试样中元素的原子或离子在能量的激发下,发射特征的电磁辐射而建立的元素定性和定量分析方法。,第3章 原子发射光谱法,1802年 Wollaston发现火焰中的钠黄线 1823年 Herschel创立了火焰光度法 1860年 Kirchoff和Bunsen 将谱线与元素相联系,奠定理论基础 20世纪初 普朗克 玻尔等运用量子理论将光谱与原子结构联系 20世纪50年代 赛伯-罗马金将光谱强度与浓度联系,目前等离子体光源取代了经典的光源,AES Atomic Emission Spectroscopy,3-1 概述,3-1-1 原子发射光谱分析的过程 分析过程 试样蒸发、激发色散分
2、光检测记录 定性、定量 仪器 光源分光系统(光谱仪)感光板 观测系统(映谱仪、测微光度计),3-1-2 发射光谱分析的特点和应用,可直接分析固体、液体和气体试样,可分析70种元素 选择性好 同时测定多种元素不需分离,铌和钽等 检出限低 检出限 gg-1级,ICP可达ngmL-1,1. 特点,2. 应用 冶金、钢铁、地质、机械、环保等部门,主要用于金属元素的分析,对低含量分析有相当的准确度和精密度, 检测器灵敏度高 取样量少,速度快,几mg 几十mg 仅能反映原子或离子的性质,不能给出物质分子结构、价态和状态等信息,3-2 基本原理,3-2-1 原子发射光谱的产生 3-2-2 谱线强度 - 波兹
3、曼(Boltzmann)公式 3-2-3 谱线的自吸与自蚀,3-2-1 原子发射光谱的产生,1 .发射光谱产生的条件 原子处于气态、外层电子被激发 (1) 激发电位 Ei 将原子中的一个外层电子 从基态激发到激发态所需要的能量 (2)电离电位U使原子电离所需要的 最小能量,2. 发射光谱的产生 原子(或离子)的外层电子由高能态跃迁到较低能态过程中发生辐射,产生光谱 原子线 离子线 产生离子线所需能量 = 电离电位 + 激发电位,3. 谱线特性和分析依据,不同的元素: 结构不同Ei、Ej不同不同 定性分析基础 同种元素的原子: 原子能级很多,可产生一系列不同的特征光谱或谱线组 原子光谱为线状光谱
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- 原子 发射光谱
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