【正文】 采用低壓（ 220V） 供電，為了使電極間持續(xù)地放電，必須采用其它方法使電極間的氣體電離。 自持放電發(fā)生后，為了維持放電所必需的電壓，稱為“ 燃燒電壓 ”。氣體中通過(guò)電流時(shí)，電極間的電壓和電流的關(guān)系不遵循歐姆定律，其相應(yīng)的關(guān)系如下圖： 電極間電壓 電流 氣體放電中電壓和電流曲線 電弧放電具有 下降的伏安特性 ，這是因?yàn)闅怏w的電阻和固體的不同，氣體的電阻值是變化的，當(dāng)通過(guò)氣體電阻的電流增大時(shí)，會(huì)使氣體的溫度增高，氣體的電離度增大，從而使氣體的導(dǎo)電性增加，即電阻變小，使氣體電阻兩端的電壓降反而減少。常用 高頻電壓 引燃直流電弧。這個(gè)斑點(diǎn)稱為 陽(yáng)極斑 。因此，一般均將試樣置于陽(yáng)極碳棒孔穴中。電極頭的溫度較弧焰的溫度低，且與電流大小有關(guān)，一般陽(yáng)極可達(dá) 3800℃ 。 交流電弧又分為 高壓交流電弧和低壓交流電弧 。 低壓交流電弧的工作電壓為 110－ 220V， 設(shè)備簡(jiǎn)單，操作安全，應(yīng)用較多。 ?220V的交流電通過(guò)變壓器 T1使電壓升至3000V 左右向電容器充電 將普通的 220V交流電直接連接在兩個(gè)電極間是不可能形成弧焰的。此時(shí)，借助高頻高壓電流，不斷地“ 擊穿 ”電極間的氣體，造成電離，維持導(dǎo)電。這種高頻高壓引火、低頻低壓燃弧的裝置就是普通的交流電弧。這種電源 常用于金屬、合金中低含量元素的定量分析。 電源電壓經(jīng)過(guò)可調(diào)電阻后進(jìn)入升壓變壓器的初級(jí)線圈，使初級(jí)線圈上產(chǎn)生 10000V以上的高電壓，并向電容器充電。 由于高壓火花放電時(shí)間極短，故在這一瞬間內(nèi)通過(guò)分析間隙的電流密度很大（高達(dá) 10000 50000A/cm2， 因此弧焰瞬間溫度很高，可達(dá) 10000K以上，故激發(fā)能量大，可激發(fā)電離電位高的元素。這種光源 主要用于易熔金屬合金試樣的分析及高含量元素的定量分析。 最常用的等離子體光源是直流等離子焰（ DCP）、 電感耦合等離子炬（ ICP） 、容耦微波等離子炬（ CMP）和微波誘導(dǎo)等離子體（ MIP） 等。等離子體在總體上是一種呈中性的氣體，由離子、電子、中心原子和分子所組成，其正負(fù)電荷密度幾乎相等。 在有氣體的石英管外套裝一個(gè)高頻感應(yīng)線圈，感應(yīng)線圈與高頻發(fā)生器連接。管內(nèi)磁力線沿軸線方向。一旦管內(nèi)氣體開始電離（如用點(diǎn)火器），電子和離子則受到高頻磁場(chǎng)所加速，產(chǎn)生碰撞電離，電子和離子急劇增加，此時(shí)在氣體中感應(yīng)產(chǎn)生渦流。 為了使所形成的等離子炬穩(wěn)定，通常采用三層同軸炬管，等離子氣沿著外管內(nèi)壁的切線方向引入，迫使等離子體收縮（離開管壁大約一毫米），并在其中心形成低氣壓區(qū)。 等離子炬管分為三層。中層管通入輔助氣體 Ar氣，用于點(diǎn)燃等離子體。 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(jiǎn) 單。 （ 1）焰心區(qū) 感應(yīng)線圈區(qū)域內(nèi)，白色不透明的焰心，高頻電流形成的渦流區(qū)，溫度最高達(dá)10000K， 電子密度高。試樣氣溶膠在此區(qū)域被預(yù)熱、蒸發(fā)，又叫 預(yù)熱區(qū) 。 試樣在此原子化、激發(fā)， 然后發(fā)射很強(qiáng)的原子線和離子線。測(cè)光時(shí)在感應(yīng)線圈上的高度稱為觀測(cè)高度。 ICP的分析性能 高頻電流具有“趨膚效應(yīng)”， ICP中高頻感應(yīng)電流絕大部分流經(jīng)導(dǎo)體外圍，越接近導(dǎo)體表面，電流密度就越大。環(huán)形的中心是一個(gè)進(jìn)樣中心通道，氣溶膠能順利進(jìn)入到等離子體內(nèi)，使得等離子體焰炬有很高的穩(wěn)定性。 ICP局限性 ： 對(duì)非金屬測(cè)定靈敏度低，儀器價(jià)格昂貴，維持費(fèi)用較高。 （ 1）固體試樣 金屬與合金本身能導(dǎo)電，可 直接做成電極 ，稱為自電極。 粉末樣品，通常放入制成各種形狀的小孔或杯形電極中。 電弧或火花光源通常用 溶液干渣法 進(jìn)樣。為了防止溶液滲入電極，預(yù)先滴 聚苯乙烯 苯 溶液，在電極表面形成一層有機(jī)物薄膜，試液也可以用石墨粉吸收，烘干后裝入電極孔內(nèi)。石墨具有導(dǎo)電性能良好，沸點(diǎn)高（可達(dá) 4000K）， 有利于試樣蒸發(fā)，譜線簡(jiǎn)單，容易制純及容易加工成型等優(yōu)點(diǎn)。 試樣在激發(fā)光源的作用下，蒸發(fā)進(jìn)入等離子區(qū)內(nèi)，隨著試樣蒸發(fā)的進(jìn)行，各元素的蒸發(fā)速度不斷發(fā)生變化，以致譜線強(qiáng)度也不斷變化。 ? 一般地，易揮發(fā)的物質(zhì)先蒸發(fā)出來(lái)，難揮發(fā)的物質(zhì)后蒸發(fā)出來(lái)。試樣的蒸發(fā)速度受許多因素的影響，如試樣成分、試樣裝入量、電極形狀、電極溫度、試樣在電極內(nèi)產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)和電極周圍的氣氛等。 ? 物質(zhì)蒸發(fā)到等離子區(qū)，發(fā)生原子化和電離。 與粒子高速運(yùn)動(dòng)碰撞而引起的激發(fā)為熱激發(fā) ； 與電子的碰撞所引起的激發(fā)為電激發(fā) 。 1. 目視法 用眼睛來(lái)觀測(cè)譜線強(qiáng)度的方法稱為 目視法 （看譜法）。常用的儀器為看譜鏡。 2. 攝譜法 攝譜法是用感光板記錄光譜。然后用 映譜儀 觀察譜線位置及大致強(qiáng)度，進(jìn)行光譜定性及半定量分析。 感光板上譜線的 黑度 與作用其上的總曝光量有關(guān)。 乳劑特性曲線 譜線的黑度與試劑含量、輻射的強(qiáng)度、曝光時(shí)間和感光板的乳劑性質(zhì)等因素有關(guān)。測(cè)量光源的光投射在經(jīng)過(guò)攝譜、曝光、顯影及定影形成譜線的感光板上， 未曝光部分透過(guò)光的強(qiáng)度為 I0，曝光變黑部分透過(guò)光的強(qiáng)度為 I 感光板上譜線黑度，一般用測(cè)微光度計(jì)測(cè)量。通常用圖解法表示。 該曲線分為三部分， AB部分稱為曝光不足部分，斜率逐漸增大，即黑度隨曝光量增大而緩慢增大。 BC部分稱為曝光正常部分，斜率恒定，黑度隨曝光量的變化按比例增加。 稱為感光板乳劑的 惰延量 。 Hi越大，感光板乳劑越不靈敏 。 ?是乳劑特性曲線直線部分的斜率，稱為感光板乳劑的反襯度。 ?大，易感光，對(duì)微量成分的檢測(cè)有利； ?小，感光慢，黑度均勻，對(duì)定量分析有利。光譜定量分析常選用 反襯度較高 的紫外 Ⅰ 型感光板，定性分析則選用 靈敏度較高 的紫外 Ⅱ 型感光板。 四、光譜儀 光譜儀的作用 是將光源發(fā)射的電磁輻射經(jīng)色散后，得到按波長(zhǎng)順序排列的光譜，并對(duì)不同波長(zhǎng)的輻射進(jìn)行檢測(cè)與記錄。 照相式攝譜儀 光源： 使樣品激發(fā)發(fā)光 常用光源有：電弧，電火花 攝譜儀： 將光源發(fā)的光記錄下來(lái)，包括有： 照明系統(tǒng)，準(zhǔn)直系統(tǒng)，分光系統(tǒng) 投影系統(tǒng)（照相感板） 映譜儀： 將照相感板的譜線放大，便于識(shí)別 黑度計(jì)： 測(cè)譜線黑度 ? ? 電感偶合等離子體發(fā)射光譜儀（ ICPOES） 第三節(jié) 分析方法 一 、 光譜定性分析 由于各種元素的 原子結(jié)構(gòu)不同 ， 在光源的激發(fā)作用下 ， 試樣中每種元素都發(fā)射自己的 特征光譜 。 試樣中所含元素只要達(dá)到一定的含量 ，都可以有譜線攝譜在感光板上 。 它是目前進(jìn)行元素定性檢出的最好方法 。 當(dāng)進(jìn)行定性分析