第3章 原子发射光谱法

《第3章 原子发射光谱法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第3章原子发射光谱法AtomicemissionspectroscopyAES中常用光源的种类、原理、特点及应用光谱仪的种类及各自的优缺点摄谱法定性、定量的基本方法与实验条件选择内标法定量的基本原理及内标元素与内标线的选择原子发射光谱产生的原因原子谱线的强度与影响因素原子发射光谱的应用定性及定量分析的依据原子发射光谱法中的干扰及消除AES中的常用检测方法一、原子发射光谱法(AES)的定义依据每一种元素的原子或离子在热激发下由高能态向低能态跃迁时发射的特征谱线进行定性或定量分析的光谱方法AES属于原子光谱，为线光谱AES是原子由激发态向基态或低能态跃迁得到的光谱AES涉及的原子外层电

2、子的跃迁，产生的是紫外－可见区的光谱，属于光学原子光谱AES是由非光能激发的发射光谱AES是最古老的元素分析方法之一§3-1概述概述德国物理学家、化学家和天文学家。1824年3月12日生于普鲁士的柯尼斯堡(今苏联加里宁格勒)，1887年10月17日卒于柏林。1847年毕业于柯尼斯堡大学。基尔霍夫主要从事光谱、辐射和电学方面的研究。对原子发射光谱的贡献：1859年发明分光仪，与化学家R.W.本生共同创立了光谱分析法，并用此法发现了元素铯(1860)和铷(1861)。他并将光谱分析应用于太阳的组成上。他将太阳光谱与地球上的几十种元素的光谱加以比较，从而发现太阳上有许多地球上常见的元素，

3、如钠、镁、铜、锌、钡、镍等。著有《光谱化学分析》（1895年与R.W.本生合著）等。原子发射光谱的重要贡献者之一（G.R.GustavRobertKirchhoff）——基尔霍夫二、AES的特点——优点1、可实现多元素的同时定性或定量分析2、分析速度快3、选择性好4、检出限低ICP-AES的检出限可达到ng/mL5、准确度高、精密度好RSD一般在5%左右，ICP-AES的RSD可达到1％以下；其精密度与样品浓度有关6、试剂耗量少7、线性范围宽ICP-AES的线性范围可以从痕量到常量概述三、AES的特点——缺点1、大多数非金属元素难以得到灵敏的光谱线，测定困难2、对激发电位较高的元素

4、如Se、Te等，测定准确度不高5、摄谱法操作繁琐、费时3、只能分析元素的种类和含量，不能进行形态分析概述4、在经典的摄谱法中，影响谱线强度的因素较多，尤其是试样组分的影响较为显著，所以对内标元素要求较高。一、原子发射光谱的产生过程发射原子线寿命很短（寿命约为10-8s）A基→A*→A+hA+→A+*→A++h热能热能发射离子线基态E激发态E*热能激发发射光子发射光子样品热能蒸发原子化§3-2基本原理二、能级图与光谱项基本原理用图解法表示的原子系统内所有可能存在的量子化能级及能级跃迁钠原子的能级图1、能级图二、能级图与光谱项基本原理2、光谱项主量子数（n）：描述电子离核的远近，即

5、电子所处电子层数角量子数（l）（1）核外单电子运动状态的描述n=1,2,3,……——四个量子数描述电子在空间不同角度出现的概率，也代表电子绕核运动的角动量，即电子云的形状l=0,1,2,……，(n-1)spd轨道符号:基本原理二、能级图与光谱项——光谱项磁量子数（m）描述电子云在空间的不同取向m=0,±1,±2,……±l（即m共有2l±1个取值）自旋量子数（s）描述电子的自旋情况s=或s=（1）核外单电子运动状态的描述基本原理二、能级图与光谱项——光谱项总角量子数（L）表示所有价电子的角量子数l的矢量和，即（2）核外多个价电子总运动状态的描述……,在2个价电子(角量子数为l1和l2

6、)体系中，L的取值为：主量子数（n）：不变L=0，1，2，3，，若有多个价电子时，先把2个价电子的角量子数的矢量和求出后，再与第三个价电子求出其矢量和，依次下去即得到了体系的的总角量子数。对应的谱项符号为：S，P，D，F，基本原理二、能级图与光谱项——光谱项（2）核外多个价电子总运动状态的描述总自旋量子数（S）所有价电子的自旋量子数之和，即：内量子数（J）描述轨道运动与自旋运动的相互作用，即轨道磁矩与自旋量子数的相互影响，为总角量子数L与总自旋量子数S的矢量和。J=L+S当LS时，J的取值为：J=(L+S)，(L+S-1)，(L+S-2)，，(L-S)共有2S+1个值当L

7、时，J的取值为：J=(S+L)，(S+L-1)，(S+L-2)，，(S-L)共有2L+1个值基本原理二、能级图与光谱项——光谱项（3）光谱项符号作用：用来表示原子中电子特定的能级表示方法：主量子数总角量子数（用S、P、D…表示）内量子数,代表不同的光谱支项谱线多重性符号一个光谱项符号代表原子的一个能级基本原理二、能级图与光谱项——光谱项写出基态Na的光谱项符号基态Na的核外电子排列为:价电子的n、l、m和s分别为：n=3l=0m=0s=价电子的L、S、J和M分别为：