原子光谱法

原子光谱法的思维导图，讲述了原子吸收光谱法的基本原理、原子吸收光谱仪、原子吸收光谱法分析条件的选择、原子吸收光谱法的应用等。

原子光谱法

• 原子吸收光谱法的基本原理
  • 共振吸收线
    • 一般外层电子从基态跃迁到第一激发态，最易发生，这时所产生的吸收谱线称为共振吸收线。
  • 玻尔兹曼分布定律
  • 原子吸收谱线的轮廓
    • 原子吸收谱线的轮廓
      • 原子吸收所产生的谱线并不是严格意义上的，而是呈现有一定宽度的谱线轮廓。
    • 谱线变宽的因素
      • 自然变宽
        • 在外界条件影响下，浦线本身固有的宽度称为自然线宽。
      • 多普勒变宽
        • 由原子无规则热运动引起，又称热变宽。
      • 碰撞变宽
        • 有吸光原子与蒸汽中其他粒子相互碰撞而引起能级的微小变化是发射或吸收的光子频率改变而导致的变宽，也称压力变宽。
      • 自吸展宽
        • 原子在高温时被激发，发射某一波长的辐射，而处于低温状态的同类原子又能吸收这一波长的辐射，这种现象称自吸变宽。
      • 场致变宽
        • 外界电场或磁场的作用，原子核外电子能级分裂，而实线变宽的现象。
  • 原子吸收与原子浓度的关系
    • 积分吸收
    • 峰值吸收
• 原子吸收光谱仪
  • 是主要部件与工作原理
    • 光源
      • 光源的作用是发射被测元素的特征，共振辐射丞锐线光源。
    • 原子化器
      • 火焰原子化器
        • 喷雾器
        • 雾化室
        • 燃烧器
        • 火焰
      • 非火焰原子化器
        • 石墨炉原子化器
        • 低温原子化法
        • 低温原子画法
        • 兴化婺源的画法
    • 单色器
      • 单色器油入射狭缝出射狭缝反射性和色散元件组成，其作用是将所需要的共振吸收线分离出来。
    • 检测系统
      • 检测系统主要由检测器，放大器，计算机，光谱工作站等组成。
  • 原子吸收光谱的类型
    • 三道原子吸收光谱仪
      • 此类仪器结构简单，仅有一个空心阴极灯，一个单色器和检测器。
    • 双道原子吸收光谱仪
      • 此类仪器有两个不同的光源，两个单色器，两个检测显示系统。
• 原子吸收光谱法分析条件的选择
  • 测定条件的选择
    • 样品的制备
      • 原子吸收光谱法的取样要有代表性，干燥充分，粉末程度均匀混合。
    • 分析线
      • 由于共振吸收线一般也是最灵敏的吸收线，所以通常选择待测元素的共振线作为分析线。
    • 狭缝宽度
      • 狭缝宽度由于吸收线的数目比发射线的数目少的多，光谱重叠干扰的概率相对较小，允许使用的脚宽的狭缝可以增强光强与减低线出现。
    • 空心阴极灯的工作电流
      • 空心阴极灯发射光谱特征依赖于工作电流
    • 原子化条件
      • 火焰原子化法
      • 石墨炉原子化法
    • 这样量
      • 这样量过小，会使信号太弱，药量过大，在火焰原子法中对火焰会产生冷却效应，在石墨炉原子化法中，则会使除残产生困难。
  • 干扰及其消除方法
    • 光谱干扰
      • 光谱干扰值与光谱发射和吸收有关的干扰主要来源于光源和原子化器也与共存元素有关，包括光谱线干扰和背景干扰。
    • 物理干扰
      • 式样在转移蒸发和原子化过程中，由于式样发生任何物理因素的变化而引起的原子吸收强度下降的效应，又称基体干扰。
    • 化学干扰
      • 备课原子与共存组分发生化学反应生成热力学更稳定的化合物影响被测元素的原子化
    • 店里干扰
      • 在高温条件下，待测元素在原子化过程中发生电离成为离子使基态原子数减少，吸光度下降而引起的干扰效应。
• 原子吸收光谱法的应用
  • 定量分析
    • 标准曲线法
      • 是常用的分析方法
    • 标准加入法
      • 测元素的浓度应在通过原点的标准曲线，线性范围内最少采用四个点来做外推曲线斜率不要太大，以免引入较大误差。
      • 标准加入法应该进行试剂空白的扣除，且须用试剂空白的标准加入法进行扣除，而不能用标准曲线法的试剂空白值扣除。
      • 无法只能消除分析中的机体干扰，但不能消除背景干扰。
    • 内标法
      • 内标法是在标准溶液和试样溶液中分别加入一定量的试样中不存在的元素作为内标元素，同时测定标准溶液中待测元素和目标元素的吸光度，并以吸光度比与被测元素含量或浓度绘制工作曲线。
    • 分析方法的评定
      • 灵敏度
        • 灵敏度被定义为在一定浓度时测量量的增殖与相应的待测元素浓度的增量之比
      • 检出限
        • 演出现，又称衍射线是指特定的分析方法的置信水平，能被检测的待测元素的最小浓度或最小量可由最小测量指导书。
      • 精密度
        • 精密度用相对标准偏差表示
  • 应用与实例
    • 原子吸收光谱法具有灵敏度高，检测线低干扰少，操作简单快速等优点，你在地址至今化工环保要和科学研究等各个领域得到广泛应用，元素周期表中大多元素都可用原子吸收光谱法，直接或间接测定。
• 原子发射光谱法
  • 原子发射光谱法的基本原理
    • 原子发射光谱的产生
      • 原子核外的电子处于不同能量轨道运动时及处于不同的能级，其能量变化符合量子特征。
    • 谱线的强度
      • 无线强度是原子发射光谱定量分析的依据
  • 原子发射光谱仪
    • 激发光源
      • 金砂公园的作用是提供式样增发解离原子化合，激发所需的能量。
    • 分光系统
      • 春光系统的作用是将光源发射出的具有不同波长和复合光分散成按波长排列的单色光
    • 检测系统
      • 色谱法
        • 色谱法是用感光板记录光谱ing，溥仪放大光谱上的光谱图像，用测微光度计测量图片上光谱图像的灰度根据黑度与浓度的关系进行定量分析。
      • 充电法
        • 光电法是利用光电效应，将不同波长光的辐射能转化成电信号。
      • 质谱法
        • 质谱法主要通过对样品的离子的质荷比的分析而实现对样品进行定性和定量的一种方法
  • 原子发射光谱法条件分析的选择
    • 光源
      • 根据被测元素的特征含量及分析要求等，选择合适的光源。
    • 狭缝宽度
      • 为了提高灵敏度，在定量分析中已使用较宽的狭缝，在定性分析中，为了提高分辨率，应使用小窄的狭缝。
    • 内标元素和内标线
      • 外加内标元素，因为样品中不存在或含量极少，可忽略，如果样品中机体元素的含量稳定时，也可以用该机体元素坐标。
    • 光谱缓冲剂
      • 四样组成会影响胡艳温度，亡焰温度又直接影响待测元素谱线的强度。
  • 原子发射光谱法的应用
    • 定性分析
      • 铁光谱比较法
        • 铁光谱比较法是以铁的光谱为参比，通过比较光谱的方法检测是一样的普遍。
      • 标准式样比较少
        • 是将待测元素的纯物质与分析式样，在相同条件下并列设苦于同一感光板上比较纯物质与分析式样的朴素，若是光谱中出现与纯物质具有相同特征的出现，则表明试样中存在该元素。
    • 定量分析
      • 标准曲线法
        • 原子发射光谱法的标准曲线法与原子吸收光谱法相似
      • 内标法
        • 是在被测元素中选择一条飞机线，又在内标元素的谱线中选择一条标线组成，分析线段分别测量分析线和目标线的谱线强度，根据二者相对强度与待测元素浓度的定量关系，测得被测元素的含量的方法。
    • 应用于实力
      • 电感耦合等离子质谱法灵敏度高，适用于各类药品，从衡量到微量元素的分析，特别是衡量重金属元素的测定。
• 又称原子分光光度法是基于其态原子外层电子对其特征，电磁辐射的吸收来进行元素含量测定的一种分析方法。
  • 检出限低灵敏度高
  • 准确度好
  • 分析速度快
  • 应用分析
  • 仪器比较简单，操作方便。
  • 多数仪器没检测一种元素必须使用已经最硬的一个空心阴极灯，一次只能检测一次元素，多元素同时测定上有困难。
  • 对于融卷糕或形成氧化物复合物，碳化物后难以原子化的元素分析灵敏度低，令人不太满意。
  • 标准曲线，线性范围窄，一般仅为一个数量级。