原子吸收光譜法的基本原理 原子發(fā)射光譜是怎么產(chǎn)生的?
原子發(fā)射光譜是怎么產(chǎn)生的?原子發(fā)射光譜法是利用熱激發(fā)或電激發(fā)下每種元素的原子或離子發(fā)射特征光譜,對(duì)元素進(jìn)行定性和定量分析,以確定材料的成分。原子發(fā)射光譜法可分析約70種元素(金屬元素和磷、硅、砷、碳、
原子發(fā)射光譜是怎么產(chǎn)生的?
原子發(fā)射光譜法是利用熱激發(fā)或電激發(fā)下每種元素的原子或離子發(fā)射特征光譜,對(duì)元素進(jìn)行定性和定量分析,以確定材料的成分。原子發(fā)射光譜法可分析約70種元素(金屬元素和磷、硅、砷、碳、硼等非金屬元素)。一般可用于小于1%組分的測(cè)定,檢出限為ppm,精密度約為±10%,線性范圍約為2個(gè)數(shù)量級(jí)。該方法可有效地測(cè)定高、中、低含量元素。
何謂原子發(fā)射光譜?它是怎樣產(chǎn)生的?有哪些特點(diǎn)?
工作原理]原子發(fā)射光譜法(AES)是利用原子或離子在一定條件下發(fā)射的特征光譜來(lái)研究物質(zhì)化學(xué)組成的一種分析方法。根據(jù)激發(fā)機(jī)制的不同,原子發(fā)射光譜法(AES)有三種類型:①原子核外的光學(xué)電子在加熱能和電能激發(fā)下的光譜。所謂原子發(fā)射光譜法(AES)通常是指以電弧、電火花和火焰(如ICP)為激發(fā)光源獲得原子光譜的分析方法。用化學(xué)火焰作為激發(fā)源獲得原子發(fā)射光譜,又稱火焰光度法。
②原子核外的光學(xué)電子受光能激發(fā)的光譜稱為原子熒光。
③原子在X射線光子或其他微觀粒子的激發(fā)下,使內(nèi)層電子電離,產(chǎn)生空穴。外層的電子躍遷到空穴中,產(chǎn)生二次X射線熒光。一般來(lái)說,原子處于基態(tài)?;鶓B(tài)原子被激發(fā)并以較高的能量躍遷到激發(fā)態(tài)。受激原子不穩(wěn)定,平均壽命為10-10-10-8秒。然后被激發(fā)的原子會(huì)跳回到低能態(tài)或基態(tài),并釋放出多余的能量。如果能量以輻射的形式釋放,那么能量就是釋放光子的能量。因?yàn)樵雍送獾碾娮幽芰渴橇孔踊?,所以隨電子躍遷釋放的光子能量等于電子躍遷的兩個(gè)能級(jí)之間的能量差。
可根據(jù)譜線的特征頻率和波長(zhǎng)進(jìn)行定性分析。常用的光譜定性分析方法有鐵譜比較法和標(biāo)樣光譜比較法。
原子發(fā)射光譜的線強(qiáng)度I與樣品中待測(cè)成分的濃度C成正比。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行光譜定量分析。光譜定量分析的基本公式為I=ACB,其中B為自吸收系數(shù),α為比例系數(shù)。為了補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)條件波動(dòng)引起的譜線強(qiáng)度變化,通常采用分析線與內(nèi)標(biāo)線強(qiáng)度比的關(guān)系進(jìn)行光譜定量分析,稱為內(nèi)標(biāo)法。常用的定量分析方法有標(biāo)準(zhǔn)曲線法和標(biāo)準(zhǔn)加入法。
原子發(fā)射光譜法的優(yōu)點(diǎn)是:1)高靈敏度。許多元素的絕對(duì)靈敏度在10-11到10-13克之間。②良好的選擇性。許多化學(xué)性質(zhì)相似的元素,如鈮和鉭、鋯和鉿、稀土元素等,很難用化學(xué)方法測(cè)定。它們的光譜性質(zhì)截然不同。用原子發(fā)射光譜法分別測(cè)定各元素是很容易的。
③分析速度快。可用于多種元素的同時(shí)測(cè)定。
④樣品消耗量少(mg級(jí))。廣泛應(yīng)用于金屬、礦石、合金及各種材料的分析。
原子發(fā)射光譜產(chǎn)生的過程,及它的裝置和作用?
原子發(fā)射光譜法(AES)是一種定性和定量分析元素的方法,通過使用熱或電激發(fā)下每個(gè)元素的原子或離子發(fā)射特征光譜來(lái)確定物質(zhì)的組成。原子發(fā)射光譜法(AES)主要包括三個(gè)過程:1。光源提供的能量使樣品蒸發(fā),形成氣體原子,并進(jìn)一步激發(fā)氣體原子產(chǎn)生光輻射;
2。光源發(fā)出的復(fù)合光通過單色儀分解成按波長(zhǎng)順序排列的光譜線,形成光譜;
3。用檢測(cè)器檢測(cè)光譜中譜線的波長(zhǎng)和強(qiáng)度。由于被測(cè)元素的能級(jí)結(jié)構(gòu)不同,發(fā)射譜線的特性也不同,因此可以對(duì)樣品進(jìn)行定性分析;而根據(jù)被測(cè)元素的不同濃度,發(fā)射強(qiáng)度也不同,從而實(shí)現(xiàn)了元素的定量測(cè)定。原子發(fā)射光譜(AES)是物質(zhì)內(nèi)部運(yùn)動(dòng)中原子和分子在外界能量作用下發(fā)生變化的結(jié)果。
原子發(fā)射光譜和原子熒光光譜的區(qū)別?
當(dāng)一個(gè)原子被熱或電激發(fā)時(shí),它會(huì)從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)。當(dāng)它回到基態(tài)時(shí),就會(huì)發(fā)射出特征光譜,即原子發(fā)射光譜。根據(jù)被激發(fā)元素原子返回基態(tài)時(shí)發(fā)射的特征譜線,分析被測(cè)元素的方法稱為原子發(fā)射光譜。ICP-AES具有選擇性高、檢出限低、準(zhǔn)確度高等特點(diǎn)。原子熒光光譜法(AFS)是利用基態(tài)原子吸收特定波長(zhǎng)的光輻射能量,并激發(fā)到高能狀態(tài)。受激原子在去激發(fā)過程中發(fā)出一定波長(zhǎng)的光輻射。根據(jù)這一原理,能夠檢測(cè)元素含量的儀器稱為原子熒光光譜儀(光度計(jì)),如sk-2003a,其線性寬度大于三個(gè)數(shù)量級(jí),重復(fù)性小于100%6%。