《分析方法》PPT課件

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1、6.3分析方法一、光譜定性分析前已提及，由于各元素的原子結構不同，在光源激發(fā)下，試樣中各元素都發(fā)射各自的特征光譜（譜線有多有少），通過識別元素的一條或數(shù)條特征譜線的波長，可以進行元素定性分析。1.分析線的選擇靈敏線、共振線、最后線：或稱持久線，當待測物含量逐漸減小時，譜線數(shù)目亦相應減少，當濃度接近0時所觀察到的譜線，是理論上的靈敏線或第一共振線。分析線：在進行元素的定性或定量分析時，根據(jù)測定的含量范圍的實驗條件，對每一元素可選一條或幾條最后線或靈敏線作為測量的分析線。2.定性分析方法光譜定性分析常采用攝譜法和光電直讀光譜法。光電直讀光譜法直接確定元素的含量及存在

2、?，F(xiàn)以攝譜法為例。（1）鐵光譜比較法(a)(b)(c)樣品三次不同的曝光;(d)Fe譜;(e)(f)為標準圖譜。2.定性分析方法（1）鐵光譜比較法如上圖，將樣品和Fe（直接以鐵棒作電極）攝于同一譜板上。在映譜儀下放大20倍，并與標準Fe譜對照，查找待測元素的特征譜線，若試樣中有譜線與標準圖譜標明的某元素譜線出現(xiàn)的波長位置相同，則試樣中含有該元素。（1）鐵光譜比較法（1）鐵光譜比較法注意：判斷某元素是否存在，必須檢查該元素2條以上不受干擾的最后線或靈敏線。思考：為什么要以Fe譜作標尺（波長標尺）？答：Fe譜線豐富（有數(shù)千條）、均勻（強度及間距）、每條譜線波長已知。

3、（2）標樣光譜比較法判斷樣品中某元素是否存在，可將該元素的純物質或其化合物與樣品并列攝譜于同一譜板（此時不用鐵譜），于映譜儀上檢查該元素是否存在。二、光譜半定量分析譜線強度（黑度）比較法光譜半定量分析常采用攝譜法中比較黑度法，這個方法須配制一個基體與試樣組成近似的被測元素的標準系列。在相同條件下，在同一塊感光板上標準系列與試樣并列攝譜，然后在映譜儀上用目視法直接比較試樣與標準系列中被測元素分析線的黑度。黑度若相同，則可做出試樣中被測元素的含量與標準樣品中某一個被測元素含量近似相等的判斷?？紤]到譜線的自吸效應系數(shù)b：I=acb（Schiebe-Lomarkin公式

4、）取對數(shù)，上式變?yōu)椋簂ogI=blogc+loga此式為AES分析的最基本的關系式。以logI對logc作圖，得校正曲線。當試樣濃度高時，b<1，工作曲線發(fā)生彎曲。1.賽伯－羅馬金公式三、光譜定量分析三、光譜定量分析譜線的自吸與自蝕在一般光源中，是在弧焰中產生的，弧焰具有一定的厚度，如圖：譜線的自吸與自蝕弧焰中心a的溫度最高，邊緣b的溫度較低。由弧焰中心發(fā)射出來的輻射光，必須通過整個弧焰才能射出，由于弧層邊緣的溫度較低，因而這里處于基態(tài)的同類原子較多。這些低能態(tài)的同類原子能吸收高能態(tài)原子發(fā)射出來的光而產生吸收光譜。原子在高溫時被激發(fā)，發(fā)射某一波長的譜線，而處于低

5、溫狀態(tài)的同類原子又能吸收這一波長的輻射，這種現(xiàn)象稱為自吸現(xiàn)象。譜線的自吸與自蝕弧層越厚，弧焰中被測元素的原子濃度越大，則自吸現(xiàn)象越嚴重。由于發(fā)射譜線的寬度比吸收譜線的寬度大，所以，譜線中心的吸收程度要比邊緣部分大，因而使譜線出現(xiàn)“邊強中弱”的現(xiàn)象。當自吸現(xiàn)象非常嚴重時，譜線中心的輻射將完全被吸收，這種現(xiàn)象稱為自蝕。1.無自吸2.自吸3.自蝕I=acb當試樣濃度低時，b≈1，無自吸;當試樣濃度高時，b<1，工作曲線發(fā)生彎曲。I=acb或者logI=blogc+loga由于試樣組成和實驗條件(蒸發(fā)、激發(fā)、試樣組成、感光板特性、顯影條件等)直接影響譜線強度，而這些影響

6、很難完全避免，故以譜線絕對強度來定量往往帶來很大誤差。實際工作中常以分析線和內標線的強度比來進行定量分析，以補償這些難以控制的變化因素的影響。三、定量分析2.內標法內標法原理：分析線對（分析線和內標線）在待測元素譜線中選出一分析線；于基體元素(樣品中的主要元素或)或基體中不存在的外加元素中選一條與分析線均稱的譜線作內標線。二者組成分析線對，以分析線和內標線絕對強度的比值與濃度的關系來進行定量分析。內標元素1）外加內標元素在分析試樣品中應不存在或含量極微；如樣品基體元素的含量較穩(wěn)時，亦可用該基體元素作內標。2）內標元素與待測元素應有相近的特性（蒸發(fā)特性）3）同族元

7、素，具相近的電離能；內標線：1）激發(fā)能應盡量相近－均稱線對，不可選一離子線和一原子線為分析對；2）分析線的波長及強度接近；3）無自吸現(xiàn)象且不受其它元素干擾；4）背景應盡量小。內標元素及內標線的選擇原則：設分析線和內標線強度分別為I，I0；濃度分別為c，c0；自吸系數(shù)分別為b,b0，二者之比可簡化為:取對數(shù)得：內標法公式：3.光譜定量分析方法（1）校準曲線法三標準試樣法光電直讀光譜法，該式為：?lgU=lgU-lgU0=?blgc+?lgA攝譜法，該式變?yōu)椋?S=S-S0=?blgc+?lgA即以?S或?lgU對lgc作圖，可制作標準曲線，并求得濃度值。3.光譜定

8、量分析方法（2）標準加入