第1节--原子发射光谱方法原理

2020/3/31第二章第二章原子发射光谱分析法原子发射光谱分析法一、概述一、概述Introduction二、原子发射光谱的产生二、原子发射光谱的产生Formationofatomicemissionspectra三、谱线强度三、谱线强度Spectrumlineintensity四、谱线自吸与自蚀四、谱线自吸与自蚀Self-absorptionandselpreversalofspectrumline第一节第一节原子发射光谱分析原子发射光谱分析基本原理基本原理atomicemissionspectrometry,AESbasicprincipleofAES2020/3/31一、概述一、概述generalization原子发射光谱分析法原子发射光谱分析法（atomicatomicemissionemissionspectroscopyspectroscopy，AESAES）：元素在受到热或电激发时，由基态跃迁到激发态，返回到基态时，发射出特征光谱，依据特征光谱进行定性、定量的分析方法。1859年，基尔霍夫(KirchhoffGR)、本生(BunsenRW)研制第一台用于光谱分析的分光镜，实现了光谱检验；1930年以后，建立了光谱定量分析方法；2020/3/31原子发射光谱分析法的特点原子发射光谱分析法的特点:(1)(1)可多元素同时检测可多元素同时检测各元素同时发射各自的特征光谱；(2)(2)分析速度快分析速度快试样不需处理，同时对几十种元素进行定量分析(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；(4)(4)检出限较低检出限较低10～0.1gg-1(一般光源)；ngg-1(ICP）(5)(5)准确度较高准确度较高5%～10%(一般光源）；<1%(ICP)；(6)(6)ICPICP-AESAES性能优越性能优越线性范围4～6数量级，可测高、中、低不同含量试样；缺点缺点：非金属元素不能检测或灵敏度低。2020/3/31二、原子发射光谱的产生二、原子发射光谱的产生formationofatomicemissionspectra在正常状态下，元素处于基态，元素在受到热（火焰）或电（电火花）激发时，由基态跃迁到激发态，返回到基态时，发射出特征光谱（线状光谱）；特征辐射基态元素基态元素M激发态激发态M*热能、电能E2020/3/31原子的共振线与离子的电离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跃迁：原子由第一激发态到基态的跃迁：第一共振线，第一共振线，最易发生，能量最小最易发生，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。离子外层电子跃迁时发射的谱线称为离子外层电子跃迁时发射的谱线称为离子线，离子线，其与电离能其与电离能大小无关大小无关。原子谱线表原子谱线表：I表示原子发射的谱线；表示原子发射的谱线；II表示一次电离离子发射的谱线；表示一次电离离子发射的谱线；III表示二次电离离子发射的谱线；表示二次电离离子发射的谱线；Mg：I285.21nm；II280.27nm；2020/3/31Na能级图能级图由各种高能级跃迁到同由各种高能级跃迁到同一低能级时发射的一系列光一低能级时发射的一系列光谱线；谱线；2020/3/31K元素的元素的能级图能级图