第三章-原子发射光谱法优秀PPT.ppt

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1、 原子放射光谱分析法是通过记录和测量元素的激发态原子所发出的特征谱线的波长和强度对其进行定性、半定量和定量分析的方法。概述概述特征辐射特征辐射基态元素基态元素M激发态激发态M*热激发热激发E 原子放射光谱只能用来确定物质的元素组成原子放射光谱只能用来确定物质的元素组成与含量，不能给出分子的有关信息。与含量，不能给出分子的有关信息。2基本原理：量子数与原子结构基本原理：量子数与原子结构 原子放射光谱的产生原子放射光谱的产生（一）量子数与原子的壳层结构（一）量子数与原子的壳层结构 电子运动状态的描述电子运动状态的描述主量子数主量子数 n角量子数角量子数 l磁量子数磁量子数 ml自旋磁量子数自旋磁量

2、子数 ms基态基态Na原子的核外电子排布原子的核外电子排布：(1s)2(2s)2(2p)6(3s)1 原子能量状态与光谱项原子能量状态与光谱项原子能级用原子能级用光谱项光谱项来表征来表征例：例：钠原子基态钠原子基态 32S1/2 n2S+1LJn：主量子数，主量子数，L：总角量子数：总角量子数（中心项）（中心项）S：总自旋量子数，：总自旋量子数，J：总内量子数。：总内量子数。光谱项符号：光谱项符号：总内量子数：是由于轨道运动与自旋运动的相互作用即轨道磁矩总内量子数：是由于轨道运动与自旋运动的相互作用即轨道磁矩与自旋磁矩的相互影响而得出的，它是原子中各个价电子组合得与自旋磁矩的相互影响而得出的，

3、它是原子中各个价电子组合得到的总角量子数到的总角量子数L与总自旋量子数与总自旋量子数S的矢量和，即的矢量和，即J=L+S。J的求的求法为法为J=（L+S），（），（L+S-1），（），（L+S-2），），|L-S|。若。若LS，则则J值从值从J=L+S到到L-S，可有（，可有（2S+1）个值。若）个值。若LS，则，则J值从值从J=S+L到到S-L可有（可有（2L+1）个值。）个值。例：例：钠原子基态和第一激发态。钠原子基态和第一激发态。(1)(1)钠钠原原子子基基态态(1s)2(2s)2(2p)6(3s)1 原子实：包括原子核和其它原子实：包括原子核和其它全充溢支壳层（闭合壳层）全充溢支壳层（

4、闭合壳层）中的电子。中的电子。光学电子：填充在未充溢支壳层中的电子。光学电子：填充在未充溢支壳层中的电子。原子实原子实光学电子光学电子钠原子基态：钠原子基态：(3s)1n=3L=l=0S=1/2 (2S+1)=2J=1/2光谱项符号：光谱项符号：32S1/2(2)(2)钠原子的第一激发态钠原子的第一激发态 ：(3p)(3p)1 1 n=3光谱支项光谱支项：32P1/2 和和 32P3/2 由于轨道运动和自旋运动的相互作用由于轨道运动和自旋运动的相互作用,这两个光这两个光谱支项代表两个能量有微小差异的能级状态。谱支项代表两个能量有微小差异的能级状态。L=l=1S=1/2 (2S+1)=2J=3/

5、2，1/2光谱项：光谱项：32P谱线多重性符号：谱线多重性符号：2S+1钠原子由第一激发态向基态跃迁放射两条谱线钠原子由第一激发态向基态跃迁放射两条谱线第一激发态光谱支项第一激发态光谱支项：32P1/2 和和 32P3/2 基态光谱项：基态光谱项：32S1/2 原子能级图原子能级图一条谱线用两个光一条谱线用两个光谱谱项符号来表示项符号来表示Na 588.996 nm(32S1/2 32P3/2)Na 589.593nm(32S1/2 32P1/2)由由各各种种高高能能级级跃跃迁迁到到同同一一低低能级时放射的一系列光谱线能级时放射的一系列光谱线原子的共振线与离子的电离线 原子由第一激发态到基态的

6、跃迁：原子由第一激发态到基态的跃迁：第一共振线，最易发生，能量最小；第一共振线，最易发生，能量最小；原子获得足够的能量原子获得足够的能量(电离能电离能)产生电离产生电离,失去一个电子，失去一个电子，一次电离。一次电离。离子由第一激发态到基态的跃迁离子由第一激发态到基态的跃迁(离子放射的谱线离子放射的谱线)：电离线，其与电离能大小无关，离子的特征共振线。电离线，其与电离能大小无关，离子的特征共振线。原子谱线表：原子谱线表：I I 表示原子放射的谱线；表示原子放射的谱线；II II 表示一次电离离子放射的谱线；表示一次电离离子放射的谱线；III III表示二次电离离子放射的谱线；表示二次电离离子放

7、射的谱线；Mg Mg：I 285.21 nm I 285.21 nm；II 280.27 nmII 280.27 nm；谱线强度谱线强度 原原子子由由某某一一激激发发态态 i i 向向低低能能级级 j j 跃跃迁迁，所所放放射射的的谱谱线线强度与激发态原子数成正比。强度与激发态原子数成正比。在在热热力力学学平平衡衡时时，单单位位体体积积的的基基态态原原子子数数N0N0与与激激发发态态原原子数子数NiNi的之间的分布遵守玻耳兹曼分布定律：的之间的分布遵守玻耳兹曼分布定律：gi gi、g0g0为为激激发发态态与与基基态态的的统统计计权权重重；Ei Ei：为为激激发发能能；k k为玻耳兹曼常数；为玻

8、耳兹曼常数；T T为激发温度；为激发温度；放射谱线强度：放射谱线强度：Iij=Ni Aijh Iij=Ni Aijh ijijh h为为PlankPlank常常数数；AijAij两两个个能能级级间间的的跃跃迁迁几几率率；ijij放放射射谱谱线的频率。将线的频率。将NiNi代入上式，得：代入上式，得：谱线强度影响谱线强度的因素：影响谱线强度的因素：（1 1）激发能越小，谱线强度越强；）激发能越小，谱线强度越强；（2 2）温度上升，谱线强度增大，但）温度上升，谱线强度增大，但易电离。易电离。（3-1）谱线的自吸与自蚀 等等离离子子体体：以以气气态态形形式式存存在在的的包包含含分分子子、离离子子、电

9、电子子等等粒粒子子的的整整体体电电中中性性集集合合体体。等等离离子子体体内内温温度度和和原原子子浓浓度度的的分分布不匀整，中间的温度、激发态原子浓度高，边缘反之。布不匀整，中间的温度、激发态原子浓度高，边缘反之。自自吸吸：中中心心放放射射的的辐辐射射被被边边缘缘的的同同种种基基态态原原子子吸吸取取，使使辐射强度降低的现象。辐射强度降低的现象。元元素素浓浓度度低低时时，不不出出现现自自吸吸。随随浓浓度度增增加加，自自吸吸越越严严峻峻，当当达达到到确确定定值值时时，谱谱线线中中心心完完全全吸吸取取，犹犹如如出出现现两条线，这种现象称为自蚀。两条线，这种现象称为自蚀。谱线表，谱线表，r r：自吸；：

10、自吸；R R：自蚀；：自蚀；在在在在确确确确定定定定的的的的试试试试验验验验条条条条件件件件下下下下，单单单单位位位位体体体体积积积积内内内内的的的的基基基基态态态态原原原原子子子子数数数数目目目目NoNoNoNo和元素浓度和元素浓度和元素浓度和元素浓度C C C C的关系的关系的关系的关系:No=aC bq (3-2):No=aC bq (3-2):No=aC bq (3-2):No=aC bq (3-2)式式式式中中中中，b b b b为为为为自自自自吸吸吸吸系系系系数数数数，当当当当浓浓浓浓度度度度很很很很低低低低时时时时，原原原原子子子子蒸蒸蒸蒸气气气气的的的的厚厚厚厚度度度度很很很很

11、小小小小；b=1b=1b=1b=1，即即即即没没没没有有有有自自自自吸吸吸吸。a a a a与与与与q q q q是是是是与与与与试试试试样样样样蒸蒸蒸蒸发发发发过过过过程程程程有有有有关关关关的的的的参参参参数数数数；不不不不发发发发生生生生化化化化学学学学反反反反应应应应时时时时，q q q q=1=1=1=1，a a a a又又又又称称称称为有效蒸发系数为有效蒸发系数为有效蒸发系数为有效蒸发系数将式（将式（将式（将式（3-23-23-23-2）代入式（）代入式（）代入式（）代入式（3-13-13-13-1），得赛伯），得赛伯），得赛伯），得赛伯-罗马金公式：罗马金公式：罗马金公式：罗马金

12、公式：I =AC b I =AC b I =AC b I =AC b 式式式式中中中中，A A A A为为为为与与与与测测测测定定定定条条条条件件件件有有有有关关关关的的的的系系系系数数数数。为为为为原原原原子子子子放放放放射射射射光光光光谱定量分析的基本公式。谱定量分析的基本公式。谱定量分析的基本公式。谱定量分析的基本公式。I =AC 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原子放射光谱仪原子放射光谱仪 原子放射光谱分析仪器的类型有多种，如：火焰放射光谱、原子放射光谱分析仪器的类型有多种，如：火焰放射光谱、微波等离子体光谱仪、电感耦合等离子体光谱仪、光电光谱微波等离子体光

13、谱仪、电感耦合等离子体光谱仪、光电光谱仪、摄谱仪等仪、摄谱仪等16原子放射光谱分析的三个主要过程原子放射光谱分析的三个主要过程 样品蒸发、原子化，原子激发并产生光辐射。样品蒸发、原子化，原子激发并产生光辐射。分光，形成按波长依次排列的光谱。分光，形成按波长依次排列的光谱。检测光谱中谱线的波长和强度检测光谱中谱线的波长和强度 原子放射光谱仪方框图原子放射光谱仪方框图光光 源源分光系统分光系统检测器检测器原子放射光谱分析的主要过程示意图原子放射光谱分析的主要过程示意图一一 光源光源 光源的作用：供应能量使样品蒸发光源的作用：供应能量使样品蒸发,形成形成气态原子气态原子,并进一步使气态原子激发而产并

14、进一步使气态原子激发而产生光辐射。生光辐射。v蒸发：使试样中各种元素从试样中蒸发出来，蒸发：使试样中各种元素从试样中蒸发出来，在分析间隙形成原子蒸气云（原子化）。在分析间隙形成原子蒸气云（原子化）。v激发：使蒸气云中的气态原子（或离子）获得激发：使蒸气云中的气态原子（或离子）获得能量而被激发，当激发态的原子（或离子）跃能量而被激发，当激发态的原子（或离子）跃迁至基态（或较低激发态）时，辐射光谱。迁至基态（或较低激发态）时，辐射光谱。1.1.直流电弧直流电弧直直直直流流流流电电电电作作作作为为为为激激激激发发发发能能能能源源源源，电电电电压压压压150150150150380V380V380V3

15、80V，电电电电流流流流5 5 5 530A30A30A30A；两两两两支支支支石石石石墨墨墨墨电电电电极极极极，试试试试样样样样放放放放置置置置在在在在下下下下电电电电极极极极(阳阳阳阳极极极极)的的的的凹凹凹凹槽槽槽槽内内内内；使使使使分分分分析析析析间间间间隙隙隙隙的的的的两两两两电电电电极极极极接接接接触触触触或或或或用用用用导导导导体体体体接接接接触触触触两两两两电电电电极极极极，通通通通电电电电，电电电电极极极极尖尖尖尖端端端端被被被被烧烧烧烧热热热热，点点点点燃燃燃燃电电电电弧弧弧弧，再再再再使使使使电电电电极极极极相相相相距距距距4 4 4 46mm6mm6mm6mm；电电电电

16、弧弧弧弧点点点点燃燃燃燃后后后后，热热热热电电电电子子子子流流流流高高高高速速速速通通通通过过过过分分分分析析析析间间间间隔隔隔隔冲冲冲冲击击击击阳阳阳阳极极极极，产产产产生生生生高高高高热热热热，试试试试样样样样蒸蒸蒸蒸发发发发并并并并原原原原子子子子化化化化，电电电电子子子子与与与与原原原原子子子子碰碰碰碰撞撞撞撞电电电电离离离离出出出出正正正正离离离离子子子子冲冲冲冲向向向向阴阴阴阴极极极极使使使使阴阴阴阴极极极极放放放放射射射射电电电电子子子子。电电电电子子子子、原原原原子子子子、离离离离子子子子间间间间的的的的相相相相互互互互碰碰碰碰撞撞撞撞，使使使使原原原原子子子子跃跃跃跃迁迁迁迁

17、到到到到激激激激发发发发态态态态，返返返返回回回回基态时放射出该原子的光谱。基态时放射出该原子的光谱。基态时放射出该原子的光谱。基态时放射出该原子的光谱。弧焰温度：弧焰温度：弧焰温度：弧焰温度：40004000400040007000 K 7000 K 7000 K 7000 K 可使约可使约可使约可使约70707070多种元素激发；多种元素激发；多种元素激发；多种元素激发；特点：确定灵敏度高，背景小，适合定性分析；特点：确定灵敏度高，背景小，适合定性分析；特点：确定灵敏度高，背景小，适合定性分析；特点：确定灵敏度高，背景小，适合定性分析；缺点：弧光不稳，再现性差；不适合定量分析。缺点：弧光不

18、稳，再现性差；不适合定量分析。缺点：弧光不稳，再现性差；不适合定量分析。缺点：弧光不稳，再现性差；不适合定量分析。2.2.低压沟通电弧低压沟通电弧工作电压：工作电压：110110220 V220 V。接接受受高高频频引引燃燃装装置置点点燃燃电电弧弧，在在每每一一沟沟通半周时引燃一次，保持电弧不灭；通半周时引燃一次，保持电弧不灭；特点：特点：（1 1）电弧温度高，激发实力强；）电弧温度高，激发实力强；（2 2）电极温度稍低，蒸发实力稍低；）电极温度稍低，蒸发实力稍低；（3 3）电电弧弧稳稳定定性性好好，使使分分析析重重现现性性好好，适适用用于定量分析。于定量分析。3 3高压火花高压火花高压火花的

19、特点：高压火花的特点：（1 1）放电瞬间能量很大，产生的温度高，激发实力强，某）放电瞬间能量很大，产生的温度高，激发实力强，某些难激发元素可被激发，且多为离子线；些难激发元素可被激发，且多为离子线；（2 2）放电间隔长，使得电极温度低，蒸发实力稍低，适于）放电间隔长，使得电极温度低，蒸发实力稍低，适于低熔点金属与合金的分析；低熔点金属与合金的分析；（3 3）稳定性好，重现性好，适用定量分析；）稳定性好，重现性好，适用定量分析；缺点：缺点：（1 1）灵敏度较差，但可做较高含量的分析）灵敏度较差，但可做较高含量的分析；（2 2）噪音较大；）噪音较大；4 4电感耦合等离子体电感耦合等离子体(ICP)

20、(ICP)光源光源等离子体光源等离子体光源外观上类似火焰的放电光源外观上类似火焰的放电光源 原理原理 当高频发生器接通电源后，高频电流I通过感应线圈产生交变磁场(绿色)。起先时，管内为Ar气，不导电，一旦管内气体起先电离（如用点火器），电子和离子则受到高频磁场所加速，产生碰撞电离，电子和离子急剧增加，此时在气体中感应产生感应电流（涡电流，粉色），这个高频感应电流，产生大量的热能，又促进气体电离，维持气体的高温，从而形成等离子炬。感应线圈将能量耦合给等离子体，并维持等离子炬。当载气携带试样气溶胶通过等离子体时，被后者加热至60007000K并被原子化和激发产生放射光谱。交变磁场交变磁场感应线圈感

21、应线圈感应电流感应电流ICP-AES ICP-AES 特点特点 (1)温度高，惰性气氛，原子化条件好，有利于难熔化合物的分解和元素激发，有很高的灵敏度和稳定性；(2)“趋肤效应”，涡电流在外表面处密度大，使表面温度高，轴心温度低，中心通道进样对等离子的稳定性影响小。也有效消退自吸现象，线性范围宽（45个数量级）；沟通电通过导体时，电流沟通电通过导体时，电流密度在导体截面上的分布密度在导体截面上的分布是不匀整的，越接近导体是不匀整的，越接近导体表面，电流密度越大，此表面，电流密度越大，此种现象称为趋肤效应。种现象称为趋肤效应。(3 3)基体效应小基体效应小 (4)Ar(4)Ar气体产生的背景干扰

22、气体产生的背景干扰低低(5)ICP(5)ICP中电子密度大，碱金中电子密度大，碱金属电离造成的影响小属电离造成的影响小(6)(6)无电极放电，无电极污无电极放电，无电极污染；染；ICPICP焰炬外型像火焰，但焰炬外型像火焰，但不是化学燃烧火焰，气体放不是化学燃烧火焰，气体放电电；缺点：缺点：对非金属测定的灵敏对非金属测定的灵敏度低，仪器昂贵，操作费用度低，仪器昂贵，操作费用高。高。几种光源性能的比较几种光源性能的比较二分光系统二分光系统（1 1 1 1）棱镜分光系统棱镜分光系统棱镜分光系统棱镜分光系统（2 2 2 2）光栅分光系统光栅分光系统光栅分光系统光栅分光系统光栅光栅光栅分光系统接受光栅

23、作为分光光栅分光系统接受光栅作为分光器件，光栅分光系统的光学特性器件，光栅分光系统的光学特性用色散率、辨别率和闪烁特性用色散率、辨别率和闪烁特性3 3个个指标来表征。指标来表征。三检测系统三检测系统检检测测常常用用摄摄谱谱法法（照照像像法法）和和光光电电检检测法测法摄谱法：摄谱法：用感光板记录谱线用感光板记录谱线光光电电检检测测法法：用用光光电电倍倍增增管管或或电电荷荷耦耦合器作为接受和记录谱线的主要器件。合器作为接受和记录谱线的主要器件。摄谱法及其视察装置摄谱法及其视察装置接受照相法记录光谱的原子接受照相法记录光谱的原子放射光谱仪称为摄谱仪。放射光谱仪称为摄谱仪。感光板由照相乳剂匀整感光板由

24、照相乳剂匀整地涂布在玻璃板上而成。感地涂布在玻璃板上而成。感光板上的照相乳剂感光后变光板上的照相乳剂感光后变黑的黑度，用测微光度计测黑的黑度，用测微光度计测量以确定谱线的强度。量以确定谱线的强度。感光物质感光物质(AgBr)明胶明胶(增感剂增感剂)感光层感光层感光板感光板黑度黑度黑度黑度黑度黑度S S S S：感光板曝光后变黑的程度称为变黑密感光板曝光后变黑的程度称为变黑密感光板曝光后变黑的程度称为变黑密感光板曝光后变黑的程度称为变黑密度，简称黑度。度，简称黑度。度，简称黑度。度，简称黑度。乳剂特性曲线乳剂特性曲线强度为强度为强度为强度为i i i i的光，在感光乳剂上产生确定的照度的光，在感

25、光乳剂上产生确定的照度的光，在感光乳剂上产生确定的照度的光，在感光乳剂上产生确定的照度I I I I，照，照，照，照射时间射时间射时间射时间t t t t后，在感光乳剂上积累确定的曝光量后，在感光乳剂上积累确定的曝光量后，在感光乳剂上积累确定的曝光量后，在感光乳剂上积累确定的曝光量H=ItH=ItH=ItH=It。黑度黑度黑度黑度S S S S与曝光量与曝光量与曝光量与曝光量H H H H的关系曲线，称为感光板的乳剂特的关系曲线，称为感光板的乳剂特的关系曲线，称为感光板的乳剂特的关系曲线，称为感光板的乳剂特性曲线性曲线性曲线性曲线正常曝光部分正常曝光部分定性依据定性依据元元素素不不同同电电子子

26、结结构构不不同同光光谱谱不不同同特征光谱特征光谱定性定量分析方法定性定量分析方法元素的分析线、最终线元素的分析线、最终线分析线：困难元素的谱线可能多至数千条，只分析线：困难元素的谱线可能多至数千条，只选择其中几条特征谱线检验，称其为分析线选择其中几条特征谱线检验，称其为分析线最终线：浓度渐渐减小，谱线强度减小，最终最终线：浓度渐渐减小，谱线强度减小，最终消逝的谱线消逝的谱线例：含例：含CdCd10%10%时，时，1414条谱线条谱线0.1%0.1%10100.01%0.01%7 70.001%0.001%1 1（226.5nm226.5nm）此为最终线此为最终线灵敏线和共振线灵敏线和共振线灵敏

27、线：最易激发的能级所产生的谱线，每种灵敏线：最易激发的能级所产生的谱线，每种元素都有一条或几条谱线最强的线，元素都有一条或几条谱线最强的线，即灵敏线。即灵敏线。最终线也是最灵敏线最终线也是最灵敏线共振线：由第一激发态回到基态所产生的谱共振线：由第一激发态回到基态所产生的谱线；通常也是最灵敏线、最终线线；通常也是最灵敏线、最终线最常用的方法，以铁谱作为标准最常用的方法，以铁谱作为标准(波长标尺波长标尺)（1 1）谱线多：在）谱线多：在210210660nm660nm范围内有数千条谱线；范围内有数千条谱线；（2 2）谱线间距离安排匀整：简洁对比，适用面广；）谱线间距离安排匀整：简洁对比，适用面广；

28、（3 3）定位精确：已精确测量了铁谱每一条谱线的波长。）定位精确：已精确测量了铁谱每一条谱线的波长。标准谱图：将其他元素的分析线标记在铁谱上，铁谱起到标尺作用标准谱图：将其他元素的分析线标记在铁谱上，铁谱起到标尺作用 标准光谱比较法（铁光谱比较法标准光谱比较法（铁光谱比较法）谱谱线线检检查查：将将试试样样与与纯纯铁铁在在完完全全相相同同条条件件下下摄摄谱谱，将将两两谱谱片片在在映映谱谱器器(放放大大器器)上上对对齐齐、放放大大2020倍倍，检检查查待待测测元元素素的的分分析析线线是是否否存存在在，并并与与标标准准谱谱图图对对比比确确定定。可可同同时时进进行行多多元元素素测测定。定。样品谱线样品

29、谱线铁光谱铁光谱光谱半定量分析：黑度比较法光谱半定量分析：黑度比较法将将将将试试试试样样样样与与与与已已已已知知知知不不不不同同同同含含含含量量量量的的的的标标标标准准准准样样样样品品品品在在在在确确确确定定定定条条条条件件件件下下下下摄摄摄摄谱谱谱谱于于于于同同同同一一一一光光光光谱谱谱谱感感感感光光光光极极极极上上上上，然然然然后后后后在在在在映映映映谱谱谱谱仪仪仪仪上上上上用用用用目目目目视视视视法法法法干干干干脆脆脆脆比比比比较较较较被被被被测测测测试试试试样样样样与与与与标标标标样样样样光光光光谱谱谱谱中中中中分分分分析析析析线线线线黑黑黑黑度度度度，若若若若黑黑黑黑度度度度相相相相

30、等等等等，样样样样品品品品中中中中欲欲欲欲测测测测元元元元素素素素的的的的含含含含量量量量近近近近似似似似等等等等于于于于该该该该标准样品中该元素的含量。标准样品中该元素的含量。标准样品中该元素的含量。标准样品中该元素的含量。应应应应用用用用：用用用用于于于于钢钢钢钢材材材材、合合合合金金金金等等等等的的的的分分分分类类类类、矿矿矿矿石石石石品品品品位位位位分分分分级级级级等大批量试样的快速测定。等大批量试样的快速测定。等大批量试样的快速测定。等大批量试样的快速测定。半定量分析：谱线呈现法半定量分析：谱线呈现法 例：例：铅含量与出现谱线关系铅含量与出现谱线关系 Pb%谱线特征谱线特征 0.00

31、1 2833.069 清晰可见清晰可见,2614.178和和2802.00弱弱 0.003 2833.069 清晰可见清晰可见,2614.178增加增加,2802.00变清晰变清晰 0.01 上述谱线增加上述谱线增加,2663.17和和2873.32出现出现 0.03 上述谱线都增加上述谱线都增加 0.10 上述谱线更增加上述谱线更增加,没有出现新谱线没有出现新谱线 0.30 2393.8,2577.26 出现。出现。光谱定量分析光谱定量分析内标法光谱定量分析原理内标法光谱定量分析原理lgIblgc+lgA试样组成、元素化合物形态，放电条件等试样组成、元素化合物形态，放电条件等影响影响A,确定

32、强度测定的误差大。确定强度测定的误差大。为补偿和抵消这种因试验条件波动而引起为补偿和抵消这种因试验条件波动而引起的误差，接受内标法进行定量分析。的误差，接受内标法进行定量分析。IAcb b：自吸系数自吸系数 内标法原理内标法原理在被测元素的光谱中选择一条作为分析线在被测元素的光谱中选择一条作为分析线(强度强度I Ix x)，再选，再选择内标物的一条谱线择内标物的一条谱线(强度强度I I内标内标)，组成分析线对，组成分析线对。则则 相对强度相对强度R R：内标法定量的基本关系式内标法定量的基本关系式内标元素和内标线的选择原则内标元素和内标线的选择原则 1)内标元素与被测元素化合物具有相像的蒸发内

33、标元素与被测元素化合物具有相像的蒸发性质，离解能、激发电位性质，离解能、激发电位(及电离能及电离能)相近。相近。2)内标元素的含量必需适量和固定。内标元素的含量必需适量和固定。3)原子线与原子线组成分析线对，离子线与离原子线与原子线组成分析线对，离子线与离子线组成分析线对。子线组成分析线对。4)分析线和内标线没有自吸或自吸很小，且不分析线和内标线没有自吸或自吸很小，且不受其它谱线的干扰。受其它谱线的干扰。5)摄谱法中组成分析线对的两条谱线的波长应摄谱法中组成分析线对的两条谱线的波长应尽量靠近。尽量靠近。定量分析方法：定量分析方法：内标标准曲线法内标标准曲线法以以lglgR R 对对应应lglg

34、c c 作作图图，绘绘制制标标准准曲曲线线，在在相相同同条条件件下下，测测定定试样中待测元素的试样中待测元素的lglgR R，在标准曲线上求得未知试样，在标准曲线上求得未知试样lglgc c；或或校准曲线线性范围：校准曲线线性范围：AB 段段自吸：自吸：BC 段段定量分析：摄谱法中的三标准试样法定量分析：摄谱法中的三标准试样法在完全相同的条件下，将标准样品与试样在同在完全相同的条件下，将标准样品与试样在同一感光板上摄谱，由标准试样分析线对的黑度一感光板上摄谱，由标准试样分析线对的黑度差差(S S)对对lglgc c作标准曲线作标准曲线(三个点以上，每个三个点以上，每个点取三次平均值点取三次平均

35、值)，再由试样分析线对的黑度，再由试样分析线对的黑度差差,在标准曲线上求得未知试样在标准曲线上求得未知试样lglgc c 。该法即。该法即三标准试样法。三标准试样法。S=S1-S2=lgI1/I2=lgR=blgc+lgAS1=1 lgI1t i1 S2=2lgI2t i2 定量分析：定量分析：标准加入法标准加入法取若干份体积相同的试液（取若干份体积相同的试液（cXcX），依次按比例加入不同量的待测物），依次按比例加入不同量的待测物的标准溶液（的标准溶液（cOcO），浓度依次为：），浓度依次为：cX cX，cX+cO cX+cO，cX+2cO cX+2cO，cX+3cO cX+3cO，cX c

36、X+4 cO+4 cO 相同条件下测定：相同条件下测定：RXRX，R1R1，R2R2，R3R3，R4R4 以以R R对浓度对浓度c c做图得始终线，图中做图得始终线，图中cXcX点即待测溶液浓度。点即待测溶液浓度。R=Acbb=1时，时，R=A(cx+ci)R=0时，时，cx=ci 无合适内标物时，接受该法。无合适内标物时，接受该法。特点与应用特点与应用1.1.特点特点 (1)(1)可多元素同时检测可多元素同时检测 各元素同时放射各自的特征各元素同时放射各自的特征光谱；光谱；(2)(2)分析速度快分析速度快 试样不需处理，同时对十几种元素试样不需处理，同时对十几种元素进行定量分析进行定量分析(

37、光电直读仪光电直读仪)；(3)(3)选择性高选择性高 各元素具有不同的特征光谱；各元素具有不同的特征光谱；(4)(4)检出限较低检出限较低 10 100.10.1 g g g-1(g-1(一般光源一般光源)；ngng g-g-1(ICP1(ICP）(5)(5)精确度较高精确度较高 5%5%10%(10%(一般光源）；一般光源）；1%1%(ICP)(ICP)；(6)ICP-AES (6)ICP-AES性能优越性能优越 线性范围线性范围4 46 6数量级，可测数量级，可测高、中、低不同含量试样；高、中、低不同含量试样；缺点：非金属元素不能检测或灵敏度低。缺点：非金属元素不能检测或灵敏度低。原子放射光谱分析法的应用原子放射光谱分析法的应用 原子放射光谱分析在鉴定金属元素方面（定性分析）具有较大的优越性，不需分别、多元素同时测定、灵敏、快捷，可鉴定周期表中约70多种元素，长期在钢铁工业（炉前快速分析）、地矿等方面发挥重要作用；80年头以来，全谱光电直读等离子体放射光谱仪发展快速，已成为无机化合物分析的重要仪器。