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原子发射光谱法测定方法原子发射光谱法是一种用于元素分析的传统方法，也是目前最常用的表征原子能级结构的方法。
本文将详细介绍原子发射光谱法的原理、测定方法以及应用。
一、原理原子发射光谱法基于原子能级结构的理论，利用激发源将样品原子激发为激发态，然后通过介质，将这些激发态原子的电子跃迁回到较低的能级，从而实现发射光谱。
每种元素的原子发射光谱是独特的，可以根据这些发射光谱来确定样品中各种元素的含量。
二、测定方法1. 原子发射光谱法的装置原子发射光谱法的装置一般包括以下部分：样品供给装置、激发源、光谱仪、信号放大器和信息处理装置。
2. 样品处理样品处理的重要性不言而喻，因为精确的分析结果必须从准确的样品中获得。
可以通过显微观察或分析其外观和颜色来确定样品中的化学成分和杂质。
灰吸收法和氮化方法常用于消除样品的有机和无机杂质。
3. 激发源激发源是原子发射光谱法中最关键的部分，它负责激发样品原子的电子从基态跃迁到激发态，强制性激发分为热力学激发和非热力学激发。
热力学激发是通过样品表面的火焰或电弧等电离条件来完成的，使原子达到雇员，它们可以受激光量输入并产生较高的激发能量。
非热力学激发则是通过化学气氛或单独的电离源激发，也必须使用高能量输入的激发源。
4. 光谱仪当样品中的原子被激发时，它们将发出放射性，从而产生辐射谱线。
重要的是收集这些发光谱线并将其分解成其组成部分。
这可以通过光谱仪完成，光谱仪利用棱镜或光栅将光谱分离成单色光信号并记录光谱。
光谱准确度与光谱仪精度有关，应选择质量好，精度高的光谱仪。
5. 信号放大器和信息处理信号放大器和信息处理是相互关联的，在信号处理程序中可以调整放大器的控制，以及记录和处理光谱图的算法和软件。
在信号放大器和信息处理的整个过程中，确定计算要素浓度的算法和过程是至关重要的。
三、应用原子发射光谱法在我们的日常工作中有着广泛应用的地方，如石化、机械、金属、环保、农业、医药、食品等各个领域。
原子发射光谱法和原子吸收光谱法是分析化学中常用的两种技术手段，用于测定样品中的元素含量。
它们在实验原理、仪器设备、分析方法等方面存在一些差异，同时也各自具有一些优点和缺点。
下面将详细介绍这两种光谱法的特点。
一、原子发射光谱法1. 原理：原子发射光谱法是基于原子激发态与基态之间的电子跃迁而进行分析的。
样品先被气体火焰、电弧等高温条件下原子化，然后通过外部能量激发原子使其处于激发态，激发态原子会发射出特定波长的光线。
通过检测和测量这些发射光线的强度和波长，可以确定样品中的元素含量。
2. 优点：- 灵敏度高：原子发射光谱法对于大多数元素都具有较高的灵敏度，可以测定低至微克级别的元素含量。
- 多元素分析：原子发射光谱法可以同时分析多个元素，因为不同元素的激发发射光谱具有独特的特征波长，可以通过同时检测多个波长来分析多种元素。
- 范围广：原子发射光谱法适用于固体、液体和气体样品，可以分析多种不同形态的样品。
3. 缺点：- 精密度较低：原子发射光谱法的精密度相对较低，误差较大。
这是因为在样品原子化和激发过程中，可能会出现非选择性的基态原子和激发态原子共存，导致信号的干扰和背景噪声。
- 不适用于稀释样品：如果样品中元素含量过低，原子发射光谱法的灵敏度可能不足以准确测定元素含量。
- 仪器复杂：原子发射光谱法需要使用高温和高能量的电弧或火焰进行样品原子化和激发，因此仪器设备较为复杂。
二、原子吸收光谱法1. 原理：原子吸收光谱法是基于原子对特定波长的光线的吸收而进行分析的。
样品先被原子化，然后经过光源产生的特定波长的光线通过样品，被原子吸收。
通过测量吸收光线的强度，可以确定样品中的元素含量。
2. 优点：- 精密度高：原子吸收光谱法的精密度相对较高，误差较小。
因为在原子吸收过程中，只有特定波长的光线能够被原子吸收，不会受到其他波长光线的干扰。
- 高选择性：原子吸收光谱法可以通过选择不同的波长来分析不同元素，具有较高的选择性。
原子发射光谱法
总则
原子发射是当原子或离子在电磁辐射下被激发发射的过程。
在原子发射光谱仪上的样品受到高温，温度高到足以引起不仅离解成原子，而且还造成显著量化的样品的原子碰撞和电离。
一旦原子和离子被激发时，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)。
原子发射光谱法是用于通过测定样品中产生的元素原子蒸汽的发射线中的一个强度来确定样品中的元素浓度的技术。
确定在对应于该发射线的波长下进行。
在这一章中只做火焰中的雾化处理。
电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-AES）的方法，在其他章节描述。
仪器设备
包括：
样品导入和雾化系统;
火焰，以产生目的原子;
单色器
检测器
数据采集单元
氧气，空气和可燃气体如氢气，乙炔，丙烷或丁烷可在火焰中使用。
雾化源是至关重要的，因为它必须提供足够的能量，以激发和雾化原子。
从火焰中发出的原子光谱具有比自其他来源元素释放高强度的优点，主要是火焰没有强大到足以引起许多元素雾化。
酸化水是用于制备测试和参比溶液的选择的溶剂，但应采取预防措施，以确保该溶剂不与火焰的稳定性干扰，也可以使用有机溶剂。
干扰因素
光谱干扰可通过选择用于测量的合适的发射线或通过调节用于频谱频带宽度的狭缝被降低或消除。
物理干扰可通过稀释样品，采取标准加入法或基体匹配来消除干扰。
化学干扰是通过使用化学改进剂或电离缓冲溶液来减少干扰的。
记忆效应
记忆效应是装置内的分析物所引起的，可以通过试验过程中彻底漂洗，或如果可能稀释溶液从而降低了它们的盐的含量进行测定的限制，或尽可能迅速地抽吸溶液来减少。
方法
建议实验室尽可能选择塑料器具。
原子吸收光谱仪的操作应按制造厂商说明书，在规定的波长处进行。
优化用于试验要分析的特定元件和相对于样品特定的实验条件（如火焰温度，燃烧器的调整，使用离子缓冲液，溶液的浓度）。
将空白溶液加入原子化器，并调整仪器读数。
通过用溶剂使装置归零而确定空白值。
导入最大浓度的对照溶液，调整灵敏度以便读取最大吸收值。
它会优先使用属于本校准曲线的线性部分内的浓度。
如果不可能，校准曲线也可以是弯曲的，然后可应用校准软件校正。
采用直接标定法（方法I）或标准加入法（方法II），通过对比对照溶液与已知浓度的待测定元素进行测定。
方法一、直接校正法
对于常规检测，需制备和检测3份对照溶液和空白溶液。
按照标准规定，制备供试品溶液（供试液）。
制备不少于3份的待测元素对照溶液，其浓度值应涵盖供试溶液浓度的预期值。
对于含量测定，最佳校正水平介于待测元素预估含量或标准中所规定限度的0.7和1.3倍。
对于纯度测定，校正水平为检测限和为待测元素的规定限度的1.2倍。
对照溶液和空白溶液中应按统一浓度加入供试液中所添加的任何试剂。
每种溶液导入仪器时，应按照相同份数，以便得到稳定读书。
校正。
通过将平均值作浓度的函数，用对照溶液所得平均数值绘制校正曲线。
从所获得曲线上确定供试液中元素的浓度。
方法二、标准加入法
取至少3只相同容量瓶，加入按规定制备的待测物溶液（供试液）。
除一只容量瓶外，向其余瓶中加入含已知浓度的待测元素的对照溶液，逐瓶增大对照溶液的加入量，以得到一系列浓度稳步增加的已知元素溶液，响应曲线的线性部分，如可能。
用溶剂将每一瓶内容物稀释至刻度。
每种溶液导入仪器时，应按照相同份数，以便得到稳定读数。
计算。
用最小二乘拟合计算出图形的线性方程，从而得到供试品溶液中待测元素的浓度。
方法验证
应按适当的时间间隔，验证标准所规定的方法。
线性
按校正范围，制备并检测不少于4份对照溶液及一份空白溶液。
检测不少于5次。
校正曲线的计算方法是最小二乘回归所有测量数据。
用平均值、测量数据和校正曲线的置信区间绘制出回归曲线。
操作方法仅在如下条件符合时有效：
- 相关系数至少为0.99，
- 每个校正水平的残差是随机分布在校正曲线附近。
计算最低和最高校正水平的相对标准偏差。
当估算的最低和最高校正水平的相对标准偏差小于0.5或大于2.0时，使用加权线性回归，能获得更精确的预期校正曲线。
将线性和二次加权函数应用于数据，可找到最适当的加权函数。
如果从线性显示出平均值偏差校正曲线，可使用二维线性回归。
准确度
验证准确性，最好使用经过认证的对照品（CRM）。
如无可能，测定回收率。
回收率
对于含量测定，回收率为90%-110%。
对于其他测定，例如，用于痕量元素分析，如果回收率落在理论值的80%-120%范围以外，该测试无效。
回收率可通过一个合适的而且加入已知量分析物的（校正范围的中间浓度）的对照溶液（基体液）而测定。
重复性
含量应不大于3%，杂质测定应不大于5%。
定量限
确认（例如，使用10σ方法测定）定量限低于所测定的限度值。
