[理學(xué)]第八章原子發(fā)射光譜分析(參考版)
2025-01-22 15:12本頁面
【正文】 ICP局限性： 對非金屬測定靈敏度低，儀器價(jià)格昂貴，維持費(fèi)用較高。試樣不會(huì)擴(kuò)散到 ICP焰炬周圍而形成自吸的冷蒸氣層。 試樣氣溶膠在高溫焰心區(qū)經(jīng)歷較長時(shí)間加熱，在測光區(qū)平均停留時(shí)間長使樣品充分原子化，并有效地消除了化學(xué)的干擾。 渦流主要集中在等離子體的表面層內(nèi)，形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)，造成一個(gè) 環(huán)形加熱區(qū) 。 尾焰區(qū) 發(fā)射激發(fā)電位較低譜線。 又將氣體加熱 、 電離 ， 在管口形成穩(wěn)定的等離子體焰炬 （ 10,000k ） 。 開始時(shí) ， 管內(nèi)為 Ar氣 ， 不導(dǎo)電 ， 需要用高壓電火花觸發(fā) ， 氣體電離后 ， 在高頻交流電場作用下 ， 帶電粒子高速運(yùn)動(dòng) ， 碰撞 ， 形成 “ 雪崩 ” 式放電 ， 產(chǎn)生等離子體氣流 。 電感耦合等離子體 組成： ICP 高頻發(fā)生器 + 等離子 炬管 + 樣品引入系統(tǒng) （ 霧化 ） 炬管包括： 外管 — 冷卻氣 ， 沿切線引入 中管 — 輔助氣 ， 點(diǎn)燃 ICP (點(diǎn)燃 后切斷 ) 內(nèi)管 — 載氣 ， 樣品引入 （ 使用 Ar 是因?yàn)樾再|(zhì)穩(wěn)定 、 不 與試樣作用 、 光譜簡單 ） 依具體設(shè)計(jì) ， 三管中所通入的 Ar 總流量為 520 L/min。 通常產(chǎn)生等離子體的氣體為氬氣。 （ 4） 靈敏度差 ， 背景大 ， 不安全 ， 不宜作痕量分析 。 26 火花特點(diǎn)： （ 1） 放電穩(wěn)定 ， 分析重現(xiàn)性好； （ 2） 放電間隙長 ， 電極溫度 （ 蒸發(fā)溫度 ） 低 ， 檢出限低 ， 自吸現(xiàn)象小 。 2） 電弧溫度比直流電弧略高 ，激發(fā)能力較強(qiáng)； 3）電弧穩(wěn)定， 重現(xiàn)性好 ，適于大多數(shù)元素的定量分析； （ 3）高壓火花：高頻高壓引燃并放電 ~ V C G B L R1 D D 220V ? 220V10~25kV (B) C充電電壓達(dá)到 G擊穿 電壓 分析隙 G 放電 。 低壓交流電弧工作電壓： 110～ 220 V。 （ 2）交流電弧 : 高頻高壓引燃、低壓放電 有高壓電弧和低壓電弧兩類。電子 、 原子 、 離子間的相互碰撞 ， 使原子躍遷到激發(fā)態(tài) ， 返回基態(tài)時(shí)發(fā)射出該原子的光譜 。 的影響：決定光譜分析的檢出限 、 靈敏度和準(zhǔn)確度 。 一 .原子發(fā)射光譜法的分析過程 激發(fā)源 (光源 ) 單色器 檢測器 數(shù)據(jù)處理與顯示 167。 B. 自蝕 原子濃度較大時(shí)，自吸更加嚴(yán)重，其輻射強(qiáng)度明顯減弱，譜線輪廓中心下陷，甚至中心頻率處地輻射幾乎能被完全吸收，這現(xiàn)象稱為自蝕。 a 為吸收系數(shù) （ 與基態(tài)原子濃度有關(guān) ） 。 基態(tài)原子：譜線強(qiáng)度與基態(tài)原子數(shù)成正比，基態(tài)原子數(shù) 由元素濃度決定，因此譜線強(qiáng)度與元素濃度。 激發(fā)電位 ：譜線強(qiáng)度與激發(fā)電位是負(fù)指數(shù)關(guān)系，激發(fā) 電位越大，譜線強(qiáng)度越小。但溫度升高， 體系中被電離的原子數(shù)目也增多，中性原子數(shù)相應(yīng)減少， 使原子線強(qiáng)度減弱。 E2 E0 E1 E3 三 .原子發(fā)射譜線強(qiáng)度與試樣中元素濃度的關(guān)系 E0 Ei Ni = N0 gi/g0 eEi/kT (1) 在高溫下，處于熱力學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，單位體積的基態(tài)原子數(shù) N0與激發(fā)態(tài)原子數(shù) Ni 之間遵守波爾茲曼Boltzma
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