第七章 原子发射光谱

第七章原子发射光谱第一页，共十七页，编辑于2023年，星期四7.1基本原理发射光谱：原子核外的电子从激发态跃迁回到基态，以光的形式释放能量共振线：原子的外层电子从最低激发态跃迁回到基态放射的谱线离子线：离子外层电子跃迁时发射的谱线第二页，共十七页，编辑于2023年，星期四7.1基本原理

I=KAhN0e-E/kT谱线强度的影响因素：A.激发电位E（要求）升高，谱线强度降低。B.跃迁几率A增大，谱线强度增强。C.简并度(与K有关）增大，谱线强度增强。D.激发温度T（要求）升高，谱线强度增强。E.基态原子数N0增多，谱线强度增强

（定量基础）。第三页，共十七页，编辑于2023年，星期四7.2原子发射光谱仪

7.2.1光源

光源的作用:蒸发、解离、原子化、激发、跃迁。光源的影响：检出限、精密度和准确度。

光源的类型：直流电弧，高频电压引燃直流电弧，电子从阴极释放出来轰击阳极，试样置于阳极碳棒孔。弧焰温度4000-7000K

第四页，共十七页，编辑于2023年，星期四7.2原子发射光谱仪

交流电弧：高频电压引火，低频低压交流电燃弧。电极间气体被击穿电离，维持导电。

电火花：104V以上高压交流电，通过间隙放电产生电火花。弧焰温度：瞬间可达10000K。

新型光源ICP

第五页，共十七页，编辑于2023年，星期四7.2原子发射光谱仪7.2.2分光元件照明、准光、色散、投影系统。棱镜光栅第六页，共十七页，编辑于2023年，星期四7.2原子发射光谱仪

7.2.3检测器

目视法：看谱镜（可见波段）

摄谱法：感光板

光电法：光电倍增管第七页，共十七页，编辑于2023年，星期四7.3电感耦合等离子体原子发射光谱仪

7.3.1等离子体

等离子态是物质存在的第四种形态。导电气体，电子可自由运动，总体呈电中性。含一定重量的带电粒子，动力学行为受电磁力支配，电子和正离子浓度处于平衡状态的气体称等离子体。

第八页，共十七页，编辑于2023年，星期四7.3电感耦合等离子体原子发射光谱仪

7.3.2特点

A.高温，上万度，原子化完全B.检出限低0.01－100ng/mL基体效应小，无电极污染C.精密度好1%左右，光源稳定D.线性范围宽5-6个数量级E.同时测定几十个元素第九页，共十七页，编辑于2023年，星期四7.3电感耦合等离子体原子发射光谱仪

7.3.3仪器装置ICP光源：高频电流作用下产生高频磁场。炬管内气体被电火花引燃产生电离粒子，导致涡电流。这股感应电流将气体迅速加热至近万度，形成火炬状的等离子体。

高频电流（10千Hz）高频磁场感应电流包括：高频发生器、等离子炬管、雾化器（气动雾化、超声波雾化）第十页，共十七页，编辑于2023年，星期四7.3电感耦合等离子体原子发射光谱仪第十一页，共十七页，编辑于2023年，星期四7.3电感耦合等离子体原子发射光谱仪7.3.4ICP参数

功率：功率增大，灵敏度增加1.2ＫＷ观察高度：有极大值一般15mm载气流量：0.8L/min;冷却气：10－15mL/min工作气：1－1.5mL/min第十二页，共十七页，编辑于2023年，星期四7.4分析方法7.4.1定性分析

元素的原子结构不同，激发后产生的光谱各不相同，是为定性分析根据。找出被测元素的一根或几根不受干扰谱线。定性方法：A.标准光谱图的比较法，以铁的特征光谱为标尺，与实际光谱比较B.波长测量法C.标准试样对照法第十三页，共十七页，编辑于2023年，星期四7.4分析方法

7.4.2半定量分析谱线强度（黑度）比较法

7.4.3定量分析A.摄谱法的定量分析—内标法被分析元素—分析线，基体元素—内标线，组成分析线对通过测量谱线相对强度进行定量分析。B.ICP法的定量分析在灵敏线下测量信号强度

工作曲线法，标准加入法。第十四页，共十七页，编辑于2023年，星期四7.5应用举例

冶金分析、环境样品中重金属分析

第十五页，共十七页，编辑于2023年，星期四为什么工作曲线不宜强制过原点？空白值所在的点不代表原点。根据最小二乘法绘制工作曲线（趋势线），并没有强求曲线过某点。因此，曲线也不应强行经过原点。Excel“趋势线格式”中选择截距不为零。第十六页，共十七页，编辑于2023年，星期四作业#2电感耦合等离子体原子发射光谱仪为什么具有高灵敏度、高精密度的特点？各种光谱仪器中都