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主题：【讨论】原子发射光谱法的特点是什么？

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wangjun650413
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2012/9/20 21:13:42 11楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
由于待测元素原子的能级结构不同，因此发射谱线的特征不同，据此可对样品进行定性分析；而根据待测元素原子的浓度不同，因此发射强度不同，可实现元素的定量测定。 　　
原子发射光谱是指由于物质内部运动的原子和分子受到外界能量后发生变化而得到的。
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2012/9/20 21:14:29 12楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
原子发射光谱法（AES），是利用原子或离子在一定条件下受激而发射的特征光谱来研究物质化学组成的分析方法。根据激发机理不同，原子发射光谱有3种类型：①原子的核外光学电子在受热能和电能激  原子发射光谱
发而发射的光谱，通常所称的原子发射光谱法是指以电弧、电火花和电火焰（如ICP等）为激发光源来得到原子光谱的分析方法。以化学火焰为激发光源来得到原子发射光谱的，专称为火焰光度法。②原子核外光学电子受到光能激发而发射的光谱，称为原子荧光（见原子荧光光谱分析）。③原子受到X射线光子或其他微观粒子激发使内层电子电离而出现空穴，较外层的电子跃迁到空穴，同时产生次级X射线即X射线荧光（见X射线荧光光谱分析）。在通常的情况下，原子处于基态。基态原子受到激发跃迁到能量较高的激发态。激发态原子是不稳定的，平均寿命为10-10～10-8秒。随后激发原子就要跃迁回到低能态或基态，同时释放出多余的能量，如果以辐射的形式释放能量，该能量就是释放光子的能量。因为原子核外电子能量是量子化的，因此伴随电子跃迁而释放的光子能量就等于电子发生跃迁的两能级的能量差 ，式中h为普朗克常数；c为光速；ν和λ分别为发射谱线的特征频率和特征波长。
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2012/9/20 21:15:00 13楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
根据谱线的特征频率和特征波长可以进行定性分析。常用的光谱定性分析方法有铁光谱比较法和标准试样光谱比较法。 　　原子发射光谱的谱线强度I与试样中被测组分的浓度c成正比。据此可以进行光谱定量分析。光谱定量分析所依据的基本关系式是I=acb，式中b是自吸收系数，α为比例系数。为了补偿因实验条件波动而引起的谱线强度变化，通常用分析线和内标线强度比对元素含量的关系来进行光谱定量分析，称为内标法。常用的定量分析方法是标准曲线法和标准加入法。
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2012/9/20 21:15:20 14楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
原子发射光谱分析的优点是：①灵敏度高。许多元素绝对灵敏度为10-11～10-13克。②选择性好。许多化学性质相近而用化学方法难以分别测定的元素如铌和钽、锆和铪、稀土元素，其光谱性质有较大差异，用原子发射光谱法则容易进行各元素的单独测定。③分析速度快。可进行多元素同时测定。④试样消耗少（毫克级）。适用于微量样品和痕量无机物组分分析，广泛用于金属、矿石、合金、和各种材料的分析检验。
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2012/9/20 21:15:50 15楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
1859年，基尔霍夫(Kirchhoff G R）、本生（Bunsen R W）研制第一台用于光谱分析的分光镜，实现了光  原子发射光谱
谱检验；1930年以后，建立了光谱定量分析方法；原子光谱 --- 原子结构 --- 原子结构理论 --- 新元素在原子吸收光谱分析法建立后，其在分析化学中的作用下降。
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2012/9/20 21:16:42 16楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
原子发射光谱法特点及适用范围是：

　　(1)操作简单、分析快速

　　通常无需对试样进行处理(如，化学转化等操作)，而可直接测量。对矿物、岩石等试样，可同时进行几十种金属元素的定性、半定量分析测定。利用光电光谱可在炼钢炉前1～2min内同时测定钢中20多种元素。用等离子体发射光谱甚至可在1min内同时测定水中48个元素，且灵敏度可达ng/g数量级。

　　(2)灵敏度高

　　相对灵敏度可达 0.1～10μg/g，绝对灵敏度可达10-9g甚至更小。但对非金属元素、卤素、氧族等元素测定灵敏度稍差。

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2012/9/20 21:17:16 17楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
(3)选择性好

　　不需经化学分离，只要选择合适条件，可同时测定几十种元素。对于化学性质相近的元素，如Nb与Ta，Zr与Hf，特别是稀土元素，一般化学方法只能测定其总量，难以分别测定，而光谱分析却较易进行各元素的单独测定。

　　(4)试样用量较少

　　一般只需几毫克至数十毫克。有时可在基本不损坏试样的情况下作全分析。用激光光源可进行直径在10～300μm的微区分析。

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2012/9/20 21:18:41 18楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
(5)微量分析准确度高

　　通常情况下相对误差仅为5%～20%，但在含量<0.1%时，准确度优于化学分析法。含量越低，其优越性越突出，因此非常适用于微量及痕量元素的分析，而广泛应用于原子能、国防工业、半导体材料、高纯材料的分析中。

　　(6)只能确定物质的元素组成与含量，不能给出物质分子及其结构的信息。
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2012/9/20 21:19:18 19楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
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）；
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2012/9/20 21:19:34 20楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
原子由第一激发态到基态的跃迁： 　　第一共振线，最易发生，能量最小；原子获得足够的能量（电离能）产生电离，失去一个电子，一次电离。 　　离子由第一激发态到基态的跃迁（离子发射的谱线）：电离线，其与电离能大小无关，离子的特征共振线。 　　原子谱线表：I表示原子发射的谱线； 　　Ⅱ 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； 　　Na 能级图 　　由各种高能级跃迁到同一低能级时发射的一系列光谱线； 　　K 元素的能级图 　　Mg 元素的能级图 　　Mg：I 285.21 nm ；Ⅱ 280.27 nm；
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