原子发射光谱定性分析

光谱定性分析的基本原理光谱定性分析是一种通过物质对光的吸收、发射、散射等特性来确定其化学成分和结构的方法。

在化学分析中，光谱定性分析具有重要的应用价值，可以帮助化学家快速准确地确定物质的成分和结构。

本文将介绍光谱定性分析的基本原理，希望能为相关领域的研究人员提供一些帮助。

光谱定性分析的基本原理主要包括原子光谱、分子光谱和质谱三种类型。

原子光谱是通过原子吸收光谱和原子发射光谱来进行分析的，主要应用于金属元素的分析。

分子光谱则是通过分子的振动、转动和电子跃迁等过程来进行分析，主要应用于有机物和无机物的分析。

质谱则是通过物质的质荷比来进行分析，可以用于确定化合物的分子结构和分子量。

在光谱定性分析中，最常用的是原子吸收光谱和分子红外光谱。

原子吸收光谱是通过原子在特定波长的光线作用下吸收特定的能量，从而产生吸收线，通过测定吸收线的位置和强度来确定样品中金属元素的含量。

而分子红外光谱则是通过样品中分子的振动和转动引起的红外吸收来确定分子的结构和成分。

光谱定性分析的基本原理是通过物质对光的吸收、发射、散射等特性来确定其化学成分和结构。

在实际应用中，可以通过光谱仪器来测定样品的光谱特性，然后根据已知的标准光谱图谱或者数据库来进行比对分析，从而确定样品中的化学成分和结构。

总的来说，光谱定性分析是一种非常重要的化学分析方法，它可以帮助化学家快速准确地确定物质的成分和结构。

通过对光谱定性分析的基本原理的了解，可以更好地应用光谱定性分析方法进行化学分析工作，为科学研究和工程技术提供支持。

光谱定性分析的基本原理是化学分析中的重要内容，它可以帮助化学家快速准确地确定物质的成分和结构。

希望本文的介绍能够对相关领域的研究人员有所帮助，也希望大家能够在实际工作中更好地应用光谱定性分析的方法，为科学研究和工程技术提供支持。

原子发射光谱（Atomic Emission Spectrometry，AES）是一种利用物质在热激发或电激发下，每种元素的原子或离子发射特征光谱来判断物质的组成，进行元素的定性与定量分析的方法。

原子发射光谱法具有多元素检测、分析速度快、选择性好、检测限低、准确度高、误差较小、试样消耗少、线性范围大等优点。

然而，它也存在一些局限性，如不能非金属、光谱复杂、价格昂贵等。

在原子发射光谱法中，定量和半定量的分析主要依据以下原理：
1. 定量分析：通过测量待测物质中各元素的发射光谱强度，与标准光谱强度进行比较，从而计算出待测物质中各元素的含量。

常用的定量分析方法有：标准曲线法、标准加入法、内标法等。

2. 半定量分析：通过比较待测物质中某元素的发射光谱与已知浓度的标准物质光谱，对待测物质中该元素的含量进行大致估算。

半定量分析常用的方法有：目视法、比较法等。

在实际应用中，原子发射光谱法可对约70 种元素（包括金属元素及磷、硅、砷、碳、硼等非金属元素）进行分析。

在一般情况下，用于1% 以下含量的组份测定，检出限可达ppm，精密度为10% 左右，线性范围约2 个数量级。

这种方法可有效地用于测量高、中、低含量的元素。

原子发射光谱测定方面的分析摘要：原子发射光谱主要曾经应用于发现新元素以及建立原子结构理论。

随着分析科学技术的不断发展,人们对分析仪器的要求也越来越高,不但要求将来的分析仪器设备具有更高的灵敏度、精密度以及分析速度,更要求其向微型化、自动化和集成化的方向发展。

关键词：原子发射光谱；分析仪器；分析速度一、概述1.原子发射光谱法的概述原子发射光谱法，是根据处于激发态的待测元素原子回到基态时发射的特征谱线对待测元素进行分析的方法。

在正常状态下，元素处于基态，元素在受到热（火焰）或电（电火花）激发时，由基态跃迁到激发态，返回到基态时，发射出特征光谱（线状光谱）。

原子发射光谱法包括了三个主要的过程，即：（1）原子发射光谱主要由光源提供能量给样品，从而使样品蒸发、形成气态原子以及进一步使气态原子激发得到光辐射的过程；（2）其将复合光经单色器分解成按顺序排列的谱线，从而形成光谱；（3）使用检测器来检测光谱中的谱线的波长以及谱线的强度。

“原子发射光谱分析”是《分析试验室》期刊两年一次的综述。

自 1991 年起, 至今已有 4 篇综述发表, 这些综述推动了我国原子发射光谱分析的发展，具有好的参考价值。

在有关原子光谱分析的技术中,原子发射光谱法的特点是拥有检测线性范围宽以及多元素可以同时测定的能力,原子发射光谱法被视为一种标准的分析方法,现今，原子发射光谱法广泛应用于痕量元素的分析测定。

分析测定主要的基本原理是使物质处于热激发或电激发,其由元素的离子或原子发射出特征光谱,根据发射出来的特征光谱的强弱，从而可对元素进行定性与定量分析的过程。

原子发射光谱仪器主要由波长选择系统、检测系统、进样系统以及激发光源组成。

2.原子发射光谱的分析方法（1）定性分析每一种元素的原子都有它的特征光谱，根据原子光谱中的元素特征谱线就可以确定试样中是否存在被检元素。

通常将元素特征光谱中强度较大的谱线称为元素的灵敏线。

只要在试样光谱中检出了某元素的灵敏线，就可以确证试样中存在该元素。

【实验题目】原子发射光谱定性和定量分析【实验目的】1、把握光谱定性分析的一样原理和方式。

2、把握光谱定量分析的一样原理和方式。

3、了解电感耦合等离子体原子发射光谱仪的利用方式。

【实验原理】但当原子受到能量(如热能、电能等)的作历时，原子由于与高速运动的气态粒子和电子彼此碰撞而取得了能量，使原子中外层的电子从基态跃迁到激发态，处于激发态的原子是十分不稳固的，在极短的时刻内便跃迁至基态或其它较低的能级上。

当原子从较高能级跃迁到基态或其它较低的能级的进程中，将释放出多余的能量，这种能量是以必然波长的电磁波的形式辐射出去的，其辐射的能量可用下式表示：△E=E2-E1=hv谱线波长：λ=c/v每一种元素因其原子结构不同，受激发后都能够产生自己的特点光谱，每一种元素的特点光谱通常包括有很多谱线，谱线的强度各不相同。

一个试样如含有假设干种元素，谱线上就有这假设干种元素的特点光谱，特点光谱的条数多少与各元素含量高低有关。

当某元素含量降低时，其光谱中的弱线接踵消失，而不被检出。

最后消失的几条谱线叫“灵敏线”定性分析一样只需找出某元素的灵敏线即可确信该元素的存在。

光谱分析依照这些元素的特点光谱就能够够准确无误的辨别元素的存在(定性分析)，而这些光谱线的强度又与试样中该元素的含量有关，因此又可利用这些谱线的强度来测定元素的含量(定量分析)。

当温度一按时，光谱线的强度与试样中该元素的浓度之间的关系符合以下体会公式：I=a C blgI=blgc+lga【实验仪器与试剂】（1）仪器：IRIS INTREPIDⅡ XSP 高频电感耦合等离子直读仪。

（2）试剂：氩气；未知样品；钙、镁保准储蓄液：100ug/mL；蒸馏水。

【实验内容与步骤】1、定性分析按仪器操作规程，设置仪器参数，点燃等离子体，运行全谱命令，对未知样品进行分析。

仪器要紧参数：高频功率，1150W；冷却气流量，15L/min；辅助气流量，/min；载气压力，25psi；蠕动泵转速，120r/min；溶液提升量，min。

实验金属或合金中杂质元素的原子发射光谱定性分析一、实验目的1．学习原子发射光谱分析的基本原理和定性分析方法。

2．掌握发射光谱分析方法的电极制作、摄谱、冲洗感光板等基本操作。

3．掌握铁光谱比较法定性判别未知试样中所含杂质元素。

4．学会正确使用摄谱仪和投影仪。

二、实验原理各种元素的原子被激发后，因原子结构不同，可发射许多波长不同的特征光谱谱线，因此可根据特征光谱线是否出现，来确定某种元素是否存在。

但在光谱定性分析中，不必检查所有谱线，而只需根据待测元素2~3条最后线或特征谱线组，即可判断该元素存在与否。

所谓元素的最后线是指当试样中元素含量降低至最低可检出量时，仍能观察到的少数几条谱线。

元素的最后线往往也是该元素的最灵敏线。

而特征线组往往是一些元素的双重线、三重线、四重线或五重线等，它们并不是最后线。

例如，镁的最后线是285.2nm一条谱线，而最易于辨认的却是在277.6 ~ 278.2nm之间的五重线。

此五重线由于不是最后线，在低含量时，在光谱中不能找到。

但由于特征谱线组易于辨认，当试样中某些元素含量较高时，就不一定依靠其最后线，而只用它的特征谱线组就足以判断了。

表1-1列出了各元素在228.0 ~ 460.0 nm范围内的重要分析线，供光谱定性分析时使用。

但必须注意，判定某元素时，如果最后线不出现，而较次灵敏线反而出现，则可能是由其他元素谱线的干扰而引起的。

事实上，由于试样中许多元素的谱线波长相近，而摄谱仪及感光板的分辨率又有限，在记录到的试样光谱中，谱线会相互重叠，发生干扰。

当需要确证某一元素的分析线是否受到干扰时，首先要判明干扰元素是否存在（检查干扰元素的最后线存在与否）。

当一条分析线确实受到干扰时，可以根据别的分析线来确定该元素的存在与否。

在光谱定性分析中，除了需要元素分析线表外，还需要一套与所用的摄谱仪具有相同色散率的元素标准光谱图。

图1-1为波长范围在301.0~312.4nm的元素标准光谱图。

实验四原⼦发射光谱定性分析实验四原⼦发射光谱定性分析【实验⽬的】1. 学习原⼦发射光谱仪的摄谱过程。

2. 学会利⽤标准铁谱图查找未知物中的元素和指定元素的定性⽅法。

【基本原理】物质中每种元素的原⼦在电能（或热能）激发下能发射出特征谱线，经摄谱仪⾊散系统⾊散后，按不同波长顺序排列的光谱记录在感光板上。

根据谱线位置与标准铁谱图已标定的铁谱线⽐较，查找出元素的2~3条灵敏线或特征谱线组，可判断某⼀元素是否存在。

如果要查找指定元素，⾸先从谱线表上查出该元素的特征谱线，然后根据波长范围有⽬的地从光谱板上确定元素是否存在。

【仪器试剂】仪器：WPG-100平⾯光栅摄谱仪（仪器操作详见实验“铅锌矿烟道灰中锗的光谱定量分析”后附录）；φ6 mm 光谱纯⽯墨电极（上电极锥形、下电极凹形），光谱纯铁电极；天津紫外I 型光谱感光板；8 W 型光谱投影仪。

试剂：显影液、定影液，其分别配⽅⽰于表5-4和表5-5。

表5-4 显影液（A 、B 配⽅）配制A 、B液时，必须按顺序逐⼀溶解后再加⼊第⼆种试剂，在显影前才把A 、B 液按1:1混合，在18~20℃时显影时间为3~4 min 。

试样制备：把待分析试样粉碎，⽤玛瑙研钵磨成粉末状待分析。

摄谱条件：中⼼波长300 nm ；狭缝宽度5 m ；中间光栏3 mm ；电极距离5 mm 。

操作记录见表5-6。

* 为实验五记录表格。

【实验步骤】1. 将粉末试样装⼊下电极⼩孔中，为防⽌燃弧时试样喷溅，⽤⼲净⼩玻璃棒压紧，同时操作过程中要防⽌试样污染。

2. 在暗室中将感光板装⼊板盒，切记勿把感光板装反⽅向，然后把板盒装在摄谱仪上，此过程切勿使感光板曝光。

3. 摄谱（1）摄谱条件：依据分析试样所需的波长范围选⽤中⼼波长。

照仪器说明书给出指标，某中⼼波长所对应的光栅转⾓、狭缝调焦和狭缝倾⾓等设置仪器参数（仪器操作详见实验“铅锌矿烟道灰中锗的光谱定量分析”后附录）。

为消除⼆级光谱重叠，在第三聚光镜套上“1”号滤光⽚。