原子发射光谱分析.ppt

原子发射光谱分析
Atomic Emission Spectrometry
AES
一、几个概念
:正常情况下,原子所处的能量最低的稳定状态。
:在外界能量作用下,原子中外层电子从最低能级跃迁到更高能级时,原子所处的能量较高的不稳定状态。
:当外界能量足够大时,原子中外层电子从最低能级跃迁到无限远,使原子成为离子。
:原子失去外层电子成为离子时所需的能量。
:原子或离子的外层电子由低能态跃迁到高能态所需要的能量。
第一节原子发射光谱分析的基本原理
En
在激发光源作用下,基态原子吸收能量被激发,处于激发态的原子不稳定,在10-8 s内又向低能级跃迁,并发射出特征谱线:
E’=E1 – E0 = h1= h c / 1
E =E2 – E0 = h2 = h c / 2
E0
E1
E2
En
E0
E1
E2
吸收电磁辐射
+E
+E’
发射电磁辐射
En
E0
E1
E2
-E
-E’
二、原理示意
三、发射光谱分析过程
1、试样在外界能量(电或热、光)作用下转变为气态原子,并使气态原子的外层电子由低能态激发至高能态;
2、当外层电子从高能态返回低能态时,原子将释放多余的能量而发射出特征谱线(E = E2-E1 = h=hc/);
3、对所产生的辐射经过分光记录系统按波长顺序排列记录,即为光谱图;
4、根据所得光谱图进行定性鉴定和定量分析。
四、定义
原子发射光谱法是根据处于激发态的待测元素原子回到基态时发射的特征谱线进行分析的方法。
定性分析——由于待测原子的结构不同,因此发射谱线特征不同。
定量分析——由于待测原子的浓度不同,因此发射谱线
强度不同。
第二节发射光谱分析的仪器
光源
分光系统
检测器
一、光源
作用:是提供试样蒸发、原子化、激发所需的能量。

对光源的要求是:
温度高
稳定,重现
背景小(无或少带光谱)
简便、安全
光源
电弧
电感耦合等离子体,ICP
现代光源
经典光源
火花
直流电弧
交流电弧
火焰
激光光源
光源种类:
分为直流电弧和交流电弧。
(1)直流电弧(适于定性分析、绝对灵敏度高)
弧焰中心温度为 4000-7000K, 电极头温度可达4000K,有利于原子激发和试样的蒸发;
电弧在电极表面无常游动,重现性比较差。
(2)低压交流电弧(适于定量分析、灵敏度低)
激发温度较直流电弧略高,出现电离较多;
弧焰稳定,重现性好。
1、电弧光源: