仪器分析-原子发射光谱法
- 格式:ppt
- 大小:528.50 KB
- 文档页数:42
第四章原子发射光谱分析法光谱的产生主要由分析试样的蒸发过程(把样品首先挥发为气态原子或离子)及气体原子和离子的激发过程两部分组成。
发射光谱的分类:(一)线光谱:由物质的气态原子(或者离子)被激发而产生的具有一定波长的不连续的线条,又称为原子(或离子)光谱。
(二)带光谱:气态分子被激发而产生的,由一些波长非常相近的光带和暗区相间而组成,也叫分子光谱。
(三)连续光谱:固态或者液态物质激发后产生的连续的无法分辨出明显谱线的光谱。
比如炽热的碳电极发射的光谱极为连续光谱。
原子发射光谱的研究对象是被分析物质发出的线光谱,利用特征谱线的波长和强度来进行定量和定性分析。
1原理、特点和应用范围1.1原理把样品首先挥发为气态原子或离子,这些原子或离子受到高温激发或电激发会产生外层电子的跃迁,外层电子跃迁到高能态(激发态)。
处于激发态不稳定(寿命小于10-8s),迅速回到基态时,就要释放出多余的能量,若此能量以光的形式出显,既得到发射光谱。
ΔE=E2-E1=hc/λ=hυ=hσch为普朗克常数(6.626×10-34J·s),c为光速(2.997925×108m·s-1)1.2光谱分析法的特点和应用范围①分析速度快,能同时测定多种元素。
②选择性好。
③灵敏度高。
④准确度较好。
⑤另外测定试样消耗少,一般只需几毫克~几十毫克,且可在基本不损坏试样的情况下进行分析。
1.3光谱分析法的局限性➢光谱分析是一种相对的分析方法,一般需要用一套已知准确含量的标准样品对照测定,而标准样品的标定却需要用化学分析方法作基础➢理论上,所有元素都有它特征的发射光谱,但对于惰性气体和一些非金属元素,如硫、硒、碲、卤素等,因很难得到他们的测量条件,这些元素的测定灵敏度很低,或根本无法测定➢对于高含量的元素,光谱分析的准确度较差(5%~10%)➢发射光谱法只能用于元素分析,而不能确定这些元素在样品中的化合物状态2光谱分析的仪器设备2.1光源➢作用:提供足够的能量使得试样蒸发、解离、原子化、激发产生光谱会使价电子脱离原子核的束缚,使得原子成为离子,这个过程为电离。
第九章原子发射光谱分析法1.基本概念丁铎尔散射:光通过含有许多大质点(其颗粒大小的数量级等于光波的波长)的介质时产生的散射光。
乳浊液、悬浮物溶液、胶体溶液等所引起的散射均为丁铎尔散射。
分子散射:指辐射能与比辐射波长小得多的分子或分子聚集体之间的相互作用而产生的散射光。
分子散射又可分为瑞利散射和拉曼散射。
瑞利散射:光子与分子间发生“弹性碰撞”,人射光能量小,分子外层电子不跃迁,而分子跃迁到“受激虚态”,并在10-15~10-12s回到基态,将吸收的能量以入射光同样的波长释放,仅相当于光子改变了运动方向。
拉曼散射:光子与分子间发生的“非弹性碰撞”,两者之间发生了能量交换,产生与入射光波长不同的散射光,即拉曼散射光。
拉曼位移:拉曼散射光与瑞利散射光的频率差。
其大小与物质分子的振动与转动能级有关。
不同分子有不同的拉曼位移值。
拉曼位移是表征物质分子振动、转动能级特性的一个物理量,反映了分子极化率的变化,可用于物质的结构分析。
自吸自蚀:位于中心的激发态原子发出的辐射被边缘的同种基态原子吸收,导致谱线中心强度降低的现象,称为自吸。
元素浓度低时,一般不出现自吸,随浓度增加,自吸越严重,当达到一定值时,谱线中心完全吸收,如同出现两条线,这种现象称为自蚀。
原子光谱:原子光谱是由原子外层价电子在受到辐射后在不同能级之间的跃迁所产生的各种光谱线的集合,每条谱线代表了一种跃迁。
原子的能级通常用光谱项符号来表示。
外层电子在两个能级之间的跃迁应符合选择定则。
原子发射光谱与原子吸收光谱均属于原子光谱。
原子发射光谱:以火焰、电弧、等离子炬等作为光源,使基态气态原子的外层电子受激跃迁至高能级,返回低能级或基态时发射出特征光谱进行定量分析的方法。
特征光谱与特征谱线:不同元素具有不同的特征光谱。
元素由第一激发态到基态的跃迁最易发生,需要的能量最低,产生的谱线也最强,该谱线称为共振线,也称为该元素的特征谱线。
最后线、分析线、灵敏线及共振线:复杂元素的谱线可能多达数千条,只能选择其中几条特征谱线检验,称其为分析线。