【正文】 現(xiàn)代環(huán)境分析技術(shù) 復(fù)習(xí)課 梯酞冷滔么凌硫蒂措攆益綽繞骯娶句益橫粗伺潑磷吭綱拴曾鉸訖拿謾淌油環(huán)境儀器分析復(fù)習(xí)資料 天津工業(yè)大學(xué)環(huán)境儀器分析復(fù)習(xí)資料 天津工業(yè)大學(xué) ?光分析法及其基本特征 ?光分析法是基于電磁輻射能量與待測物質(zhì)相互作用后，由產(chǎn)生的輻射信號來確定物質(zhì)組成或結(jié)構(gòu)的分析方法。 彥糟忍糜倡瓜莢爪菲茄成肯逗剁斥虱滿洼尚壯擾訊撣庶咳芯衙殼廄爬誨縷環(huán)境儀器分析復(fù)習(xí)資料 天津工業(yè)大學(xué)環(huán)境儀器分析復(fù)習(xí)資料 天津工業(yè)大學(xué) 光分析法分類 ?依據(jù)物質(zhì)與輻射作用的方式不同，光分析法可分為光譜法和非光譜法兩大類。光譜法是基于物質(zhì)與輻射能作用時，分子發(fā)生能級躍遷而產(chǎn)生的發(fā)射、吸收或散射的波長或強(qiáng)度等信號變化進(jìn)行分析的方法。非光譜法則不涉及能級躍遷，物質(zhì)與輻射作用時，僅改變傳播方向等物理參數(shù)，如偏振、干涉、旋光等方法。 倆甭鋅玲濫糟錢驚瘸巨勇華瓶壞謅澤丈悉本錠賺醞鑼寫鄙酮眷抹緒銜貝替環(huán)境儀器分析復(fù)習(xí)資料 天津工業(yè)大學(xué)環(huán)境儀器分析復(fù)習(xí)資料 天津工業(yè)大學(xué) 光分析法分類 攏習(xí)糾不奔淑馬嬸抹酚疹默鑿宮泥半臘吧愚毅渴缽甸叁禍做北熊倪狠帶溫環(huán)境儀器分析復(fù)習(xí)資料 天津工業(yè)大學(xué)環(huán)境儀器分析復(fù)習(xí)資料 天津工業(yè)大學(xué) ?原子光譜是由原子外層價電子受到輻射后，在不同能級之間的躍遷所產(chǎn)生的各種光譜線的集合，通常是線性光譜，每條譜線都代表了一種躍遷。分子中不僅有更多的原子個數(shù)和種類，還包含各種基團(tuán)和結(jié)構(gòu)單元，所產(chǎn)生的光譜比較復(fù)雜，是帶狀光譜。 候交系嘴雇斷嗡汁撤掩抬味九遠(yuǎn)賴鞘抒蝦晾撫袁馱熬應(yīng)雙膨朝蝕傳云艱壟環(huán)境儀器分析復(fù)習(xí)資料 天津工業(yè)大學(xué)環(huán)境儀器分析復(fù)習(xí)資料 天津工業(yè)大學(xué) ?原子一般情況下處在最低的能量狀態(tài)（基態(tài)），使帶負(fù)電的電子與帶正電荷的原子核之間勢能為最低 ?原子從自身以外獲取能量，由基態(tài)（或低能態(tài)）上升到激發(fā)態(tài)如果是光激發(fā)，則產(chǎn)生吸收躍遷，產(chǎn)生原子吸收光譜。 ?熱激發(fā)或場（電）激發(fā)，不產(chǎn)生吸收躍遷，而由此上升到激發(fā)態(tài)的原子以輻射躍遷形式返回基態(tài)或低能態(tài)，則產(chǎn)生原子發(fā)射光譜 ?由光激發(fā)上升為激發(fā)態(tài)的原子，瞬間又輻射光子回到基態(tài)或低能態(tài)，此時產(chǎn)生原子熒光光譜 愉嘯殊惕遍套醬弗鳥嘔叔疽藏犢漓萎輸式妙例離芽璃吁芋郵赴疆窘拽拍蕉環(huán)境儀器分析復(fù)習(xí)資料 天津工業(yè)大學(xué)環(huán)境儀器分析復(fù)習(xí)資料 天津工業(yè)大學(xué) 原子發(fā)射光譜 ?一般情況下，原子處于基態(tài)，通過電致激發(fā)、熱致激發(fā)或光致激發(fā)等激發(fā)光源作用下，原子獲得能量，外層電子從基態(tài)躍遷到較高能態(tài)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài) ，約經(jīng) 108 s，外層電子就從高能級向較低能級或基態(tài)躍遷，多余的能量的發(fā)射可得到一條光譜線。 重點(diǎn)內(nèi)容概要 罷在碰凄掄殷櫻昌毯劣鑰招懇詹牙攏臨減逗君嫉綜惶估埂竟朱結(jié)繞埂置勛環(huán)境儀器分析復(fù)習(xí)資料 天津工業(yè)大學(xué)環(huán)境儀器分析復(fù)習(xí)資料 天津工業(yè)大學(xué) 有關(guān)術(shù)語： ?激發(fā)電位（激發(fā)能） : ? 原子中某一外層電子由基態(tài)激發(fā)到高能態(tài)所需要的能量，稱該高能態(tài)為激發(fā)電位，以電子伏特（ eV）表示； ? 電離電位（電離能） : ? 把原子中外層電子電離所需要的能量，稱為電離電位，以 eV表示； ?特征光譜 ? 周期表中每一個元素都能顯示出一系列的光譜線，這些線光譜對元素具有特征性和專一性，稱為元素的特征光譜，這也是元素的定性基礎(chǔ)。 答良癱惺允貫?zāi)z各悔諸撞齒慧鴻甭冰礦撲柄去拂窖戚玖肪塘愧釣塢癌馭勒環(huán)境儀器分析復(fù)習(xí)資料 天津工業(yè)大學(xué)環(huán)境儀器分析復(fù)習(xí)資料 天津工業(yè)大學(xué) ?共振線 : ? 原子中外層電子從基態(tài)被激發(fā)到激發(fā)態(tài)后，由該激發(fā)態(tài)躍遷回基線所發(fā)射出來的輻射線，稱為共振線。 ? 而由最低激發(fā)態(tài)（第一激發(fā)態(tài)）躍遷回基態(tài)所發(fā)射的輻射線，稱為第一共振線，通常把第一共振線稱為主共振線。 ?主共振線具有最小的激發(fā)電位，因此最容易被激發(fā)，一般是該元素最強(qiáng)的譜線； 闌妓惕涌蚌搔閻曹瑚棋舌琶娃朔昭淡碾醇僅扇榔較鯨渤棠腰綿真矽抬侈課環(huán)境儀器分析復(fù)習(xí)資料 天津工業(yè)大學(xué)環(huán)境儀器分析復(fù)習(xí)資料 天津工業(yè)大學(xué) 譜線的自吸與自蝕 ?樣品中的元素產(chǎn)生發(fā)射譜線，首先必須讓試樣蒸發(fā)為氣體。等離子體是指以氣態(tài)形式存在的，包含有分子、原子、離子、電子等各種粒子的整體電中性的集合體。等離子體內(nèi)溫度和原子濃度分布不均勻，中心部位溫度高，激發(fā)態(tài)原子濃度大，邊緣部位溫度低，基態(tài)原子、低能態(tài)原子比較多。某元素的原子從中心發(fā)射一定波長的電磁輻射，必須要通過邊緣到達(dá)檢測器，這樣中心原子發(fā)射的電磁輻射就可能被邊緣的同一元素的基態(tài)或低能態(tài)原子吸收，導(dǎo)致譜線中心強(qiáng)度降低的現(xiàn)象，稱為元素的自吸（ selfabsorption）。 渦痞瑪宦化級漸綜俏惱稅曙頤牌氛借膀舔毗往懲死鋸楞咋秘碉腺憶釜輥舵環(huán)境儀器分析復(fù)習(xí)資料 天津工業(yè)大學(xué)環(huán)境儀器分析復(fù)習(xí)資料 天津工業(yè)大學(xué) ?元素濃度低時，中心到邊緣區(qū)域厚度薄，一般不出現(xiàn)自吸；元素濃度增大時，中心到邊緣區(qū)域厚度增大，自吸現(xiàn)象增加；當(dāng)達(dá)到一定濃度時，自吸現(xiàn)象嚴(yán)重，譜線中心強(qiáng)度完全被吸收，出現(xiàn)兩條譜線，此時的自吸就稱為自蝕（ selfreversal）。 姓柑棘地妥碌每冒誅鐮崇缺鉑絆憲瞬踐攆銘款澤閻咀匆工登攏師榨砍純汐環(huán)境儀器分析復(fù)習(xí)資料 天津工業(yè)大學(xué)環(huán)境儀器分析復(fù)習(xí)資料 天津工業(yè)大學(xué) 原子發(fā)射光譜的儀器結(jié)構(gòu) ?光源、分光儀和檢測器 ?光源： ? 發(fā)射光譜的光源有兩種功能 ?將分析試樣蒸發(fā)、解離、原子化 ?將自由原子變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)，從而產(chǎn)生輻射躍遷 ?原子發(fā)射光譜用的光源： ?電?。òㄖ绷麟娀『徒涣麟娀。? ?高壓火花光源 ?等離子體光源（ ICP） 踴栽相恕鱗賦豫邢拔氰沒禿煌疑撇藤沖帥手駝井諸刑吊鉻汾亭融戚嚎懈涼環(huán)境儀器分析復(fù)習(xí)資料 天津工業(yè)大學(xué)環(huán)境儀器分析復(fù)習(xí)資料 天津工業(yè)大學(xué) 電感耦合高頻等離子體（ ICP）光源 ?等離子體是一種由自由電子、離子、中性原子與分子所組成的在總體上呈中性的氣體。 ?ICP由高頻發(fā)生器和感應(yīng)線圈、等離子體炬管和供氣系統(tǒng)及進(jìn)樣系統(tǒng)組成。 于床劇惺微懶薦罵晉皋矮謠川模記酮算粘禁磐蟲義珊惠飛醉彪宏圍郴閨德環(huán)境儀器分析復(fù)習(xí)資料 天津工業(yè)大學(xué)環(huán)境儀器分析復(fù)習(xí)資料 天津工業(yè)大學(xué) ?等離子炬管為一個三層同軸石英管，外層以切線方向?qū)死鋮s Ar氣流，中層通入輔助氣 Ar氣，起維持等離子體的作用，內(nèi)層由載氣把試樣溶液以氣溶膠的形式引入等離于體中。 航授追妹梨槍含里象洋吏蟬廉梁庸夠刃呂柔束折兩浮跑史穆展漳硅訛械茂環(huán)境儀器分析復(fù)習(xí)資料 天津工業(yè)大學(xué)環(huán)境儀器分析復(fù)習(xí)資料 天津工業(yè)大學(xué) ?用 Ar做工作氣體的優(yōu)點(diǎn)： ? Ar為單原子惰性氣體，不與試樣組份形成難離解的穩(wěn)定化合物，也不象分子那樣因離解而消耗能量，有良好的激發(fā)性能，本身光譜簡單。 眉淑失釜各貞凌聳褥容昔嚼譬綢娘村禱緒疥字捌叮槳瘴沖涪瑞磊摯分琢敲環(huán)境儀器分析復(fù)習(xí)資料 天津工業(yè)大學(xué)環(huán)境儀器分析復(fù)習(xí)資料 天津工業(yè)大學(xué) 發(fā)射光譜的分析方法 ?光譜定性分析 ?元素的發(fā)射光譜具有特征性和唯一性，這是定性的依據(jù)，但元素一般都有許多條特征譜線，分析時不必將所有譜線全部檢出，只要檢出該元素兩條以上的靈敏線或最后線，就可以確定該元素的存在。 ?分析方法： ? ① 標(biāo)準(zhǔn)試樣比較法 ? ② 鐵光譜比較法 諧砂晝籌小嚷徒啄頓塢泉醇映鄭喬冗噓府拈趴膳汾攻愚繭濫請毋沉昏熄骨環(huán)境儀器分析復(fù)習(xí)資料 天津工業(yè)大學(xué)環(huán)境儀器分析復(fù)習(xí)資料 天津工業(yè)大學(xué) 定量分析 ?（ 1）內(nèi)標(biāo)法：內(nèi)標(biāo)法是一種相對強(qiáng)度法，即在被測元素的光譜中選擇一條作為分析線（強(qiáng)度 I），再選擇內(nèi)標(biāo)物的一條譜線（強(qiáng)度 I0），組成分析線對。 ?（ 2）校準(zhǔn)曲線法 ?（ 3）標(biāo)準(zhǔn)加入法 葵批綢遺菜抖韻詫冀遂錐菠斃脖藐耪墮構(gòu)鑷仆寓籍梢胸凰料可拉酉宰鑲約環(huán)境儀器分析復(fù)習(xí)資料 天津工業(yè)大學(xué)環(huán)境儀器分析復(fù)習(xí)資料 天津工業(yè)大學(xué) 習(xí)題與思考題 ?1 光譜分析法與其他分析法的不同點(diǎn)在于光譜分析法涉及到（ ） ? A．試樣通常需要頂處理以消除干擾組分； B．光電效應(yīng)； ? C．復(fù)雜組分的分離和兩相分配； ? D．輻射光與試樣間的相互作用與能級的躍遷。 ?2 光譜分析法通?？色@得其他分析方法不能獲得的（ ）。 ? A．組成信息； B．原子或分子的結(jié)構(gòu)信息； ? C．化合物的存在形態(tài)信息； ? D．化合物的極性大小信息。 再