-第3章原子发射光谱法.ppt

* 一束均匀的平行光射到平面光栅上, 光波在光栅每条刻痕的小反射面上产生衍射光, 各条刻痕同一波长的衍射光方向一致，它们经物镜聚合，在焦平面上发生干涉。衍射光相互干射的结果, 使光程差与衍射光波长成整数倍的光波互相加强, 得到亮条纹,为该波长单色光的谱线。 * 一束均匀的平行光射到平面光栅上, 光波在光栅每条刻痕的小反射面上产生衍射光, 各条刻痕同一波长的衍射光方向一致，它们经物镜聚合，在焦平面上发生干涉。衍射光相互干涉的结果, 使光程差与衍射光波长成整数倍的光波互相加强, 得到亮条纹,为该波长单色光的谱线。 * （二）光电直读光谱仪 * （三） 火焰分光光度计 利用火焰做激发光源，应用光电检测系统测量被激发元素发射的辐射强度。常用于碱金属、钙等几种谱线简单元素的测定。 * 仪器装置 ① 光源：包括喷雾器、雾化室和喷灯。 试液经喷雾器分散在压缩空气中成为雾，然后与可燃气体混合，在喷灯上燃烧，待测组分被激发发射谱线。 ②光学系统：包括滤光片、光栅等，目的在于分离不需要的谱线，让被测元素灵敏线通过。 ③光电检测系统。 火焰光度法分析示意图 1.光源系统2.光学系统3.检测系统 1 2 3 * 火焰光度法中的干扰 碱金属之间相互增强激发。 酸特别是硫酸、磷酸能使碱金属和碱土金属辐射减弱。 铝的存在会使钙的辐射降低。 有机溶剂（如甲醇、丙酮等）能增强碱金属的辐射以及影响试液的雾化和激发。 因此，分析时应使被测试液与标准溶液的组成尽量一致。 * §3-4 光谱定性及半定量分析 一．光谱定性分析 原子发射光谱法是理想的、快速的定性方法，可测70多种元素。 （一）光谱定性分析原理 各种元素的原子结构不同，在激发光源的作用下，得到的特征光谱不同。 确定存在某元素的条件：只要在光谱中找出某元素的2-3条灵敏线，一般就可以确定该元素存在。①不要求对元素的每条谱线都进行鉴别；②只根据一条灵敏线不能确定元素的存在。 * 灵敏线 灵敏线——元素谱线中最容易激发或激发电位较低的谱线。即有一定强度, 能标记某元素存在的特征谱线。 （最易激发或激发能较低的谱线—主共振线） 主共振线的激发能越低，产生的谱线波长越长，灵敏 线大都在长波区—可见、近红外区，如：碱金属 主共振线的激发能越高，产生的谱线波长越短，灵 敏线大都在远紫外区，如：非金属及惰性金属 主共振线的激发能中等，产生的谱线在中波区—近 紫外、可见区大部分金属及部分非金属。 * 最后线 当元素浓度稀释到一定程度时，坚持到最后的谱线。 谱线强度与试样中元素的含量有关，当元素的含量减少时，其谱线数目亦相应减少，随着元素含量减少而最后消失的谱线称为该元素的最后线。最后线往往就是元素的最灵敏线，即元素的主共振线。但是，当试样中元素含量较高时，由于产生谱线自吸现象，元素的最后线有时不是最灵敏线。 最容易辨认的元素的多重线组称为该元素的特征线组，如铁元素的四重线组（301.62nm、301.76nm、301.90nm、302.06nm）。 * 用来进行定性分析或定量分析的特征谱线称为分析线。 元素的分析线应该具备以下基本条件: 它是元素的灵敏线，具有足够的强度和灵敏度; 是元素的特征线组； 是无自吸的共振线； 不应与其它干扰谱线重叠。 分析线 * （二）光谱定性分析的方法 原子发射光谱定性分析一般采用摄谱法。 按照分析目的和要求不同，可分为指定元素分析和全部组分元素分析两种。 目前确认谱线最常用的方法有标准光谱图比较法和标准试样光谱比较法。 * 1．标准试样光谱比较法 如果只分析少数几种指定元素，同时这几种元素的纯物质又比较容易得到时，采用该方法比较方便。 样 品 纯物质(指定元素) 并列摄谱 只适合于少数指定元素的定性分析,即判断样品中是否含有某种或某几种指定元素时,可用此种方法。 在映谱仪上对谱线进行比较，如果试样光谱中有谱线与纯物质光谱波长在相同位置，则说明试样中存在这些元素 * 2.标准光谱图比较法—铁光谱比较法 铁的光谱线较多，大约有4600条，波长分布范围较宽210—660nm之间，每条谱线的波长都已精确测定，通过把铁光谱当作一把标尺，在放大20倍的纯铁光谱图上方准确标示出68种元素的灵敏线——按波长的位置、相对强度原子线、离子线。制成“元素标准光谱图”—铁光谱图。 * 元素标准光谱图 * 样 品 纯铁样 并列摄谱 定性分析时： 把摄得的谱板在映谱仪上放大20倍，使纯铁光谱与标准铁光谱图对齐，看样品光谱上的谱线与哪个元素的谱线重合，则可认为可能存在该元素。 此法可同时进行多种元素的定性分析。