电感耦合等离子体原子发射光谱分析

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1、电感耦合等离子体原子发射光谱分析2021/7/10感耦等离子体原子发射光谱分析1第一节概述2021/7/10感耦等离子体原子发射光谱分析2电感耦合等离子体原子发射光谱，英文名称：InductivelyCoupledPlasmaAtomicEmissionSpectra，简称ICP-AES。或：InductivelyCoupledPlasmaOpticalEmissionSpectra，简称ICP-OES。顾名思义，ICP-AES是等离子体光源(ICP)与原子发射光谱(AES)的联用技术，就是利用等离子体形成的高温使待测元素产生原子发射光谱，通过对光谱强度的检测

2、，可以确定待测试样中是否有含有所测元素(定性)，其含量是多少(定量)。因此，ICP-AES仍是原子发射光谱范畴，它与原子吸收光谱同祖同宗。2021/7/10感耦等离子体原子发射光谱分析31860年，克希霍夫(G.Kirchoff)和本生(R.Bunsen)用钠光灯照射含有食盐的火焰，发现这些火焰中的钠原子具有原子吸收现象时，首先就已经知道钠光灯中钠原子具有原子发射现象。此后若干年内，利用原子发射光谱分析技术在发现新元素以及填充门捷列夫元素周期表上作出了巨大贡献。例如，1861年在硒渣中发现了铊(Tl)，1863年在不纯的硫化锌中发现了铟(In)，1875年从闪锌

3、矿中中发现了镓(Ga)，1879~1907年先后发现了稀土元素钬(Ho)、钐(Sm)、铥(Tm)、镨(Pr)、钕(Nd)、镥(Lu)。有些稀有气体的发现也有原子发射光谱的功劳。2021/7/10感耦等离子体原子发射光谱分析4进入20世纪后，随着工业的发展，人们迫切需要一种能够快速给出试样成分的分析技术。1925年Gerlach提出了定量分析的内标原理，1930~1931年罗马金(Lomakin)和塞伯(Scherbe)分别提出定量分析的经验公式，确定了谱线的发射强度与浓度之间的关系。二战期间，军工企业的迅速发展，使得光栅刻制技术日趋完善，前苏联光谱学家解释了罗马

4、金-塞伯公式的物理意义，使光谱分析技术更加完善。这一时期最早采用的激发光源是火焰，后发展为直流电弧、交流电弧和电火花。但是这些经典发射源都有基体干扰严重、灵敏度不高等缺点，限制了原子发射光谱的应用。2021/7/10感耦等离子体原子发射光谱分析51955年澳大利亚物理学家沃尔什(A.Walsh)提出了原子吸收分光光度新的测试方法之后，原子吸收光谱法得到了迅速发展，很多光谱分析化学家纷纷改行搞原子吸收光谱方法研究，给原子发射光谱分析带来了严重的冲击。于是人们千方百计地寻求一种新型激发光源来代替传统电弧光源和火花光源。1971年美国分析化学家法赛尔(Fassel)在

5、第19届国际光谱大会上做了长达74页的专题报告，系统总结了各种等离子体光源的发展和技术现状，标志着原子发射光谱进入等离子体时代。正是有这样一批化学工作者的坚持不懈，出现了等离子体原子发射光谱分析这个光谱分析的新兴领域。2021/7/10感耦等离子体原子发射光谱分析6年　　代作者或厂商技术内容成果或产品1942年前苏联物理学家巴巴特在大气中用无极放电产生等离子体炬，但几秒种就使石英炬管烧熔未能获得实用的稳定的等离子火焰1961～1962年里德(Reed)设计制造了通入切向气流获得稳定的等离子火焰的石英炬管，并提出可作为发射光谱分析光源获得实用的稳定的等离子火焰19

6、62年美国法塞尔(V.A.Fassel)和英国格林菲尔德(S.Greenfield)开展了等离子体光源用于光谱分析的研究组装了等离子体装置，对检出限、光谱特性及干扰特性进行了研究1964～1965年法塞尔和林菲尔德发表了等离子体光源分析技术的第一批报告1966年温特(R.H.Wendt)和法塞尔把ICP用于原子吸收光谱分析作为原子化器1969年法塞尔和迪金森(G.W.Sickinson)发表了高灵敏度等离子体光源分析技术报告(检出限达到或超过火焰原子吸收分析技术水平)使用超声雾化器和低载气流中心通道进样技术ICP-AES发展的初期几个主要阶段2021/7/10感

7、耦等离子体原子发射光谱分析7年代作者或厂商技术内容成果或产品1974~1975年法塞尔和博蔓斯(P.W.J.M.Boumans)提出多元素同时测定的等离子体光谱分析折中条件的报告系统研究了1kw50MHz等离子体光源的性能，为商品仪器的生产准备了条件1975年前后鲍希隆公司应用研究所(Baush&LombARL)和费希尔(Fisher)科学公司的佳尔阿许(Jarrell-Ash)分部相继把第一代商品等离子体光谱仪投放市场开辟了ICP-AES推广应用的新阶段ICP-AES进入商业应用的几个主要进展2021/7/10感耦等离子体原子发射光谱分析8年代作者或厂商技术内

8、容1976年非络伊德(M