第3章原子发射光谱法1.ppt

1802年年 Wollaston发现火焰中的钠黄线发现火焰中的钠黄线1823年年 Herschel创立了火焰光度法创立了火焰光度法1860年年 Kirchoff和和Bunsen 将谱线与元素相联系，奠定理论基础将谱线与元素相联系，奠定理论基础20世纪初世纪初 普朗克普朗克 玻尔等运用量子理论将光谱与原子结构联系玻尔等运用量子理论将光谱与原子结构联系20世纪世纪50年代年代 赛伯赛伯-罗马金将光谱强度与浓度联系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目前等离子体光源取代了经典的光源Atomic Emission Spectroscopy可直接分析固体、液体和气体试样可直接分析固体、液体和气体试样,可分析可分析70种元素种元素 选择性好选择性好 同时测定多种元素不需分离，铌和钽等同时测定多种元素不需分离，铌和钽等检出限低检出限低 检出限检出限 gg-1级，级，ICP可达可达ngmL-1 1.特点特点应用应用 冶金、钢铁、地质、机械、环保等部门，主冶金、钢铁、地质、机械、环保等部门，主要用于金属元素的分析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对低含量分析有相当的准确度和精密度,检测检测器灵敏度高器灵敏度高取样量少，速度快，几取样量少，速度快，几mg 几十几十mg仅能反映原子或离子的性质，不能给出物质分子仅能反映原子或离子的性质，不能给出物质分子结构、价态和状态等信息结构、价态和状态等信息 nT 温度温度 单位体积内基态原子数单位体积内基态原子数nEi 激发电位激发电位 nk 玻耳兹曼常数玻耳兹曼常数 ngi ngo 基态统计权重基态统计权重kTE-0i0iieggNNkTE0i0ijijijiijj iieggNhAhNAIIij=NiAijhvijn Aij高能级高能级 i 向低能级向低能级 j 跃迁的概率跃迁的概率,自发发射系数自发发射系数谱线强度公式（谱线强度公式（3-5）（1）原子内部常数：）原子内部常数：Aij、ij、gj、g0、Ei（2）激发温度：）激发温度：T（3）基态原子数：）基态原子数：N0kTE-0i0iieggNN激发电位和电离电位激发电位和电离电位 Ei和和U（1）原子内部常数：）原子内部常数：Aij、ij、gi、g0、Ei(P19)影响因素：影响因素：I e Ei，Ei，IEi越低，越低，I 越大越大 共振线（第一共振线）共振线（第一共振线）Ei最低，最低，I 最大最大共振线共振线从激发态直接跃迁到基态的谱线从激发态直接跃迁到基态的谱线第一共振线第一共振线从最低能级的激发态（第一激发态）跃迁从最低能级的激发态（第一激发态）跃迁到基态的谱线到基态的谱线kTE0i0ijijijiijj iieggNhAhNAI（2）激发温度）激发温度 Tn T较低时，较低时，T,e-Ei/kT,I影响因素：影响因素：n T超过某一值时超过某一值时电离发生电离发生原子线强度原子线强度,离子线强度离子线强度P20 图图3-1kTE0i0ijijijiijj iieggNhAhNAIkTE0i0ijijijiijj iieggNhAhNAIn自蚀自蚀自吸严重时，谱线中自吸严重时，谱线中央强度低于边缘强度。央强度低于边缘强度。（图（图3-3）I0/I=eadclg(I0/I)=adc lge lge=0.434 A=A=b c