原子发射光谱分析.ppt

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1、第五章原子发射光谱分析（atomicemissionspectroscopy,AES)§5-1概述§5-2方法基本原理§5-3激发光源§5-4光谱仪（Spectrograph)§5-5光谱定性分析§5-6光谱定量分析§5-7光谱半定量分析§5-8原子发射光谱分析的特点、应用及干扰效应§5-9火焰光度法（flamephotometry)返回第五章原子发射光谱分析（atomicemissionspectroscopy,AES)§5-1概述第五章原子发射光谱分析（atomicemissionspectroscopy,AES)1.原子发射光谱（AES）分析的定义根据原子所发射的光

2、谱来测定物质的组成、含量及结构的方法。2.原子发射光谱（AES）分析的过程a.蒸发、原子化、激发b.激发---基态产生光谱c.记录光谱d.分析光谱第五章原子发射光谱分析（atomicemissionspectroscopy,AES)3.原子发射光谱分析的特点（1）可对约70种元素进行分析（定性、半定量、定量）（2）适用于1%以下含量的组份测定（3）检出限ppm（百万分之一）精密度±10%;线性范围2个数量级（4）ICP-AES：检出限10-3—10-4ppm；精密度±1%线性范围7个数量级；适用于高、中、低含量的元素。（5）是无机元素分析的有力工具返回第五章原子发射光谱分

3、析（atomicemissionspectroscopy,AES)§5-2方法基本原理1.原子谱线的产生和原子结构的关系（1）线光谱的产生返回第五章原子发射光谱分析（atomicemissionspectroscopy,AES)§5-2方法基本原理（2）AES法的总根据不同元素的原子，具有不同的电子层结构，，因此原子在激发后，其价电子就有不同的跃迁，辐射出不同波长的光，经过光谱仪后，这些按一定波长顺序排列并保持一定强度比例的谱线，构成该元素的特征光谱。这就是AES法的总根据。第五章原子发射光谱分析（atomicemissionspectroscopy,AES)§5-2方法

4、基本原理2.激发能、电离能、主共振线、共振线欲获得元素的特征谱，须具备两个条件：一是把待测元素从化合态转变为气态原子（蒸发、原子化）；二是把原子从基态转变为激发态（激发）。激发能：原子由基态激发到激发态所需的能量叫--。单位为ev，或称激发电位(excitationpotential)，单位v.第五章原子发射光谱分析（atomicemissionspectroscopy,AES)§5-2方法基本原理共振线：E*→E0所产生的谱线。主共振线：从最低激发态→E0所产生的谱线。电离能：原子外层电子获得足够大的能量时，可脱离核的束缚成为自由电子，产生电离。使原子电离所需的能量叫-

5、-。单位：ev(或电离电位v）第五章原子发射光谱分析（atomicemissionspectroscopy,AES)§5-2方法基本原理离子线（火花线）：离子也可获得能量进一步被激发而发射光谱。离子产生的谱线叫--。每一条离子线也有激发电位，产生离子线所需的能量为激发能与电离能之和。一次离子线用Ⅱ表示，二次用Ⅲ表示。原子线（电弧线）：原子产生的谱线叫--。用Ⅰ表示。第五章原子发射光谱分析（atomicemissionspectroscopy,AES)§5-2方法基本原理激发能和电离能是衡量谱线激发难易的重要尺度。它们决定于元素电子层结构的周期性。不同元素有不同的电离电位。

6、如，Li、Na、K、Rb、Cs的电离电位分别为5.39，5.13，4.34，4.17，3.89,它们都是易激发元素；H、O、卤素和惰性气体属难激发元素，O、F的电离电位分别为：13.61，24.58ev.3.谱线强度及其影响因素（1）谱线强度公式第五章原子发射光谱分析（atomicemissionspectroscopy,AES)§5-2方法基本原理令单位体积内基态原子数为N0，单位体积内激发态Ei原子数为Ni，两能级Ei，Ej间的跃迁几率为Aij，辐射单个光子的能量等于跃迁前后的能量差：Ei–Ej=hυij则：Iij=NiAijhυij(1)由Boltzmann统计规律

7、：Ei–谱线的激发电位k–Boltzmann常数（1.38×10-23JK-1)T—光源的绝对温度第五章原子发射光谱分析（atomicemissionspectroscopy,AES)§5-2方法基本原理考虑到N0不等于单位体积（某元素）的原子总数，即：N0=（1-x)N（3）x---电离度将（2）、（3）代入（1）中，得原子谱线强度公式：第五章原子发射光谱分析（atomicemissionspectroscopy,AES)§5-2方法基本原理同理可得离子谱线强度公式：式（4）、（5）常称爱因斯坦—玻尔兹曼—沙哈方程（Eins