原子发射光谱法原理

原子发射光谱法原理

原子发射光谱法，是指利用被激发原子发出的辐射线形成的光谱与标准光谱比较，识别物质中含有何种物质的分析方法。用电弧、火花等为激发源，使气态原子或离子受激发后发射出紫外和可见区域的辐射。某种元素原子只能产生某些波长的谱线，根据光谱图中是否出现某些特征谱线，可判断是否存在某种元素。

原子发射光谱分析的过程

一般有光谱的获得和光谱的分析两大过程。具体可分为：

发射光谱分析是通过下列过程来完成的：

(1)使试样在外界能量的作用下变成气态原子，并使气态原子的外层电子激发至高能态。处于激发态的原子不稳定，一般在10s后便跃迁到较低的能态，这时原子将释放出多余的能量而发射出特征的谱线。由于样品中含有不同的原子，就会产生不同波长的电磁辐射。

(2) 把所产生的辐射用棱镜或光栅等分光元件进行色散分光，按波长顺序记录在感光板上，可得有规则的谱线条即光谱图(也可用目视法或光电法进行测量)。

(3)检定光谱中元素的特征谱线的存在与否，可对试样进行定性分析; 进一步测量各特征谱线的强度可进行定量分析。

02.原子发射光谱法

原子发射光谱法 原子发射光谱法(atomic emission spectroscopy,AES)是一种成分分析方法，可对约70种元素（金属元素及磷、硅、砷、碳、硼等非金属元素）进行分析。 第一节基本原理 一、原子发射光谱的产生 原子的外层电子由高能级向低能级跃迁，能量以电磁辐射的形式发射出去，这样就得到发射光谱。原子发射光谱是线状光谱。 二、原子能级与能级图 原子外层有一个电子时，其能级可由四个量子数决定： 主量子数n；角量子数l；磁量子数m；自旋磁量子数m s； 原子外层有多个电子时，其运动状态用： 总角量子数L；总自旋量子数S；内量子数J描述； 三、谱线强度 原子由某一激发态i向低能级j跃迁，所发射的谱线强度与激发态原子数成正比。在热力学平衡时，单位体积的基态原子数N0与激发态原子数N i的之间的分布遵守玻耳兹曼分布定律。 四、谱线的自吸与自蚀 原子在高温时被激发，发射某一波长的谱线，而处于低温状态的同类原子又能吸收这一波长的辐射，这种现象称为自吸现象。 第二节仪器 原子发射光谱法仪器常分为三部分：光源、分光系统和检测器。 一、光源 光源具有使试样蒸发、解离、原子化、激发、跃迁产生光辐射的作用。光源对光谱分析的检出限、精密度和准确度都有很大的影响。目前常用的光源有直流电弧、交流电弧、电火花及电感耦合高频等离子体（ICP）。 电感耦合等离子体(inductively coupled plasma，ICP) 电感耦合高频等离子炬的装置，由三部分组成： 晶体控制高频发生器（用来产生和维持等离子体放电） 进样系统（包括试样雾化器、供气系统） 等离子炬管（三层同心石英玻璃管）

原子发射光谱

原子发射光谱概述 原子发射光谱法，是利用物质在热激发或电激发下，每种元素的原子或离子发射特征光谱来判断物质的组成，而进行元素的定性与定量分析的方法。 原子发射光谱法是光学分析法中产生与发展最早的一种。在近代各种材料的定性、定量分析中，原子发射光谱法发挥了重要作用。特别是新型光源的研制与电子技术的不断更新和应用，使原子发射光谱分析获得了新的发展，成为仪器分析 中最重要的方法之一。 （1）原子发射光谱分析的优点： ①具有多元素同时检测能力。可同时测定一个样品中的多种元素。 ②分析速度快。若利用光电直读光谱仪，可在几分钟内同时对几十种元素进行定量分析。分析试样不经化学处理，固体、液体样品都可直接测定(电弧火花法）。 ③检出限低。 一般光源可达10～0.1mg/mL， 绝对值可达1～0.01mg。 电感耦合高频等离子体原子发射光谱（ICP-AES）检出限可达ng/mL级。 ④准确度较高。一般光源相对误差约为5％~10％，ICP-AES相对误差可达l％以下。 ⑤试样消耗少。 ⑥ ICP光源校准曲线线性范围宽可达4～6个数量级。 （2）原子发射光谱分析的缺点：高含量分析的准确度较差；常见的非金属元素如氧、硫、氮、卤素等谱线在远紫外区．一般的光谱仪尚无法检测；还有一些非金属元素，如P、Se、Te等，由于其激发电位高，灵敏度较低。 原子发射光谱的产生 通常情况下，原子处于基态，在激发光作用下，原子获得足够的能量，外层电子由基态跃迁到较高的能级状态即激发态。处于激发态的原子是不稳定的，其寿命小于10-8s，外层电子就从高能级向较低能级或基态跃迁。多余能量以电磁辐射的形式发射出去，这样就得到了发射光谱。原子发射光谱是线状光谱。 谱线波长与能量的关系如下： λ= h c/（E2 — E1） 式中E2、E1分别为高能级与低能级的能量， λ为波长，h为Planck常数，c为光速。处于高能级的电子经过几个中间能级跃迁回到原能级，可产生几种不同波长的光，在光谱中形成几条谱线。一种元素可以产生不同波长的谱线，它们组成该元素的原子光谱。 不同元素的电子结构不同，其原子光谱也不同，具有明显的特征。 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。原子发射光谱法包括了三个主要的过程: 由光源提供能量使样品蒸发、形成气态原子、并进一步使气态原子激发而产生光辐射；

原子发射光谱法

原子发射光谱法 原子发射光谱法是一种用于分析和识别化学元素的重要技术方法。 它基于原子在特定能级上吸收或放射特定波长的光线的性质，通过测 量元素产生的特征谱线来确定其存在和浓度。本文将介绍原子发射光 谱法的基本原理、仪器设备以及应用领域。 一、原理 原子发射光谱法的基本原理是利用激发、跃迁和发射的原子释放出 特定波长的光线。当原子受到能量激发后，其电子会从低能级跃迁到 高能级，然后再从高能级返回低能级时，发出特定波长的光线。每种 元素都有其独特的电子结构和能级跃迁特征，因此产生的谱线也是独 特的，可以用于元素的鉴定和测量。 二、仪器设备 原子发射光谱法需要使用特定的仪器设备进行分析。其中包括光源、样品装置、光谱仪和探测器。光源用于产生特定波长的光线，常见的 光源有气体放电灯和激光器。样品装置则用于将待分析的样品转化为 气体态或溶液态，并将其引入光源产生的火焰或等离子体中。光谱仪 用于分离光线，并测量其强度和波长。最后，探测器通过转换光信号 为电信号，进行信号放大和数据处理。 三、应用领域 原子发射光谱法在各个领域都有广泛的应用，特别是在环境监测、 食品安全和地质勘探等方面。例如，在环境监测中，原子发射光谱法

可以用于测量水体和大气中的重金属离子，从而评估环境质量。在食 品安全领域，该技术可用于检测食品中的微量元素，如铅、汞等有害 物质，以及添加剂的含量。此外，在地质勘探中，原子发射光谱法可 以用于分析岩石和土壤中的元素组成，辅助矿产资源的勘探和开发。 四、优势和发展趋势 原子发射光谱法具有许多优势，使其成为分析化学的重要手段。首先，它具有高灵敏度和高选择性，可以检测到极低浓度的元素。其次，该方法操作简便、快速，并且对样品的形态要求较宽，可以适用于固体、液体和气体样品的分析。此外，原子发射光谱法还具有多元素分 析能力和较好的重现性，可同时测定多种元素的含量。 随着科学技术的不断发展，原子发射光谱法也在不断改进和完善。 近年来，随着激光技术和光谱仪器的进步，原子发射光谱法的分析能 力不断提高。现代化的原子发射光谱仪器不仅具备更高的分辨率和灵 敏度，还可以实现多种技术的集成，例如，耦合等离子体质谱和液相 色谱等。因此，原子发射光谱法在未来的发展中将继续发挥重要作用，并在更多领域得到广泛应用。 总结 原子发射光谱法是一种用于元素分析和鉴定的重要技术方法。它基 于原子在特定能级上吸收或放射特定波长的光线的性质，通过测量元 素产生的特征谱线来确定其存在和浓度。该方法在环境监测、食品安 全和地质勘探等领域有广泛的应用，并具有高灵敏度、高选择性和操

原子发射光谱法及其应用

原子发射光谱法及其应用 摘要：本文介绍了原子发射光谱法的原理、特点及分析仪器。并对原子发射光谱法尤其是电感耦合等离子体原子发射光谱法在环境、冶炼、矿产开发、材料等领域的应用做了介绍。 关键词：原子发射、光谱法、应用 1.原子发射光谱法概述 1.1原子发射光谱法简介 原子发射光谱法（AES，atomic emission spectrometry），是依据各种元素的原子或离子在热激发或电激发下，发射特征的电磁辐射，而进行元素的定性与定量分析的方法，是光谱学各个分支中最为古老的一种。 原子发射光谱法的研究对象是被分析物质所发出的线光谱，利用待测物质的原子或离子所发射的特征光谱线的波长和强度来确定物质的元素种类及其含量。 原子发射光谱分析过程分为三步，即激发、发光和检测。第一步是利用激发光源使试样蒸发，解离成原子，或进一步解离成离子，最后使原子或离子得到激发，发射辐射；第二步是利用光谱仪把光源发射的光按波长展开，获得光谱；第三步是利用检测系统记录光谱，测量谱线波长、强度，根据谱线波长进行定性分析，根据谱线强度进行定量分析。 1.2原子发射光谱法发展概况 原子发射光谱法是光学分析法中产生和发展最早的一种。早在1860年，德

国学者霍夫（Kirchhoff）和本生（Bunsen）把分光镜应用于化学分析，发现了光谱与物质组成之间的关系，确认和证实各种物质都具有其特征光谱，从而奠定了光谱定性分析的基础。 随着光谱仪器和光谱理论的发展，发射光谱分析进入了新的阶段。火焰、火花和弧光光源稳定性的提高，给定量分析的发展开辟了道路。20世纪20年代，W.Gerlach提出了内标原理，奠定了定量分析的基础；30年代，棱镜光谱仪形成了系列，促进了定量分析的发展，形成了定量分析的经验公式；40年代，棱镜光谱仪飞速发展，使发射光谱分析得到了广泛的应用；50年代，光栅光谱仪基本上形成系列；60年代，电感耦合等离子体（ICP）光源的引入，大大推动了发射光谱分析的发展。 近几十年来，中阶梯光栅光谱仪、干涉光谱仪等仪器的出现，加之电子计算机的应用，使发射光谱分析进入了自动化阶段。 原子发射光谱法不仅过去曾在原子结构理论的建立及元素周期表中某些元素的发现过程中对科学的发展起到重要推动作用，而且已经并将继续在各种材料的定性定量分析中占有重要地位。 1.3原子发射光谱法的特点 与其他分析方法相比，原子发射光谱法具有如下特点。 （1）灵敏度高。一般光源灵敏度可达0.1~10μg·g-1(或μg·ml-1），ICP 光源可达10-4~10-3μg·ml-1。 （2）选择性好。每种元素的原子被激发后，都产生一组特征光谱，根据这些特征光谱，便可以准确无误地确定该元素的存在，所以发射光谱分析至今仍是元素定性分析的最好方法。

原子发射光谱的原理和应用

原子发射光谱的原理和应用 1. 原理 原子发射光谱是一种利用原子在高温或高压下被激发而产生的光线进行分析的 方法。该方法利用原子被加热或激发后产生的特定频率的光谱线来确定样品中存在的元素及其浓度。原子发射光谱的原理基于原子的激发和跃迁过程。 1.1 原子的激发和跃迁 在原子发射光谱中，原子首先被加热或激发，使其内部能级上的电子跃迁到更 高的能级。这些跃迁会产生特定频率或波长的电磁辐射，也就是光谱线。原子跃迁的能级差决定了产生的光谱线的频率或波长。 1.2 光谱仪的原理 原子发射光谱实验中使用的光谱仪是通过将原子发射的光线分解为不同频率或 波长的组成部分。常见的光谱仪包括单色仪、光栅光谱仪和干涉仪。 单色仪是一种使用光栅或棱镜分离光束的光学仪器。它通过调整入射光线的角 度或光栅的间距，将不同波长的光线分散，形成可观测到的光谱线。 光栅光谱仪通过使用光栅的光栅片或光纤间隔和替代的相位差，使光线发生干涉，将光线分散为不同的频率或波长。 干涉仪是一种利用光的干涉现象进行测量的仪器。它通过将光束分为两条，经 过不同的路径后再合并，从而产生干涉。通过调整干涉仪的结构，可以观察到不同频率或波长的干涉条纹。 2. 应用 原子发射光谱广泛应用于材料分析、环境监测、食品安全和医学诊断等领域。 2.1 材料分析 原子发射光谱可以用来确定材料中的元素组成和浓度。例如，在金属矿石和合 金中，原子发射光谱可以用来分析元素的含量，并确定材料的质量和纯度。 2.2 环境监测 原子发射光谱在环境监测中起着重要作用。它可以用于分析水和土壤中的污染 物并确定其浓度。原子发射光谱还可以用于检测大气中的有害物质，监测空气质量。

原子荧光光谱法的基本原理

原子荧光光谱法的基本原理 原子荧光光谱法涉及两个主要的过程：激发和发射。激发是指将待测 物质原子或离子中的电子从基态跃迁到高能级的过程。这可以通过热激发、电子碰撞或光激发等方式实现。在激发过程中，电子吸收了足够的能量， 从低能级跃迁到高能级。 在原子或离子激发到高能级之后，它们会迅速返回到基态。这过程中，电子会释放出能量，发射光谱。发射光谱是原子或离子特有的，各自具有 离子半径、电子壳层结构等特征。发射光谱中的光子的能量和波长与电子 的能级差有关。由于每个元素都有一组特定的能级，因此每个元素都有其 自己的发射光谱。通过测量物质发射的特定波长光谱，可以确定其成分和 浓度。 原子荧光光谱法中的两种主要类型是原子荧光光谱和离子荧光光谱。 原子荧光光谱是通过将待测物质原子激发到高能级，然后测量其发射光谱 来分析物质。离子荧光光谱是指将待测物质中的离子激发到高能级，然后 测量其发射光谱来进行分析。 原子荧光光谱法有许多优点，使其成为分析化学中常用的方法之一、 首先，原子荧光分析具有高选择性和灵敏度。由于每个元素有其独特的发 射光谱，可以通过测量特定波长的光谱来确定元素的存在和浓度。其次， 原子荧光法具有广泛的线性范围。根据信号强度和浓度之间的关系，可以 在不同浓度范围内进行定量分析。此外，原子荧光光谱法具有较高的重现 性和可靠性，可用于分析各种样品类型。 然而，原子荧光法也有一些局限性。首先，原子荧光光谱法只能用于 分析原子或离子的成分，不能用于分析分子形式的物质。此外，原子荧光

光谱方法的灵敏度相对较低，对于一些低浓度元素的分析可能不够敏感。同时，由于原子荧光光谱法对样品制备要求较高，因此在样品处理上可能需要一些额外的步骤。 综上所述，原子荧光光谱法是一种常用的分析方法，通过激发和测量待测物质原子或离子的发射光谱来确定其成分和浓度。它具有高选择性、灵敏度、线性范围广等优点，但也受到一些限制。随着技术的不断发展，原子荧光光谱法将继续在分析化学领域中发挥重要作用。

原子发射光谱法测定方法

原子发射光谱法测定方法原子发射光谱法是一种用于元素分析的传统方法，也是目前最常用的表征原子能级结构的方法。本文将详细介绍原子发射光谱法的原理、测定方法以及应用。 一、原理 原子发射光谱法基于原子能级结构的理论，利用激发源将样品原子激发为激发态，然后通过介质，将这些激发态原子的电子跃迁回到较低的能级，从而实现发射光谱。每种元素的原子发射光谱是独特的，可以根据这些发射光谱来确定样品中各种元素的含量。 二、测定方法 1. 原子发射光谱法的装置 原子发射光谱法的装置一般包括以下部分：样品供给装置、激发源、光谱仪、信号放大器和信息处理装置。 2. 样品处理 样品处理的重要性不言而喻，因为精确的分析结果必须从准确的样品中获得。可以通过显微观察或分析其外观和颜色来确定样品中的化学成分和杂质。灰吸收法和氮化方法常用于消除样品的有机和无机杂质。 3. 激发源 激发源是原子发射光谱法中最关键的部分，它负责激发样品原子的电子从基态跃迁到激发态，强制性激发分为

热力学激发和非热力学激发。热力学激发是通过样品表面的火焰或电弧等电离条件来完成的，使原子达到雇员，它们可以受激光量输入并产生较高的激发能量。非热力学激发则是通过化学气氛或单独的电离源激发，也必须使用高能量输入的激发源。 4. 光谱仪 当样品中的原子被激发时，它们将发出放射性，从而产生辐射谱线。重要的是收集这些发光谱线并将其分解成其组成部分。这可以通过光谱仪完成，光谱仪利用棱镜或光栅将光谱分离成单色光信号并记录光谱。光谱准确度与光谱仪精度有关，应选择质量好，精度高的光谱仪。 5. 信号放大器和信息处理 信号放大器和信息处理是相互关联的，在信号处理程序中可以调整放大器的控制，以及记录和处理光谱图的算法和软件。在信号放大器和信息处理的整个过程中，确定计算要素浓度的算法和过程是至关重要的。 三、应用 原子发射光谱法在我们的日常工作中有着广泛应用的地方，如石化、机械、金属、环保、农业、医药、食品等各个领域。其中的一些应用包括： 1. 土壤、水、大气和湖泊的监测

三种原子光谱(发射,吸收与荧光)产生机理

一、概述 原子光谱是研究原子内部结构和原子间相互作用的重要技术手段，也是物质分析学、化学分析学、化学物理学和光谱学等领域的重要研究内容。原子光谱包括发射光谱、吸收光谱和荧光光谱，它们是由原子在外界作用下产生的具有特殊波长和频率的光谱。发射光谱是原子从高能级跃迁到低能级时产生的谱线，吸收光谱是原子吸收外界光子导致能级跃迁的谱线，荧光光谱则是原子在受激激发后再跃迁回基态时放出的光谱。本文将重点介绍三种原子光谱的产生机理。 二、发射光谱产生机理 1. 激发 当原子受到能量激发时，电子从基态跃迁到高能级，此时原子处于激发态，处于不稳定状态。 2. 跃迁 在激发态下，原子的电子会趋向于迅速由高能级跃迁到低能级，这个跃迁的过程伴随着光子的发射。 3. 能级结构 原子内部的能级结构决定了发射光谱的特性，不同元素具有不同的能级结构，因而发射光谱对于元素的鉴定和定量分析具有重要意义。 三、吸收光谱产生机理

1. 能级跃迁 吸收光谱是由原子吸收外界光子导致能级跃迁而产生的，能级跃迁的规律与波长和频率的关系可以用于确定原子的能级结构和特性。 2. 共振吸收 当外界光子与原子的能级跃迁能量匹配时，发生共振吸收现象，这种吸收现象对于不同元素的吸收光谱研究具有重要意义。 3. 吸收光谱谱线 吸收光谱谱线的位置和强度反映了原子吸收外界光子的能力，可以用于分析样品中的元素及其含量。 四、荧光光谱产生机理 1. 受激激发 荧光光谱是原子在受到外界激发能量后处于激发态的荧光物质产生的光谱，激发的能量可以是光子或者其他激发源。 2. 荧光发射 激发后的原子处于不稳定状态，随后电子会从激发态跃迁回到基态，并伴随着荧光发射。 3. 荧光光谱应用 荧光光谱在物质分析、生物学、医学和环境保护等领域有着广泛的应

原子荧光光谱仪原理

原子荧光光谱仪原理 仪器简介 原子荧光光谱仪是一种用于分析物质中微量金属元素含量的仪器。该仪器利用氙灯等 气体放电激发样品中的金属元素，使其原子能级上某些电子跃迁产生荧光发射，之后通过 光谱仪分光装置将荧光进行分光，最后通过荧光的强度和波长来定量和鉴别金属元素。 原理 原子荧光光谱仪利用激发-发射原理来分析金属元素。该原理包括两个主要方面：一 是原子的激发，也称为电子激发；二是荧光的发射，又称为原子发射。 激发 当外界能量作用于原子时，原子的内部电子会被激发到更高的能级。这个外界能量可 以是光、热或电子束等形式。在原子荧光光谱仪中，一般采用气体放电的方法来产生激 发。 当气体放电装置施加足够的电压时，气体分子会被离子化，一部分电子释放出来形成 电子束，撞击样品表面，使得样品中的金属元素原子被电子激发，进入到高能级。 发射 在电子激发原子后，原子会通过内转移或辐射跃迁回到低能级。在这个过程中，原子 会释放出能量，形成一个荧光发射信号，也称为原子发射。 每个元素的原子发射具有一定的特征，包括波长和发射强度等。原子荧光光谱仪可以 利用这些特性来定量和鉴别样品中的金属元素。 仪器构成 原子荧光光谱仪主要由四个组成部分构成：放电气体装置、激发源、分光装置和检测 系统。下面分别介绍其主要功能和构造： 放电气体装置 放电气体装置是通过电离气体产生电子束，激发样品中原子的装置。该装置一般由较 厚的玻璃管、电极和气体供应系统等组成。气体供应系统用于介绍激发原子的气体，并通 过电极施加足够的电压来实现气体电离。 激发源通常由氙灯或者氢弧灯等气体放电灯组成。这些气体放电灯的作用是产生荧光，使样品中的原子被激发。激发源的选择要根据所需要分析元素的激发波长来选择。

原子发射光谱课后作业答案

仪器分析课后作业 章节第一章原子发射光谱 习题1发射光谱法的原理及仪器结构？ 解答：①原理：原子在受到热或电激发后，跃迁到激发态，在由激发态返回基态途中发出特征光谱。各种原子的特征光谱各不相同，依据特征光谱的特性进行定性、定量分析。 ②结构：原子发射光谱由三部分组成（激发光源、单色器、检测器） A．激发光源：使待测物质蒸发为气态原子，试样蒸发后再被激发形成了特征光谱。 B．单色系统：将样品中待测原子或离子的特征光经过分光后得到按波长顺序排列的光谱。 C．检测系统：将原子发射光谱记录或者检测下来。通常有目视、摄谱、光电三种方法。 习题2原子发射光谱激发效率的影响因素有哪些？ 解答：1、光源类型，比如传统的光源对样品使用量大，效率低，而电感耦合等离子体（ICP）对样品使用量小损耗低，效率高。 2、实验温度 3、载气类型 4、电流大小 习题3ICP光源的形成过程及特点？ 解答：过程:石英炬管置于高频感应线圈中，等离子工作气体持续从炬管内通过，在感应线圈上施加高频电场时，使用一个感应线圈产生电火花触发少量气体电离(或将石墨棒等半导体插入炬管内，使其在高频交变电场作用下产生焦耳热而发射热电子)，产生的带电粒子在高频交变电磁场的作用下高速运动，碰撞气体原子，使之迅速大量电离，形成“雪崩”式放电。电离了的气体在垂直于磁场

方向的截面上形成闭合环形路径的涡流，在感应线圈内形成相当于变压器的次级线圈并同相当于初级线圈的感应线圈耦合，这股高频感应电流产生的高温又将气体加热，电离，并在管口形成一个火炬状的稳定的等离子体焰炬。 特点:(1)ICP是无极放电，没有电极污染。 (2)具有趋肤效应（表面温度高，内部温度低）消除自吸影响。 (3)ICP的工作温度比其他光源高，有很高的灵敏度和稳定性 (5)只适用于液体或气体，不适用于固体。 (4)ICP中电子密度很高，所以碱金属的电离在ICP中不会造成很大的干扰。 (6)ICP一般以氩气作工作气体，由此产生的光谱背景干扰较少，线性范围宽。 习题4电弧、火花、ICP光源中，哪些光源适合于固体样品的定性分析？为什么？ 解答：电弧、高压火花适用于固体分析，ICP不适合。因为ICP光源需要早在气态下对样品进行激发，非气态就不能完成激发。ICP适用于液体、气体或者可以液化处理的固体的分析。 习题5标准样品与试样光谱比较法、标准铁光谱图比较法的原理及适用范围？ 解答：a.标准样品与试样光谱比较法：用标准样品谱图与试样谱图比较，特定谱线出现，该种元素就存在。 适用范围：简单易行，但只适用于试样中指定组分的定性。 b.标准铁光谱图比较法:以铁谱作为波长标尺，将标准铁谱与样品谱图逐一对照，那种元素谱线位置出现可见到谱线，该元素就存在。 适用范围：适用范围较广，可以同时进行多种元素的定性分析。 习题6通过ICP光源、电弧光源特点分析，说明实现准确定量应用什么公式？ 解答：I=ACb(赛伯-罗马金公式）式中：b=1没有自吸,b＜1,有自吸 习题7为什么要采用内标法？内标法的原理？ 解答：原因：由于发射光谱受到实验条件波动的影响，使得谱线强度误差较大，为了减小波动引起的这种误差，使用内标法。 原理：在待测元素中选择一条谱线作为分析线，在基体元素或在加入固定量的其他元素中选择一条作为非自吸谱线作为内标线，两条谱线构成分析线对。设分析线和内标线的强度分别为I分和I内，则:分析线和内标线的相对强度比：R=I 分/I内=a分C分b分/a内C内b内，经过变换得到：logR=log(I分/I内)=blogC+logA 说明相对强度对数的变化与分析物的浓度的对数成线性关系，于是根据图像可以计算待测物质浓度。 习题8分析讨论全谱直读光谱仪为何能够实现多元素快速检测？ 解答：采用CID阵列检测器:在28×28mm半导体芯片上，26万个感光点点

给出原子发射谱中常用的光源形式,并解释他们的工作原理

给出原子发射谱中常用的光源形式,并解释他 们的工作原理 原子发射谱是一种通过分析原子发射的光谱来研究物质成分的方法。在原子发射谱分析中，光源是非常重要的，因为光源的稳定性和信号强度直接影响到谱线的清晰度和检测灵敏度。常用的光源形式包括火焰光源、电火花光源、电感耦合等离子体光源和激光。 火焰光源是最常见的一种原子发射谱光源。它的工作原理是利用气体燃烧产生的火焰来激发样品中的原子发射光谱。火焰光源通常使用乙炔和空气的混合气体作为燃料，通过氧化剂跟气体，产生高温的火焰。当样品进入火焰时，火焰会将样品加热至高温，使得样品原子激发发射出光谱。火焰光源的优点是简单易用，且成本低廉。但是由于火焰的温度不够高，所以谱线清晰度和检测灵敏度有限。 电火花光源是一种利用高电压放电来激发原子发射光谱的光源。它的工作原理是通过两个电极之间施加高电压，产生电火花来激发样品中的原子发射光谱。电火花光源通常使用金属或合金的样品，通过

电脑控制电极之间的距离和放电时间来控制激发条件。电火花光源的 优点是具有较高的温度和能量，能够激发出较强的光谱信号。但是电 火花光源的操作复杂，设备成本较高。 电感耦合等离子体光源（ICP）是一种利用高温等离子体来激发原 子发射光谱的光源。它的工作原理是通过感应耦合产生高温等离子体，并利用高温等离子体激发样品中的原子发射光谱。ICP光源通常使用氩气等稀有气体，通过感应耦合产生高温等离子体。ICP光源具有高温和能量，能够激发出较强的光谱信号，且分析速度快。但是ICP光源设 备成本较高，操作复杂，需要高纯度的气体供应。 激光是一种利用激光作为光源来激发原子发射光谱的光源。激光 光源的工作原理是通过激光来激发样品中的原子发射光谱。激光具有 较高的能量和波长单一性，能够提供高分辨率的光谱信号。但是激光 光源的设备成本较高，操作和维护复杂。 总的来说，不同的光源形式在原子发射谱分析中各有优劣。选择 合适的光源形式需要考虑到分析需求、设备成本和操作难易度等因素。在实际应用中，通常会根据分析的样品特性和要求来选择合适的光源 形式，以获得准确可靠的分析结果。

原子发射光谱分析法冶金方面的应用

原子发射光谱分析法冶金方面的应用 摘要：原子发射光谱分析法在发现新元素和推动原子结构理论的建立方面曾做出过重要贡献，在各种无机材料的定性、半定量及定量分析方面也曾发挥过重要作用。近几十年来，由于新型光源、色散仪和检测技术的飞速发展，原子发射光谱分析法得到更广泛的应用。本文主要从原子发射光谱在冶金分析中的应用方面进行简要论述。 关键词：原子发射光谱分析等离子体电感耦合冶金分析 一、基本原理原子发射光谱法基本原理 原子发射光谱法(Atomic Emission Spectrometry简称AES)是利用物质在热激发或电激发下，激发态的待测元素原子回到基态时发射的特征谱线对待测元素进行分析并进行定性与定量分析，是利用每种元素的原子或离子发射特征光谱来判断物质的组成的分析的方法。原子发射光谱法包括了三个主要的过程，即：由光源提供能量使样品蒸发、形成气态原子、并进一步使气态原子激发而产生光辐射 将光源发出的复合光经单色器分解成按波长顺序排列的谱线，形成光谱 用检测器检测光谱中谱线的波长和强度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。 二、原子发射光谱在冶金方面应用的背景 ICP-AES在冶金分析中应用的首例报道，应属1975年Butler等人用ICP-AES 法测定钢铁及其高合金钢中12 个元素。从早期的综述性报道便可看出,ICP-AES 法在钢铁及其合金分析中的应用,已见报道的测定元素多达50 个以上。进入20 世纪90年代以来,随着ICP 仪器的普及,应用领域不断扩大,公开报道也增多起来。20世纪90年代以来ICP仪器功能的不断提高和普及，多道直读及单道高速扫描性能的提高和仪器性价比的不断优化、具有全谱特性的中阶梯光栅固体检测器仪器的出现,ICP-AES 法已成为钢铁及其合金分析的常规手段。已有报导用ICP-AES 法同时测定铁、低合金钢、不锈钢和高温合金中痕量、低含量和常量元素的多元素分析;也有应用于钢中碳化物和稳定夹杂物分析、钢中酸溶铝的快速测定等方面的报道;20 世纪90 年代以来,在冶金分析上有报道用ICP 法测定炉渣中主量成分、高碳铬铁、低碳铬铁、稀土硅铁、高纯铁、硒碲合金、锂铝合金、压铸锌合金中主、次和痕量杂质元素、氟石粉、锌精矿、氧化锆制品、铅锡焊料中杂质元素、锆铀合金中痕量杂质元素和冶金环境的监测即:冶金生产中废水、废气、废 料有害元素的测定等,可以看出ICP-AES 在冶金分析中的应用范围已迅速扩大。 三、原子发射光谱在冶金方面的具体应用 1、常规分析

原子发射光谱法原理

原子发射光谱法原理 原子发射光谱法（Atomic Emission Spectrometry，AES），是利用物质在热激发或电激发下，每种元素的原子或离子发射特征光谱来判断物质的组成，而进行元素的定性与定量分析的。原子发射光谱法可对约70种元素（金属元素及磷、硅、砷、碳、硼等非金属元素）进行分析。在一般情况下，用于1%以下含量的组份测定，检出限可达ppm，精密度为±10%左右，线性范围约2个数量级。这种方法可有效地用于测量高、中、低含量的元素。 原子发射光谱法，是指利用被激发原子发出的辐射线形成的光谱与标准光谱比较，识别物质中含有何种物质的分析方法。用电弧、火花等为激发源，使气态原子或离子受激发后发射出紫外和可见区域的辐射。某种元素原子只能产生某些波长的谱线，根据光谱图中是否出现某些特征谱线，可判断是否存在某种元素。根据特征谱线的强度，可测定某种元素的含量。一次检验可把被检物质中的元素全部在图谱上显现出来，再与标准图谱比较。可测量元素种类有七十多种。灵敏度高，选择性好，分析速度快。在司法鉴定中，主要用于泥土、油漆、粉尘类物质及其他物质中微量金属元素成份的定性分析。定量分析较复杂且不准确。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对待测元素进行分析的方法。在正常状态下，原子处于基态，原子在受到热（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）。

原子发射光谱法包括了三个主要的过程，即： 1、由光源提供能量使样品蒸发、形成气态原子、并进一步使气态原子激发而产生光辐射； 2、将光源发出的复合光经单色器分解成按波长顺序排列的谱线，形成光谱； 3、用检测器检测光谱中谱线的波长和强度。 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。

第三章 原子发射光谱法名词解释

第三章原子发射光谱法名词解释 1、原子发射光谱法 原子发射光谱法是依据每种化学元素的原子或离子在热激发或电激发下，发射特征的电磁辐射，进行元素定性、半定量和定量分析的方法。 2、原子发射光谱法过程 主要包括：由光源提供能量使试样蒸发，形成气态原子，并进一步使气态原子激发而产生光辐射；将光源发出的复合光经单色器分解成按波长顺序排列的谱线，形成光谱；用检测器检测光谱中谱线的波长和强度。 3、原子发射光谱法的特点 多元素同时检测；分析速度快；选择性好；检出限低；精密度好；可同时测量高、中、低含量的元素；试样消耗少；非金属元素测定困难。 4、原子发射光谱如何形成 原子的外层电子由高能级向低能级跃迁，能量以电磁辐射的形式发射出去，就得到发射光谱。 5、影响谱线强度的因素 统计权重；跃迁概率；激发能；激发温度；基态原子数。 6、激发态 基态原子通过电、热和光致激发等激发光源作用获得能量，外层电子从基态跃迁到较高能态变为激发态。 7、电离能 基态的气态原子或气态离子失去一个电子所需要的最小能量称为元素的电离能。 8、共振线 由激发态向基态跃迁所发射的谱线称为共振线。 9、第一共振线 由第一激发态向基态跃迁发射的谱线称为第一共振线，第一共振线具有最小的激发能，因此最容易被激发，为该元素最强的谱线。

10、能级图 见课本P62-65 11、谱线强度 影响谱线强度的因素：统计权重；跃迁概率；激发能；激发温度；基态原子数。 12自吸和自蚀 原子在高温时被激发，发射某一波长的谱线，而处于低温状态的同类原子又能吸收这一波长的辐射，这种现象称为自吸现象。 当自吸现象非常严重时，谱线中心的辐射完全被吸收，这种现象称为自蚀。 13、共振变宽 自吸现象严重的谱线，往往具有一定的宽度，这是由于同类原子相互碰撞而引起的，称为共振变宽。 14、气体放电 干燥气体通常是良好的绝缘体，但当气体中存在自由带电粒子时，它就变为电的导体。这时如在气体中安置两个电极并加上电压，就有电流通过气体，这个现象称为气体放电。 15、被激放电 暂无相关定义 16、自持放电 在电极间的气体被击穿后，即使没有外界电离作用，仍然继续保持电离，使放电持续，这种放电称为自持放电。 17、乳剂特征曲线 乳剂特征曲线是表示曝光量H的对数与黑度S之间关系的曲线。详见P76 18、黑度 黑度S定义为透射比倒数的对数，故 S= = 19、背景辐射

原子发射光谱分析法AESAtomic.

原子发射光谱分析法AESAtomic 第八章原子发射光谱分析法(AES)(Atomic Emission Spectroscopy) 发射光谱分析法是根据待测物质的气态原子被激发时所发射的特征线状光谱的波长及其强度来测定物质的元素组成和含量的一种分析技术. 其分析过程包括:(1)试样蒸发,激发; (2)色散光谱(分光); (3)检测并记录光谱; (4)根据光谱进行分析. 发展概况: _一般认为原子发射光谱是1860年德国学者基尔霍夫(Kirchhoff GR)和本生(Bunsen RW)首先发现的,他们利用分光镜研究盐和盐溶液在火焰中加热时所产生的特征光辐射,从而发现了Rb和Cs两元素.其实在更早时候,1826年泰尔博(Talbot)就说明某些波长的光线是表征某些元素的特征.从此以后,原子发射光谱就为人们所注视.由于当时对有关物质痕量分析技术的要求并不迫切,在发射原子发射光谱以后的许多年中,发展很缓慢. 到了二十世纪三十年代,人们已经注意了到浓度很低的物质,对改变金属, M + hν E2-E1=△E=hν=hc/λ ∴ λ=hc/△E 特点和应用: 选择性好―不同元素有不同的谱线; 灵敏度高,精密度好―可测定小于1%的组分,在测0.0x ppm的组分时;精密度在±10%左右; 可分析不同状态的试样,分析速度快; 多元素的同时分析能力强. 目前已可用于分析70多种元素,并可进行全自动分析. 2.基本原理 (1)原子在不同能级的分布及谱线强度 ①原子在不同能级的分布符合玻尔兹曼方程 ②谱线的强度 如原子在i,j两个能级间跃迁,且跃迁几率为Aij时,谱线的强度 Iij=Ni Aij hνij 高能态的粒子数目,以玻尔兹曼方程代入得: j为基态时: 如离子在i,0两个能级间跃迁,且跃迁几率为Ai0时,一次离子谱线的强度为: ③影响谱线强度的因素 a.谱线强度与激发电位和电离电位的关系是负指数关系:激发电位和电离电位愈高,谱线强度愈小;第一共振线的激发电位低,其强度往往最大. b.跃迁几率与激发态原子的寿命成反比;与谱线强度成正比. c.统计权重与与谱线强度成正比. d.温度升高,谱线强度增大;若温度太高,原子电离,离子线强度增加,原子线的强度降低;每条谱线有合适的温度,在该温度下,该谱线的强度最大.(如) 不同元素的蒸发曲线 (2)谱线强度与试样中元素浓度的关系