第六章 原子发射光谱分析法第一节 原子发射光谱分析基本原理 basic principle of AES

第六章 原子发射光谱分析法

atomic emission spectrometry,AES

第一节 原子发射光谱分析基本原理

basic principle of AES 第二节 等离子体发射光谱仪 plasma emission spectrometry 第三节 定性、定量分析方法 qualitative and quantitative analysis methods

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第一节

原子发射光谱分析基本原理

basic principle of AES

一、概述 generalization 二、原子发射光谱的产生 formation of atomic emission spectra 三、谱线强度 spectrum line intensity 四、谱线自吸与自蚀 self-absorption and self reversal of spectrum line

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一、概述

generalization

原子发射光谱分析法（ atomic emission spectroscopy ，AES）：元素在受到热或电激发时，由基态跃迁到激发态， 返回到基态时，发射出特征光谱，依据特征光谱进行定性、 定量的分析方法。 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，实现了光谱检测； 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，新光源(ICP)、新仪器的出现，作用加强。

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原子发射光谱分析法的特点:

(1)可多元素同时检测 (2)分析速度快 (3)选择性高 量分析(光电直读仪)； 各元素具有不同的特征光谱； 各元素同时发射各自的特征光谱； 试样不需处理，同时对几十种元素进行定

(4)检出限较低

(5)准确度较高 、低不同含量试样； (7)试样消耗少。

10～0.1 g g-1(一般光源)；ng g-1(ICP）

5%～10% (一般光源）； <1% (ICP)； 线性范围4～6数量级，可测高、中

(6)ICP-AES性能优越

缺点：非金属元素不能检测或灵敏度低。

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二、原子发射光谱的产生

formation of atomic emission spectra

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）； 热能、电能 基态元素M

E

特征辐射

激发态M*

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原子能级图

基态 激发态 32P1/2 波长/nm 589.59

32P3/2 32D3/2，5/2

32S1/2 42P1/2 42P3/2 52P1/2 52P3/2

588.99 342.11

330.29 330.23 258.30 258.28

把原子中所有可能存 在的能级（光谱项）及能 级跃迁用平面图解的形式 表示出来, 称为能级图。

Na (1s)2(2s)2(2p)66 (3s)1

原子的共振线与离子的电离线

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

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