原子发射光谱法

这是一篇关于原子发射光谱法的思维导图，主要内容有基本原理、仪器装置、应用、原子发射光谱法等。

中心主题

• 基本原理
  • 1.产生：
    • 样品引入激发光源中使其获得能量，经过蒸发过程转为气态，气态基态原子最外层电子受到外界能量（热能、电能）作用时，跃迁到激发态，处于激发态的原子不稳定，会返回到基态，中间多余的能量会以光辐射的形式释放出来。
  • 2.专业术语
    • 激发电位：原子中外层电子从基态被激发到激发态时所需要的能量。
    • 电离电位：原子中外层电子电离所需要的最小能量。
    • 共振线：由激发态直接跃迁至基态时辐射的谱线称为共振线。
    • 第一共振线：由最低激发态直接跃迁至基态所发射的谱线称为第一共振线，或主共振线。
      • 最小激发电位，最易被激发，为元素最强的谱线。
    • 灵敏线：一般为第一共振线。
    • 最后线：当该元素在被测物质中降低到一定含量时，出现的最后 一条谱线，这也是最灵敏线。
    • 分析线：用来测量的谱线。
    • 原子线(I)：原子的核外激发态电子跃迁回基态所发射出的谱线。
    • 离子线（II、III）：离子的核外激发态电子跃迁回基态所发射出的谱线。
  • 3.原子谱线的表示
    • 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的谱线。
      • 原子或离子的外层电子数相同时，具有相似的光谱。
  • 4.原子谱线特点(波长、强度)
    • P27
  • 5.罗马金－赛伯公式
    • • b—自吸系数，与光源中原子密度有关，一般b≤1。 浓度增加，自吸增强，b值变小。无自吸b=1
    • a、b均为常数，c为浓度。公式可转变为：
      • 作为定量分析的依据
• 仪器装置
  • 样品引入系统
    • 作用：将样品高效、可重现地引入光源中。
    • 种类：
      • 液体样品：气动雾化法、超声雾化法、电热蒸发法和气体发生法。
      • 固体样品：电极法、电热蒸发法、激光蒸发法、悬浮液进样法。
        • 优缺点详细P29—P31
      • 气体样品：连续式、断续式
  • 光源
    • 作用：提供足够的能量使试样成为自由的激发态原子。
    • 种类：
  • 分光系统
    • 作用：将混合各种波长的复色平行光束按照波长顺序色散为单色平行光。
    • 种类：
      • 棱镜
        • 依据：柯西经验公式，波长越短，折射率越大。
        • 性能指标：角色散率，线色散率，分辨率
          • 都是越大越好，越高越好
      • 光栅
        • 依据：单狭缝衍射和多狭缝干涉两者联合作用的结果。
        • 性能指标：角色散率，线色散率，分辨率
        • 光栅分辨率R:
          • 光栅的分辨率与光谱级数（k）和光栅总刻线数(N)成正比，与波长无关。
  • 检测系统
    • 作用：将原子发射发生的光信号转换、放大、记录、显示的单元。
    • 种类：
      • 感光板
      • 光电倍增管
        • 详细P42—P45
      • 电荷耦合器件CCD：优势多通道分析优势，可同时检测多波长信号，提高光谱仪器的分析测试速度。
• 应用
  • 定性分析
    • 目的：确认、鉴定样品中存在的元素种类。
    • 依据：元素不同，原子电子结构不同，光谱中各元素的特征谱线不同。
    • 操作：检出该元素两条以上的灵敏线，就可以确定该元素是否存在，以铁谱为标准确定元素谱线位置 。
  • 定量分析
    • 目的：测定信号与对应含量的关系。
    • 方法：
      • 标准曲线法
      • 内标法
        • 这几种方法的特点和操作方法看P51—P52
      • 标准加入法
• 原子发射光谱法