原子发射光谱分析课件优秀PPT.ppt

c原子放射光谱分析原子放射光谱分析(Atomic Emission spectrometry,AES)c内容内容v光化学分析概论光化学分析概论v原子放射光谱的基本原理原子放射光谱的基本原理v原子放射光谱仪的基本构造原子放射光谱仪的基本构造v原子放射光谱法的定性、定量分析原子放射光谱法的定性、定量分析v总结（原子放射光谱法的特点及应用）总结（原子放射光谱法的特点及应用）c一、一、光分析法及其特点光分析法及其特点 optical analysis and its characteristics 光光分分析析法法：基基于于电电磁磁辐辐射射能能量量与与待待测测物物质质相相互互作作用用后后所所产产生生的的辐辐射信号与物质组成及结构关系所建立起来的分析方法；射信号与物质组成及结构关系所建立起来的分析方法；电磁辐射范围：射线无线电波全部范围；电磁辐射范围：射线无线电波全部范围；相互作用方式：放射、吸取、反射、折射、散射、干涉、衍射等；相互作用方式：放射、吸取、反射、折射、散射、干涉、衍射等；光光分分析析法法在在探探讨讨物物质质组组成成、结结构构表表征征、表表面面分分析析等等方方面面具具有有其其他他方法不行区代的地位；方法不行区代的地位；c电磁辐射的基本性质电磁辐射的基本性质 电磁辐射既具有波动性又具有粒子性；电磁辐射既具有波动性又具有粒子性；电磁辐射（电磁波）：以接近光速（真空中为光速）传播电磁辐射（电磁波）：以接近光速（真空中为光速）传播的能量；的能量；c=/E=h=h c/c：光速；：光速；：波长；：波长；：频率；：频率；：波数：波数；E：能量；：能量；h：普朗克常数：普朗克常数c物质对光的作用物质对光的作用 (1)(1)吸取吸取 物质选择性吸取特定频率的辐射能，并从低能物质选择性吸取特定频率的辐射能，并从低能级跃迁到高能级；级跃迁到高能级；(2)(2)放射放射 将吸取的能量以光的形式释放出；将吸取的能量以光的形式释放出；(3)(3)散射散射 丁铎尔散射和分子散射；丁铎尔散射和分子散射；(4)(4)折射折射 折射是光在两种介质中的传播速度不同；折射是光在两种介质中的传播速度不同；(5)(5)反射反射 (6)(6)干涉干涉 干涉现象；干涉现象；(7)(7)衍射衍射 光绕过物体而弯曲地向他后面传播的现象；光绕过物体而弯曲地向他后面传播的现象；(8)(8)偏振偏振 只在一个固定方向有振动的光称为平面偏振只在一个固定方向有振动的光称为平面偏振光。光。c光波的分类光波的分类cc 光分析分类光分析分类 type of optical analysis 原子光谱、分子光谱原子光谱、分子光谱 原子光谱（线性光谱、基于原子外层电子跃迁）原子光谱（线性光谱、基于原子外层电子跃迁）原子放射光谱（原子放射光谱（AES）、原子吸取光谱（原子吸取光谱（AAS）、）、原子荧光光谱（原子荧光光谱（AFS）；）；c 分子光谱分子光谱（带状光谱）：（带状光谱）：基于分子中电子能级、振基于分子中电子能级、振-转能级跃迁；转能级跃迁；紫外光谱法（紫外光谱法（UV）；）；红外光谱法（红外光谱法（IR）；）；分子荧光光谱法（分子荧光光谱法（MFS）；）；分子磷光光谱法（分子磷光光谱法（MPS）；）；化学发光光谱法（化学发光光谱法（CL）c气气态态原原子子或或离离子子的的核核外外层层电电子子当当获获得得足足够够的的能能量量后后，就就会会从从基基态态跃跃迁迁到到各各种种激激发发态态，处处于于各各种种激激发发态态不不稳稳定定的的电电子子(寿寿命命10-8s)10-8s)快快速速回回到到低低能能态态时时，就就要要释释放放出出能能量量，若若以以光光辐辐射射的的形形式式释释放放能能量量，既既得得到原子放射光谱。到原子放射光谱。二、原子放射光谱法基本原理二、原子放射光谱法基本原理一一一一.原子放射光谱的产生原子放射光谱的产生原子放射光谱的产生原子放射光谱的产生电能、热能、光电能、热能、光电能、热能、光电能、热能、光能等激发能等激发能等激发能等激发气态原气态原气态原气态原子、离子的子、离子的子、离子的子、离子的核外核外核外核外层电子层电子层电子层电子跃迁至高跃迁至高跃迁至高跃迁至高能态。能态。能态。能态。E2E0E1E3 h i气气气气态态态态激激激激发发发发态态态态原原原原子子子子、离离离离子子子子的的的的核核核核外外外外层层层层电电电电子子子子，快快快快速速速速回回回回到到到到低低低低能能能能态态态态时时时时以以以以光光光光辐辐辐辐射射射射的的的的形形形形式式式式释释释释放能量。原子放射光谱放能量。原子放射光谱放能量。原子放射光谱放能量。原子放射光谱c2.2.共振线、第一共振线共振线、第一共振线 由由激激发发态态干干脆脆跃跃迁迁至至基基态态时时辐辐射射的的谱谱线线称称为为共共振振线线。由由第第一一激激发发态态干干脆脆跃跃迁迁至至基基态态的的谱谱线线称称为第一共振线。为第一共振线。1.1.1.1.激发电位激发电位激发电位激发电位:2.2.2.2.低能态电子被激发到高能态时所须要的低能态电子被激发到高能态时所须要的低能态电子被激发到高能态时所须要的低能态电子被激发到高能态时所须要的能量。能量。能量。能量。原子放射光谱法一些常用的术语原子放射光谱法一些常用的术语原子放射光谱法一些常用的术语原子放射光谱法一些常用的术语E E2 2E E0 0E E1 1E E3 3c3.3.3.3.最灵敏线、最终线、分析线最灵敏线、最终线、分析线最灵敏线、最终线、分析线最灵敏线、最终线、分析线 第一共振线一般也是元素的最灵敏线。第一共振线一般也是元素的最灵敏线。第一共振线一般也是元素的最灵敏线。第一共振线一般也是元素的最灵敏线。当当当当该该该该元元元元素素素素在在在在被被被被测测测测物物物物质质质质里里里里降降降降低低低低到到到到确确确确定定定定含含含含量量量量时时时时，出出出出现现现现的的的的最最最最终终终终一一一一条条条条谱谱谱谱线线线线，这这这这是是是是最最最最终终终终线线线线，也也也也是是是是最最最最灵灵灵灵敏敏敏敏线线线线。用用用用来来来来测测测测量量量量该该该该元元元元素素素素的的的的谱谱谱谱线线线线称分析线。称分析线。称分析线。称分析线。4.4.4.4.原子线、离子线原子线、离子线原子线、离子线原子线、离子线 原子线原子线原子线原子线()()()()：原子核外激发态电子跃迁回基态所放射出的谱线。：原子核外激发态电子跃迁回基态所放射出的谱线。：原子核外激发态电子跃迁回基态所放射出的谱线。：原子核外激发态电子跃迁回基态所放射出的谱线。M*M*M*M*M (I)M (I)M (I)M (I)离子线离子线离子线离子线(,)(,)(,)(,)：离子核外激发态电子跃迁回基态所放射出的谱：离子核外激发态电子跃迁回基态所放射出的谱：离子核外激发态电子跃迁回基态所放射出的谱：离子核外激发态电子跃迁回基态所放射出的谱线。线。线。线。M+*M+*M+*M+*M+()M+()M+()M+()；M2+*M2+*M2+*M2+*M2+()M2+()M2+()M2+()c原子放射谱线强度与试样中元素浓度的关系原子放射谱线强度与试样中元素浓度的关系原子放射谱线强度与试样中元素浓度的关系原子放射谱线强度与试样中元素浓度的关系E E0 0E Ei iNi=N0 gi/g0 e-Ei/kT (1)在高温下，处于热力学平衡状态时，单位体积的基在高温下，处于热力学平衡状态时，单位体积的基在高温下，处于热力学平衡状态时，单位体积的基在高温下，处于热力学平衡状态时，单位体积的基态原子数态原子数态原子数态原子数N N0 0与激发态原子数与激发态原子数与激发态原子数与激发态原子数N Ni i 之间遵守之间遵守之间遵守之间遵守BoltzmannBoltzmann分布分布分布分布定律定律定律定律:gi 、g0 激发态和基态的统计权重激发态和基态的统计权重 Ei 激发电位激发电位k Boltzmann常数常数 T 温度温度K1.1.1.1.谱线强度及其影响因素谱线强度及其影响因素谱线强度及其影响因素谱线强度及其影响因素c在在0 i 两能级间跃迁，谱线强度可表示为：两能级间跃迁，谱线强度可表示为：I Ii i=N Ni i A Ai i hhi i （2 2）Ai Ai 为跃迁几率为跃迁几率为跃迁几率为跃迁几率i i 为放射谱线的频率为放射谱线的频率为放射谱线的频率为放射谱线的频率（1 1）代入（）代入（）代入（）代入（2 2）得：）得：）得：）得：N Ni i=N N0 0 g gi i/g g0 0 e e-E Ei/i/kTkT (3)(3)I Ii i=g gi i/g g0 0 e e-E Ei/i/kTkT A Ai ihhi iN N0 0此式为谱线强度的基本公式。此式为谱线强度的基本公式。此式为谱线强度的基本公式。此式为谱线强度的基本公式。Ii=A N0=A C当以上的影响因素恒定时：当以上的影响因素恒定时：当以上的影响因素恒定时：当以上的影响因素恒定时：uu跃迁几率跃迁几率跃迁几率跃迁几率uu统计权重统计权重统计权重统计权重主要的影响因素：主要的影响因素：主要的影响因素：主要的影响因素：uu激发电位激发电位激发电位激发电位uu激发温度激发温度激发温度激发温度 c放射光谱分析的基本依据v依据元素的特征光谱（谱线）来鉴别元素的存在-定性分析v 依据谱线的强度来测定元素的含量-定量分析c激发源激发源激发源激发源(光源光源光源光源)单色器单色器单色器单色器检测器检测器检测器检测器数据处理与显示数据处理与显示数据处理与显示数据处理与显示二、原子放射光谱仪二、原子放射光谱仪c二二二二.激发源（光源）激发源（光源）激发源（光源）激发源（光源）1.1.激发源激发源(光源光源)的作用的作用:2.2.2.2.激发源的影响：检出限、精密度和精确度。激发源的影响：检出限、精密度和精确度。激发源的影响：检出限、精密度和精确度。激发源的影响：检出限、精密度和精确度。c光源光源电弧电弧电感耦合等离子体，电感耦合等离子体，ICP现代光源现代光源经典光源经典光源火花火花直流电弧直流电弧交流电弧交流电弧火焰火焰激光光源激光光源AES光源分类光源分类1.光源种类及特点光源种类及特点c直流电弧直流电弧：接触引燃，二次电子发射放电：接触引燃，二次电子发射放电 VAELG220380V530AR 接接触触短短路路引引燃燃（或或高高频频引引燃燃）；阴阴极极电电子子与与气气体体分分子子和和离离子子相相撞撞产产生生的的离离子子再再冲冲击击阴阴极极，引引起起二二次次电电子子发发射射电电子子再再撞撞击击阳阳极极，产产生生高高温温阳阳极极斑斑（4000 K）；产生的电弧温度：）；产生的电弧温度：40007000K直流电弧特点：直流电弧特点：a）样品蒸发能力强（阳极斑）样品蒸发能力强（阳极斑）-进入电弧的待测物多进入电弧的待测物多-绝对灵敏度高绝对灵敏度高-尤其适尤其适 于定性分析；同时也适于部分矿物、岩石等难熔样品及稀土难熔元素定量；于定性分析；同时也适于部分矿物、岩石等难熔样品及稀土难熔元素定量；b）电弧不稳）电弧不稳-分析重现性差；分析重现性差；c）弧层厚，自吸严重；）弧层厚，自吸严重；d）安全性差。）安全性差。cICP炬形成过程炬形成过程:1）Tesla 线圈线圈 高频交变电流高频交变电流（27-41KHZ,2-4KW）交变感应磁场；交变感应磁场；2）火花）火花 氩气氩气 气体电离气体电离 少量电荷少量电荷 相互碰相互碰 撞撞 雪崩现象雪崩现象 闭合环形涡流；闭合环形涡流；3）数百安极高感应电流）数百安极高感应电流（涡电流，（涡电流，Eddy current）瞬瞬 间加热间加热 到到10000K 等离子体等离子体 内管通入内管通入Ar 形成环状结构样品通道形成环状结构样品通道 样品蒸发、原子化、激发。样品蒸发、原子化、激发。电感耦合等离子体电感耦合等离子体ICPICP（Inductively coupled plasmaInductively coupled plasma）c电感耦合等离子体电感耦合等离子体ICP（Inductively coupled plasma）组组成成：ICP 高高频频发发生生器器+炬炬管管 +样品引入系统样品引入系统炬管包括：炬管包括：外管外管冷却气，沿切线引入冷却气，沿切线引入中中管管协协助助气气，点点燃燃 ICP(点燃点燃 后切断后切断)内内管管载载气气，样样品品引引入入（运运用用 Ar 是是因因为为性性质质稳稳定定、不不 与与试试样样作作用用、光光谱谱简简洁）洁）依依具具体体设设计计，三三管管中中所所通通入入的的Ar 总总流流量量为为 5-20 L/min。石英管最大内径为石英管最大内径为2.5 cm 载气（载气（Ar）协助气协助气冷却气冷却气绝缘屏蔽绝缘屏蔽载气载气Ar+样品样品样品溶液样品溶液废液废液c电感耦合等离子体电感耦合等离子体电感耦合等离子体电感耦合等离子体 ICPICP（Inductively coupled plasmaInductively coupled plasma）8 87 76 62 2.outer tube.outer tube5 5.Plasma.Plasma6 6.atomization.atomization zonezone7 7.atomic line .atomic line emissionemission8 8.ionic line .ionic line emissionemission1.1.induction induction coil coil 3 3.intermediate.intermediate tubetube4 4.sample .sample injectorinjector1 12 23 34 4c特点：特点：特点：特点：应用：应用：应用：应用：v具有好的检出限具有好的检出限,一些元素可达到一些元素可达到10-310-5ppm10-310-5ppm。vICPICP稳定性好，精密度高，相对标准偏差约稳定性好，精密度高，相对标准偏差约1%1%。v基体效应小。基体效应小。v光谱背景小。光谱背景小。v精确度高，相对误差为精确度高，相对误差为1%1%。v自吸效应小自吸效应小v线性范围宽，测量浓度范围从线性范围宽，测量浓度范围从ppmppm到百分几十到百分几十 高温，高温，高温，高温，10104 4KK环状通道，具有较高的稳定性环状通道，具有较高的稳定性环状通道，具有较高的稳定性环状通道，具有较高的稳定性惰性气氛，电极放电较稳定惰性气氛，电极放电较稳定惰性气氛，电极放电较稳定惰性气氛，电极放电较稳定7070多种无机元素的定性、定量分析多种无机元素的定性、定量分析多种无机元素的定性、定量分析多种无机元素的定性、定量分析环境化学、生物化学、海洋化学、材料化学环境化学、生物化学、海洋化学、材料化学环境化学、生物化学、海洋化学、材料化学环境化学、生物化学、海洋化学、材料化学一般只能测定液体。一般只能测定液体。一般只能测定液体。一般只能测定液体。c色散系统色散系统 （光栅）（光栅）色散系统是将样品在激发光源中受激发而放射出来的含各种波长谱线的复合光，经色散后得到按波长依次排列的光谱，最终进行光谱的记录或检测。作用：将分析线与基体元素的谱线分开 与背景辐射分开c光栅性能评判依据光栅性能评判依据v依据色散元件不同，有棱镜（摄谱仪）与光栅（摄谱仪）之分。v色散率是将不同波长的光分散开的实力。v倒线色散率（d/dl）：感光板上每一毫米的距离内所包含的波长数。v辨别率是指色散系统能够正确辨别出紧邻两条谱线的实力。常用两条可以辨别开的光谱线波长的平均值与其波长差之比来表示。c检测系统检测系统 三种读出装置：v目视法目视法目视镜目视镜v摄谱法摄谱法光谱投影仪、测微光度计光谱投影仪、测微光度计v光电直读法光电直读法光电转换光电转换+电子线路电子线路c4 4 4 4.检测器检测器检测器检测器 摄谱步骤摄谱步骤摄谱步骤摄谱步骤A.摄谱法摄谱法v安装感光板在摄谱仪的焦面上安装感光板在摄谱仪的焦面上安装感光板在摄谱仪的焦面上安装感光板在摄谱仪的焦面上v激发试样，产生光谱而感光激发试样，产生光谱而感光激发试样，产生光谱而感光激发试样，产生光谱而感光v显影，定影，制成谱板显影，定影，制成谱板显影，定影，制成谱板显影，定影，制成谱板v特征波长，定性分析特征波长，定性分析特征波长，定性分析特征波长，定性分析v特征波长下的谱线强度，定量分析特征波长下的谱线强度，定量分析特征波长下的谱线强度，定量分析特征波长下的谱线强度，定量分析c感光板感光板玻璃板为支持体，涂抹感光乳剂玻璃板为支持体，涂抹感光乳剂玻璃板为支持体，涂抹感光乳剂玻璃板为支持体，涂抹感光乳剂(AgBr+(AgBr+明胶明胶明胶明胶+增感剂增感剂增感剂增感剂)显影显影显影显影：对苯二酚对苯二酚对苯二酚对苯二酚（海德洛）（海德洛）（海德洛）（海德洛）感光：感光：感光：感光：2AgX+2AgX+2h2h Ag(Ag(形成潜影中心形成潜影中心形成潜影中心形成潜影中心)+X)+X2 2对甲氨基苯酚对甲氨基苯酚对甲氨基苯酚对甲氨基苯酚（米吐尔）（米吐尔）（米吐尔）（米吐尔）定影定影定影定影：AgBr+Na2S2O3 NaAgS2O3 Na3Ag(S2O3)2 Na5Ag3(S2O3)4硫代硫酸钠（海波）硫代硫酸钠（海波）硫代硫酸钠（海波）硫代硫酸钠（海波）c光电倍增管工作原理光电倍增管工作原理 Photomultiplier Tube Operation LightLightEnergyEnergyPhotocathodePhotocathodeAnodeAnodeDynodeDynode (9-13)(9-13)QuartzQuartzWindowWindowInsulatorInsulator*100 Million Amplification of Signale-e-e-e-e-e-e-e-e-e-e-e-e-将光信号转化成电信号将光信号转化成电信号c多通道型直读光谱仪：多通道型直读光谱仪：多通道型直读光谱仪：多通道型直读光谱仪：860860通道通道通道通道波长波长波长波长c单道扫描光谱仪单道扫描光谱仪单道扫描光谱仪单道扫描光谱仪真空紫外直读光谱仪：真空紫外直读光谱仪：真空紫外直读光谱仪：真空紫外直读光谱仪：170340nm 170340nm 氦气、氮气爱护氦气、氮气爱护氦气、氮气爱护氦气、氮气爱护 测定测定测定测定C C、S S、P etcP etc非真空直读光谱仪：非真空直读光谱仪：非真空直读光谱仪：非真空直读光谱仪：200900nm200900nm扫描型直读光谱仪扫描型直读光谱仪扫描型直读光谱仪扫描型直读光谱仪cAES的分析过程的分析过程样品制备样品制备 光源系统光源系统分光系统分光系统检测系统检测系统 目视法目视法摄谱法摄谱法光电法光电法CCD或或PMTc一一一一.原子放射光谱摄谱法的定性分析原子放射光谱摄谱法的定性分析原子放射光谱摄谱法的定性分析原子放射光谱摄谱法的定性分析1.1.1.1.定性分析的基本原理定性分析的基本原理定性分析的基本原理定性分析的基本原理AES摄谱法摄谱法的定性、半定量、定量分析方法的定性、半定量、定量分析方法原子的核外电子能级不同时，跃迁产生不同波长的光谱原子的核外电子能级不同时，跃迁产生不同波长的光谱原子的核外电子能级不同时，跃迁产生不同波长的光谱原子的核外电子能级不同时，跃迁产生不同波长的光谱线，通过检测特征光谱线存在否，确证某元素可否存在。线，通过检测特征光谱线存在否，确证某元素可否存在。线，通过检测特征光谱线存在否，确证某元素可否存在。线，通过检测特征光谱线存在否，确证某元素可否存在。一般利用一般利用一般利用一般利用23232323根原子线、离子线的第一共振线、最灵敏线、根原子线、离子线的第一共振线、最灵敏线、根原子线、离子线的第一共振线、最灵敏线、根原子线、离子线的第一共振线、最灵敏线、最终线、分析线进行定性分析。最终线、分析线进行定性分析。最终线、分析线进行定性分析。最终线、分析线进行定性分析。c2.2.2.2.定性分析的方法定性分析的方法定性分析的方法定性分析的方法A A标准样品与试样光谱比较法标准样品与试样光谱比较法v用标准样品与试样在相同的条件下摄谱用标准样品与试样在相同的条件下摄谱v比较标准样品与试样所出现的特征谱线比较标准样品与试样所出现的特征谱线v若试样光谱中出现标准样品所含元素的若试样光谱中出现标准样品所含元素的2323条特征谱线，条特征谱线，就可以证明试样中含有该元素就可以证明试样中含有该元素v否则不含有该元素否则不含有该元素B.B.B.B.标准铁光谱图比较法标准铁光谱图比较法标准铁光谱图比较法标准铁光谱图比较法vv标准铁光谱图在标准铁光谱图在标准铁光谱图在标准铁光谱图在210.0 nm-660.0 nm210.0 nm-660.0 nm210.0 nm-660.0 nm210.0 nm-660.0 nm约有约有约有约有4600460046004600条谱线条谱线条谱线条谱线vv以铁光谱作为波长标尺，谱图上标有以铁光谱作为波长标尺，谱图上标有以铁光谱作为波长标尺，谱图上标有以铁光谱作为波长标尺，谱图上标有65656565种元素的种元素的种元素的种元素的480480480480条特条特条特条特征谱线征谱线征谱线征谱线vv未知元素谱线与哪个元素的标准谱线重合，未知元素谱线与哪个元素的标准谱线重合，未知元素谱线与哪个元素的标准谱线重合，未知元素谱线与哪个元素的标准谱线重合，哪个元素就哪个元素就哪个元素就哪个元素就可能存字可能存字可能存字可能存字cB.B.B.B.标准铁光谱图比较法标准铁光谱图比较法标准铁光谱图比较法标准铁光谱图比较法谱线检查谱线检查：将试样与纯铁在完全相同条件下摄谱，将两谱片在映谱器(放大器)上对齐、放大20倍，检查待测元素的分析线是否存在，并与标准谱图对比确定。可同时进行多元素测定。cv将试样与已知不同含量的系列标准样将试样与已知不同含量的系列标准样品在确定条件下摄谱于同一光谱感光品在确定条件下摄谱于同一光谱感光板上板上v在映谱仪上用目视法干脆比较被测试在映谱仪上用目视法干脆比较被测试样与标样光谱中分析线黑度样与标样光谱中分析线黑度v依据黑度，估计欲测元素的近似含量依据黑度，估计欲测元素的近似含量1.1.1.1.谱线强度（黑度）比较法谱线强度（黑度）比较法谱线强度（黑度）比较法谱线强度（黑度）比较法二二.原子放射光谱摄谱法的半定量分析原子放射光谱摄谱法的半定量分析I=AC C b b标样标样-1：0.001%标样标样-2：0.003%标样标样-3：0.01%标样标样-4：0.03%标样标样-5：0.1%未知样未知样-1未知样未知样-2H=I t 2.2.2.2.谱线强度（黑度）比较法的应用谱线强度（黑度）比较法的应用谱线强度（黑度）比较法的应用谱线强度（黑度）比较法的应用vv地质普查地质普查地质普查地质普查vv矿物测试矿物测试矿物测试矿物测试vv地质勘探地质勘探地质勘探地质勘探c1.定量分析的基本关系式：定量分析的基本关系式：式中：式中：式中：式中：b b=1=1 没有自吸没有自吸没有自吸没有自吸,b b1,1,有自吸有自吸有自吸有自吸三三.原子放射光谱的定量分析原子放射光谱的定量分析I=AC C b b(赛伯赛伯赛伯赛伯-罗马金公式）罗马金公式）罗马金公式）罗马金公式）低浓度时：I=AC (b=1)log I=b log C+log A（b1）c2.内标法内标法为什么要用内标法？光源波动、基体的变化引起光源波动、基体的变化引起蒸蒸发速率、电离度、跃迁几率发速率、电离度、跃迁几率的的改变，进而影响到谱线的强度改变，进而影响到谱线的强度直流电弧直流电弧I Ii i=g gi i/g g0 0 e e-E Ei/i/kTkT A Ai ihhi iN N0 0c内标法：内标法：内标法：内标法：以分析线与内标线强度比进行定量分析的一种分析方法以分析线与内标线强度比进行定量分析的一种分析方法以分析线与内标线强度比进行定量分析的一种分析方法以分析线与内标线强度比进行定量分析的一种分析方法内标线内标线内标线内标线 选择待测元素的一条特征谱线选择待测元素的一条特征谱线选择待测元素的一条特征谱线选择待测元素的一条特征谱线也可也可也可也可以是人为加入特定元素以是人为加入特定元素以是人为加入特定元素以是人为加入特定元素（内标元素）（内标元素）（内标元素）（内标元素）一条谱线一条谱线一条谱线一条谱线 也可以是试样中的基体成份的一条谱线也可以是试样中的基体成份的一条谱线也可以是试样中的基体成份的一条谱线也可以是试样中的基体成份的一条谱线 分析线对分析线对分析线对分析线对所选用的分析线与内标线的组合所选用的分析线与内标线的组合所选用的分析线与内标线的组合所选用的分析线与内标线的组合c设分析线和内标线的强度分别为设分析线和内标线的强度分别为设分析线和内标线的强度分别为设分析线和内标线的强度分别为I I分分分分和和和和I I内内内内，则，则，则，则:I I分分分分=a a分分分分C C分分分分b b分分分分 I I内内内内=a a内内内内C C内内内内b b内内内内B.B.内标法的公式内标法的公式内标法的公式内标法的公式分析线和内标线的相对强度比：分析线和内标线的相对强度比：分析线和内标线的相对强度比：分析线和内标线的相对强度比：R=IR=I分分分分/I I内内内内=a a分分分分C C分分分分b b分分分分 /a a内内内内C C内内内内b b内内内内实验条件的影响对实验条件的影响对a a分、分、分、分、a a内内内内的影响相同，故的影响相同，故a a分分分分 /a a内内内内=k=k且且且且C C内内内内b b内内内内一定一定 a a分分分分 /a a内内内内C C内内内内b b内内内内=Ac取对数后得到取对数后得到:因此：因此：因此：因此：R=IR=I分分分分/I I内内内内=ACAC分分分分b b分分分分 loglogR=R=log(log(I I分分分分/I I内内内内)=)=b b分分分分loglogC C分分分分+log+log A A简化后得到简化后得到简化后得到简化后得到 :loglogR=R=log(log(I I分分分分/I I内内内内)=)=b bloglogC C+log+log A A此为内标法定量分析的基本公式此为内标法定量分析的基本公式此为内标法定量分析的基本公式此为内标法定量分析的基本公式说明相对强度对数的变更与分析物的浓度的对数成线性关系c分析线对应具有相同或相近的激发电位和电离电位分析线对应具有相同或相近的激发电位和电离电位内标元素与分析元素应具有相近的沸点，化学活性内标元素与分析元素应具有相近的沸点，化学活性内标元素的含量，应不随分析元素的含量变更而变更内标元素的含量，应不随分析元素的含量变更而变更内标线及分析线自吸要小内标线及分析线自吸要小分析线和内标线旁边的背景应尽量小分析线和内标线旁边的背景应尽量小分析线对的波长、强度及宽度也尽量接近分析线对的波长、强度及宽度也尽量接近运用内标法必需具备下列条件运用内标法必需具备下列条件c 感光板乳剂特性曲线感光板乳剂特性曲线B B曝光量曝光量(H H)与与 谱线强度谱线强度(I I)的关系的关系C.C.黑度黑度黑度黑度(S S)i i0 0 未曝光部分的透光强度未曝光部分的透光强度未曝光部分的透光强度未曝光部分的透光强度 i i 曝光部分的透光强度曝光部分的透光强度曝光部分的透光强度曝光部分的透光强度雾翳雾翳雾翳雾翳i i0 0i iA A黑度黑度黑度黑度(S S)与曝光量与曝光量与曝光量与曝光量(H H)的关系的关系的关系的关系黑黑黑黑度度度度(S S)与与与与曝曝曝曝光光光光量量量量(H H)的的的的关关关关系难以用一般的数学公式描述。系难以用一般的数学公式描述。系难以用一般的数学公式描述。系难以用一般的数学公式描述。H Hi i-为感光板的惰延量为感光板的惰延量为感光板的惰延量为感光板的惰延量感光板的反衬度感光板的反衬度感光板的反衬度感光板的反衬度：0.41.80.41.8HH=I I t t 摄谱法定量分析的基本关系式摄谱法定量分析的基本关系式c有关乳剂特性曲线的探讨：有关乳剂特性曲线的探讨：展展度度bc：直直线线BC在在横横轴轴上上的的投投影影，它它确确定定程程度度上上确确定定相相板板检检测的适宜浓度范围。测的适宜浓度范围。反反衬衬度度：直直线线BC的的斜斜率率 ，它它表表征征当当曝曝光光量量变变更更时时，黑黑度度变变更的快慢。更的快慢。通通常常展展度度与与反反衬衬度度相相冲冲突突：反反衬衬度度大大，则则展展度度小小；反反之之亦亦然。然。惰惰延延量量：Hi 称称为为惰惰延延量量，它它表表征征了了乳乳剂剂的的灵灵敏敏度度。Hi 越越大大，乳剂越不灵敏。与乳剂越不灵敏。与 感光材料及其中卤化银颗粒度有关。感光材料及其中卤化银颗粒度有关。400350300250 ，nm 的的大大小小除除与与乳乳剂剂特特性性、显显影影及及定定影影条件有关外，还与谱线波长有关。条件有关外，还与谱线波长有关。cS S分分分分 =分分分分lglgHH分分分分 i i分分分分 =分分分分lglgI I分分分分t t分分分分-i-i分分分分S S内内内内 =内内内内lglgHH内内内内 i i内内内内 =内内内内lglgI I内内内内t t内内内内-i-i内内内内摄谱法定量分析的基本关系式摄谱法定量分析的基本关系式HH=I I t t S S=S S分分分分 S S内内内内 =分分分分lglgI I分分分分t t分分分分 内内内内lglgI I内内内内t t内内内内 =lg(lg(I I分分分分/I I内内内内)=)=lglgR RlglgR=R=lg(lg(I I分分分分/I I内内内内)=b blglgC C+lg+lg A A S S=lglgR R =lg(lg(I I分分分分/I I内内内内)=b blglgC C+lg lg A A说明黑度的变更与分析物浓度的说明黑度的变更与分析物浓度的对数成线性关系对数成线性关系cAESAES定量分析方法定量分析方法 工作曲线法：三标准试样法工作曲线法：三标准试样法 S S=b bloglogC C+log log A A S SloglogC C SxSxloglogCxCxcAES的特点的特点v分析速度快（光电直读放射光谱仪）分析速度快（光电直读放射光谱仪）v特殊适宜元素的定性分析特殊适宜元素的定性分析v耗样量少（相比于传统的滴定分析法而言）耗样量少（相比于传统的滴定分析法而言）v多元素同时测定多元素同时测定vICP-AES灵敏度高、精确度好。灵敏度高、精确度好。cAES局限性局限性v样品的组成对分析结果的影响比较显著。因此，进行定量样品的组成对分析结果的影响比较显著。因此，进行定量分析时，常常须要配制一套与试样组成相同的标准样品，分析时，常常须要配制一套与试样组成相同的标准样品，这就限制了该分析方法的灵敏度、精确度和分析速度等的这就限制了该分析方法的灵敏度、精确度和分析速度等的提高。提高。v放射光谱法，一般只用于元素分析，而不能用来确定元素放射光谱法，一般只用于元素分析，而不能用来确定元素在样品中存在的化合物状态及形态分析在样品中存在的化合物状态及形态分析v仪器设备比较困难、昂贵。仪器设备比较困难、昂贵。cP2242、3、5、8作业作业c人有了学问，就会具备各种分析实力，明辨是非的实力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富学问，培育逻辑思维实力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培育文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的学问面。有很多书籍还能培育我们的道德情操，给我们巨大的精神力气，鼓舞我们前进。c