原子发射光谱分析.ppt

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ICP-OES 基本原理
原子发射光谱分析是根据试样物质中气态原子（或离子）被激发以后，其外层电子辐射跃迁所发射的特征辐射能（不同的光谱），来研究物质化学组成的一种方法。常称为光谱化学分析，也简称为光谱分析。
ICP-OES能分析约73种元素
01
物质被热激发成原子和离子
03
即△E=hv=hc/λ
05
能级和波长之间的对应关系
02
测量原子和离子吸收和发出的光
04
量子理论：吸收和发射发生在分立的能级
原子光谱原理
原子吸收和发射能量
原子基态
原子激发态
hv
吸收能量
外层电子
hv
能量发射
a b c d
Eo 基态
激发态
发射
能量
b
a
c
}
E3
E2
E1
E
离子化
原子发射能量示意图
Ba
01
Na
02
K
03
Fraunhofer
吸收线
04
发射线
05
元素定性分析
06
900 nm
07
Cu
08
吸收和发射
原子发射光谱的定性原理
量子力学基本理论:
原子或离子可处于不连续的能量状态，该状态可以光谱项来描述；
当处于基态的气态原子或离子吸收了一定的外界能量时，其核外电子就从一种能量状态（基态）跃迁到另一能量状态（激发态）；
处于激发态的原子或离子很不稳定，经约10-8秒便跃迁返回到基态，并将激发所吸收的能量以一定的电磁波辐射出来；
将这些电磁波按一定波长顺序排列即为原子光谱（线状光谱）；
由于原子或离子的能级很多并且不同元素的结构是不同的，因此，对特定元素的原子或离子可产生一系列不同波长的特征光谱，通过识别待测元素的特征谱线存在与否进行定性分析。
1
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半定量是对样品中一些元素的浓度进行大致估算。与定量分析相比较，半定量希望通过较少地努力来大致得到许多元素的浓度。
一种半定量的方法是对许多元素进行一次曲线校正，并将标准曲线储存起来。然后在需要进行半定量时，直接采用原来的曲线对样品进行测试。结果会因仪器的飘移而产生误差或因样品基体的不同而产生误差，但对于半定量来说，可以接受。
半定量
2015
I = KNX
2019
K：常数
2016
其中：
2020
N：原子浓度
2017
I：光谱强度
2021
X：接近1的指数
定量分析基础
全谱直读电感耦合等离子发射光谱仪
工作模式：
通过一次测定,同时记录样品中待测元素的所有发射谱线,不管这些谱线是在紫外区，还是在可见区,也不论这些待测元素是高浓度或是低浓度，多能同时完成测定。
性能特点：
1、由于具有同时记录待测元素的所有发射谱线的功能,所以，可以通过选择合适的谱线，有效避免光谱干扰；
2、同一元素，具有很多分析谱线，不同元素具有不同的灵敏度，高灵敏度谱线检测低含量的样品，低灵敏度谱线检测高浓度样品，所以有效地拓宽了分析的浓度范围；
3、分析速度极快；
4、同时记录样品的背景信号，有效扣除背景影响，大大改善分析精度。