原子发射光谱分析方法应用

原子放射光谱分析方法应用一,光谱定性分析由于各种元素的原子构造不同,在光源的激发作用下,试样中每种元素都放射自己的特征光谱。光谱定性分析一般多承受摄谱法。试样中所含元素只要到达肯定的含量,都可以有谱线摄谱在感光板上.摄谱法操作,价格廉价,快速.它是目前进展元素定性检出的最好方法.(一)元素的分析线与最终线每种元素放射的特征谱线有多有少(多的可达几千条).当进展定性分析时,只须检出几条谱线即可.进展分析时所使用的谱线称为分析线.假设只见到某元素的一条谱线,不行断定该元素确实存在于试样中,由于有可能是其它元素谱线的干扰。检出某元素是否存在必需有两条以上不受干扰的最终线与灵敏线振线.最终线是指当样品中某元素的含量渐渐削减时,最终仍能观看到的几条谱线.它也是该元素的最灵敏线.(二)分析方法(1)铁光谱比较法目前最通用的方法,它承受铁的光谱作为波长的标尺,来推断其他元素的谱线.。铁光谱作标尺有如下特点:①谱线多.210~660nm②谱线间距离都很近.在上述波长范围内均匀分布.对每一条谱线波长,人们都已进展了准确的测量.在试验室中有标准光谱图比照进展分析。标准光谱图是在一样条件下,在铁光谱上方准确地绘出682020时首先须将谱片上的铁谱与标准光谱图上的铁谱对准,然后检查试样中的元素谱线。假设试样中的元素谱线与标准图谱中标明的某一元素谱线消灭的波长位置一样,即为该元素的谱线。推断某一元素是否存在,必需由其灵敏线打算.铁谱线比较法可同时进展多元素定性鉴定。(3)标准试样光谱比较法将要检出元素的纯物质和纯化合物与试样并列摄谱于同一感光板上,在映谱仪上检查试样光谱与纯物质光谱.假设两者谱线消灭在同一波长位置上,即可说明某一元素的某条谱线存在。二,光谱半定量分析光谱半定量分析可以给出试样中某元素的大致含量.假设分析任务对准确度要求不高,多承受光谱半定量分析.例如钢材与合金的分类,矿产品位的大致估量等等,特别是分析大批样品时,承受光谱半定量分析,尤为简洁而快速。光谱半定量分析常承受摄谱法中比较黑度法,这个方法须配制一个基体与试样组成近似的被测元素的标准系列.在一样条件下,在同一块感光板上标准系列与试样并列摄谱,然后在映谱仪上用目视法直接比较试样与标准系列中被测元素分析线的黑度.黑度假设一样,则可做出试样中被测元素的含量与标准样品中某一个被测元素含量近似相等的推断。283.3nm283.3nm,假设试样中的铅线的黑度介于0.01%~0.0010.01%0.01%~0.001%.三,光谱定量分析光谱定量分析的关系式。a值受试样组成,形态及放电条件等的影响,在试验中很难保持为常数,故通常不承受谱线确实定强度来进展光谱定量分析,而是承受“内标法“。内标法承受内标法可以减小前述因素对谱线强度的影响,提高光谱定量分析的准确度.内标法定等因素带来的影响,由于尽管光源变化对分析线确实定强度有较大的影响,但对分析线和内标线的影响根本是全都的,所以对其相对影响不大.这就是内标法的优点。设分析线强度II0,被测元素浓度与内标元素浓度分别为cc,bb分别为分析线和内标0 0线的自吸系数.I=acb，I=a0 0

cb分析线与内标线强度之比RR=I/I00 0=acb/acb式中内标元素c,A=a/acb

为常数,则R=I0 00 0 0 00/I=AcblgR=blgc+lgA0析中,内标元素是铁.但在矿石光谱分析中,由于组分变化很大,又因基体元素的蒸发行为与待测元素也多不一样,故一般都不用基体元素作内标,而是参加定量的其它元素素符合以下几个条件：①内标元素与被测元素在光源作用下应有相近的蒸发性质;②内标元素假设是外加的,必需是试样中不含或含量极少可以无视的.③分析线对选择需匹配;两条原子线或两条离子线.④分析线对两条谱线的激发电位相近.假设内标元素与被测元素的电离电位相近,分析线对激发电位也相近,这样的分析线对称为“均匀线对“.⑤分析线对波长应尽可能接近.分析线对两条谱线应没有自吸或自吸很小,并不受其它谱线的干扰.⑥内标元素含量肯定的.3.定量分析方法校准曲线法在确定的分析条件下,用三个或三个以上含有不同浓度被测元素的标准样品与试样在一样的条件下激发光谱,以分线强度IRlgRclgc做校准曲线.再由校准曲线求得试样被测元素含量.①摄谱法lgIlgRlgc正常曝光局部,可直接用分析线对黑度差△S与lgc建立校准曲线.选用的分析线对波长比较靠近,此分析线对所在的感光板部位乳剂特征一样.②光电直读法ICP光源稳定性好,一般可以不用内标法,但由于有时试液粘度等有差异而引起试样导入不稳定,也承受内标法.ICPU和Ur,UUrlgU-lgclg(U/Ur)-lgc样中被测元素的含量.标准参加法当测定低含量元素时,找不到适宜的基体来配制标准试样时,一般承受标准参加法.设试样中被测元素含量为Cx,在几份试样中分别参加不同浓度C1,C2,C3的被测元素;在同一试验条件下,激发光谱,然后测量试样与不同参加量样品分析线对的强度比R.在被测元素b=1,分析线对强度Rc,R-c截距确实定值即为试样中待测元素含量Cx.背景的扣除光谱背景是指在线状光谱上,叠加着由于连续光谱和分子带状光谱等所造成的谱线强度(摄谱法为黑度).光谱背景来源分子辐射在光源作用下,试样与空气作用生成的分子氧化物,氮化物等分子放射的带状光谱.如CN,SiO,AlO等分子化合物解离能很高,在电弧高温中放射分子光谱。：测出背景的黑度SB,然后测出被测元素谱线黑度为分析线与背景相加的黑度S(L+B).由乳剂特征曲线查lgI(L+B)与lgIB,再计算出I(L+B)IBIL,同样方法可得出内标线谱线强度I(IS).留意:背景的扣除不能用黑度直接相减,必需用谱线强度相减.光电直读光谱仪：由于光电直读光谱仪检测器将谱线强度积分的同时也将背景积分,因此需要扣除背景.ICP光谱定量分析工作条件的选择(1)光谱仪一般多承受中型光谱仪,但对谱线简单的元素(如稀土元素等)则需选用色散率大的大型光谱仪.光源可依据被测元素的含量,元素的特征及分析要求等选择适宜的光源.(3)狭缝20m.(4)内标元素和内标线光谱缓冲剂质,用来抵偿试样组成变化的影响,这种物质称为光谱缓冲剂.常用的缓冲剂有:碱金属盐类用作挥发元素的缓冲剂;碱土金属盐类用作中等挥发元素的缓冲剂,碳粉也是缓冲剂常见的组份.此外,缓冲剂还可以稀释试样,这样可削减试样与标样在组成及性质上的差异.在矿石光谱分析中,缓冲剂的作用是不行无视的.光谱载体进展光谱定量分析时,在样品中参加一些有利于分析的高纯度物质称为光谱载体.它们高准确度和消退干扰等.①掌握试样中的蒸发行为通过化学反响,使试样中被分析元素从难挥发性化合物(主要是氧化物)转化为低沸点,易挥发的化合物,使其提前蒸发,提高分析的灵敏度。载体量大可掌握电极温度,从而掌握试样中元素的蒸发行为