儀器分析原子發(fā)射光譜分析-在線(xiàn)瀏覽
2024-09-14 13:55本頁(yè)面
【正文】 熒光 ?例：原子吸收光譜 ， 分子吸收光譜 吸收光譜? ?? 167。 M* ?? M + hv 通過(guò)測(cè)量物質(zhì)的激發(fā)態(tài)原子發(fā)射光譜線(xiàn)的波長(zhǎng)和強(qiáng)度進(jìn)行定性和定量分析的方法叫發(fā)射光譜分析法。 一般情況下，原子處于基態(tài)，在激發(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(jí)向較低能級(jí)或基態(tài)躍遷，多余的能量的發(fā)射可得到一條光譜線(xiàn)。 原子光譜中每一條譜線(xiàn)的產(chǎn)生各有其相應(yīng)的激發(fā)電位。共振線(xiàn)具有最小的激發(fā)電位，因此最容易被激發(fā)， 為該元素最強(qiáng)的譜線(xiàn)。由于離子和原子具有不同的能級(jí)，所以離子發(fā)射的光譜與原子發(fā)射的光譜不一樣。這些離子線(xiàn)的激發(fā)電位大小與電離電位高低無(wú)關(guān) 在原子譜線(xiàn)表中， 羅馬數(shù) Ⅰ 表示中性原子發(fā)射光譜的譜線(xiàn)， Ⅱ 表示一次電離離子發(fā)射的譜線(xiàn)， Ⅲ 表示二次電離離子發(fā)射的譜線(xiàn) ? 例如 Mg Ⅰ 為原子線(xiàn)，MgⅡ 。在溫度一定時(shí)，激發(fā)電位越高，處于該能量狀態(tài)的原子數(shù)越少，譜線(xiàn)強(qiáng)度越小。 激發(fā)溫度 (Excitation temperature) 溫度升高，譜線(xiàn)強(qiáng)度增大。 二、熱平衡態(tài)與原子布居數(shù)目 玻爾茲曼關(guān)系式： 此關(guān)系式表明激發(fā)溫度越高、元素的激發(fā)電位越低，則原子光譜線(xiàn)就越強(qiáng)；且特征發(fā)射光譜線(xiàn)的強(qiáng)度與基態(tài)原子濃度呈正比關(guān)系。由弧焰中心發(fā)射出來(lái)的輻射光，必須通過(guò)整個(gè)弧焰才能射出，由于弧層邊緣的溫度較低，因而這里處于基態(tài)的同類(lèi)原子較多。原子在高溫時(shí)被激發(fā)，發(fā)射某一波長(zhǎng)的譜線(xiàn)，而處于低溫狀態(tài)的同類(lèi)原子又能吸收這一波長(zhǎng)的輻射，這種現(xiàn)象稱(chēng)為 自吸現(xiàn)象 。 1，無(wú)自吸； 2，自吸； 3，自蝕 167。 光譜儀或分光光度計(jì)一般包括五個(gè)基本單元： 光源、單色器、樣品容器、檢測(cè)器和讀出器件。 目前常用的光源有高溫火焰、直流電弧(DC arc)、交流電弧 (AC arc)、電火花 (electric spark)及電感耦合高頻等離子體（ ICP）。 2. 交流電弧 與直流相比，交流電弧的電極頭溫度稍低一些，但弧溫較高，出現(xiàn)的離子線(xiàn)比支流電弧中多。廣泛用于定性、定量分析中，但靈敏度稍差。 3. 火花 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 ~ 50000 A/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）、感耦高頻等離子炬（ ICP）、容耦微 波等離子炬（ CMP）和微波誘導(dǎo)等離子體（ MIP）等。感耦高頻等離子炬的裝置，由高頻發(fā)生器、進(jìn)樣系統(tǒng)（包括供氣系統(tǒng)）和等離子炬管三部分組成。當(dāng)高頻電流通過(guò)線(xiàn)圈時(shí)，在管的內(nèi)外形成強(qiáng)烈的振蕩磁場(chǎng)，在高頻（約 30兆赫）時(shí)形成的等離子炬，其形狀似圓環(huán)，試樣微?？梢匝刂入x子炬，軸心通過(guò)，對(duì)試樣的蒸發(fā)激發(fā)極為有利。 環(huán)狀結(jié)構(gòu)可以分為若干區(qū)，各區(qū)的溫度不同，性狀不同，輻射也不同。它發(fā)射很強(qiáng)的連續(xù)光譜，光譜分析應(yīng)避開(kāi)這個(gè)區(qū)域。 （ 2）內(nèi)焰區(qū) 在感應(yīng)圈上 10 ~20mm左右處，淡藍(lán)色半透明的炬焰，溫度約為 6000 ~8000K。這是光譜分析所利用的區(qū)域，稱(chēng)為測(cè)光區(qū)。 （ 3）尾焰區(qū) 在內(nèi)焰區(qū)上方，無(wú)色透明，溫度低于 6000K，只能發(fā)射激發(fā)電位較低的譜線(xiàn)。 （ 4）自吸效應(yīng)、基體效應(yīng)小； （ 5）選擇合適的觀測(cè)高度光譜背景小。 二、 光譜儀（攝譜儀
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