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原子發(fā)射光譜法的工作原理是什么?
點(diǎn)擊次數:0 發(fā)布時(shí)間:2022-09-19
 

  原子發(fā)射光譜法的工作原理是什么?原子發(fā)射光譜儀小編就和您一起來(lái)了解一下吧。

  原子發(fā)射光譜法(AES),是利用原子或離子在一定條件下受激而發(fā)射的特征光譜來(lái)研究物質(zhì)化學(xué)組成的分析方法。根據激發(fā)機理不同,原子發(fā)射光譜有3種類(lèi)型:①原子的核外光學(xué)電子在受熱能和電能激原子發(fā)射光譜發(fā)而發(fā)射的光譜,通常所稱(chēng)的原子發(fā)射光譜法是指以電弧、電火花和電火焰(如ICP等)為激發(fā)光源來(lái)得到原子光譜的分析方法。以化學(xué)火焰為激發(fā)光源來(lái)得到原子發(fā)射光譜的,專(zhuān)稱(chēng)為火焰光度法。②原子核外光學(xué)電子受到光能激發(fā)而發(fā)射的光譜,稱(chēng)為原子熒光(見(jiàn)原子熒光光譜分析)。③原子受到X射線(xiàn)光子或其他微觀(guān)粒子激發(fā)使內層電子電離而出現空穴,較外層的電子躍遷到空穴,同時(shí)產(chǎn)生次級X射線(xiàn)即X射線(xiàn)熒光(見(jiàn)X射線(xiàn)熒光光譜分析)。在通常的情況下,原子處于基態(tài);鶓B(tài)原子受到激發(fā)躍遷到能量較高的激發(fā)態(tài)。激發(fā)態(tài)原子是不穩定的,平均壽命為10-10~10-8秒。隨后激發(fā)原子就要躍遷回到低能態(tài)或基態(tài),同時(shí)釋放出多余的能量,如果以輻射的形式釋放能量,該能量就是釋放光子的能量。因為原子核外電子能量是量子化的,因此伴隨電子躍遷而釋放的光子能量就等于電子發(fā)生躍遷的兩能級的能量差 ,式中h為普朗克常數;c為光速;ν和λ分別為發(fā)射譜線(xiàn)的特征頻率和特征波長(cháng)。

  根據譜線(xiàn)的特征頻率和特征波長(cháng)可以進(jìn)行定性分析。常用的光譜定性分析方法有鐵光譜比較法和標準試樣光譜比較法。

  原子發(fā)射光譜的譜線(xiàn)強度I與試樣中被測組分的濃度c成正比。據此可以進(jìn)行光譜定量分析。光譜定量分析所依據的基本關(guān)系式是I=acb,式中b是自吸收系數,α為比例系數。為了補償因實(shí)驗條件波動(dòng)而引起的譜線(xiàn)強度變化,通常用分析線(xiàn)和內標線(xiàn)強度比對元素含量的關(guān)系來(lái)進(jìn)行光譜定量分析,稱(chēng)為內標法。常用的定量分析方法是標準曲線(xiàn)法和標準加入法。

  原子發(fā)射光譜分析的優(yōu)點(diǎn)是:①靈敏度高。許多元素絕對靈敏度為10-11~10-13克。②選擇性好。許多化學(xué)性質(zhì)相近而用化學(xué)方法難以分別測定的元素如鈮和鉭、鋯和鉿、稀土元素,其光譜性質(zhì)有較大差異,用原子發(fā)射光譜法則容易進(jìn)行各元素的單獨測定。③分析速度快?蛇M(jìn)行多元素同時(shí)測定。④試樣消耗少(毫克級)。適用于微量樣品和痕量無(wú)機物組分分析,廣泛用于金屬、礦石、合金、和各種材料的分析檢驗。



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