儀器分析-光譜法總結

1、１AES原子發(fā)射光譜：原子發(fā)射光譜：原子的外層由高層能及向底層能級，能量以電磁輻射的形式發(fā)射出去，這樣就得到了發(fā)射光譜。原子發(fā)射一般是線狀光譜。原理：原子處于基態(tài)，通過電至激發(fā)，熱至激發(fā)或者，光至激發(fā)等激發(fā)作用下，原子獲得能量，外層電子從基態(tài)躍遷到較高能態(tài)變成激發(fā)態(tài)，經(jīng)過108s，外層電子就從高能級向較低能級或基態(tài)躍遷，多余能量的發(fā)射可得到一條光譜線。光譜選擇定律光譜選擇定律：①主量子數(shù)的變化△n為包括零的整數(shù)，②△L=1即躍遷只能在S

2、項與P項間，P與S或者D間，D到P和F。③△S=0，即不同多重性狀間的遷移是不可能的。③△J=0，1。但在J=0時，J=0的躍遷是允許的。N2S1LJ影響譜線強度的主要因素：影響譜線強度的主要因素：1激發(fā)電位2躍遷概率3統(tǒng)計權重4激發(fā)溫度（激發(fā)溫度↑離子↑原子光譜↓離子光譜↑）5原子密度原子發(fā)射光譜儀組成：原子發(fā)射光譜儀組成：激發(fā)光源，色散系統(tǒng)，檢測系統(tǒng)，激發(fā)光源：激發(fā)光源：①火焰火焰：2000到3000K，只能激發(fā)激發(fā)電位低的原子：如

3、堿性金屬和堿土金屬。②直流電弧直流電?。?000到7000K，優(yōu)點：分析的靈敏度高，背景小，適合定量分析和低含量的測定。缺點：不宜用于定量分析及低熔點元素的分析。③交流電弧交流電?。簻囟缺戎绷鞲撸x子線相對多，穩(wěn)定性比直流高，操作安全，但靈敏度差④火花火花：一萬K，穩(wěn)定性好，定量分析以及難測元素。每次放電時間間隔長，電極頭溫度低。適合分析熔點低。缺點：靈敏度較差，背景大，不宜做痕量元素分析（金屬，合金等組成均勻的試樣）⑤輝光輝光激發(fā)能力

4、強，可以激發(fā)很難激發(fā)的元素，（非金屬，鹵素，一些氣體）譜線強度大，背景小，檢出限低，穩(wěn)定性好，準確度高（設備復雜，進樣不方便）⑥電感電感耦合等離子體耦合等離子體10000K基體效應小，檢出限低，限行范圍寬⑦激光激光一萬K，適合珍貴樣品分光系統(tǒng)：單色器：分光系統(tǒng)：單色器：入射狹縫，準直裝置，色散裝置，聚焦透鏡，出射狹縫。棱鏡棱鏡：分光原理：光的折射，由于不同的光有不同的折射率，所以分開。光柵光柵：光的折射與干涉的總效果，不同波長的光通過光

5、柵作用各有不同的衍射角。分辨率：分辨率：原子發(fā)射檢測法：原子發(fā)射檢測法：①目視法，目視法，②光電法，光電法，③攝譜法：攝譜法：用感光板來記錄光譜，感光板：載片（光學玻璃）和感光乳劑（精致鹵化銀精致明膠）。曝光量H=EtE感光層接受的照度、黑度黑度：S=lgT1=lgioiio為沒有譜線的光強，i通過譜線的光強度i透過率T定性分析定性分析：鐵光譜比較法，標樣光譜比較法，波長測定法。定量法：①基本原理②內(nèi)標法⑴內(nèi)標元素和被測元素有相近的物理

6、化學性質，如沸點，熔點近似，在激發(fā)光源中有相近的蒸發(fā)性。⑵內(nèi)標元素和被測元素有相近的激發(fā)能，如果選用離子線組成分析線對時，則不僅要求兩線對的激發(fā)電位相等，還要求內(nèi)標元素的電離電位相近。⑶內(nèi)標元素是外加的，樣品中不應有內(nèi)標元素，⑷內(nèi)標元素的含量必須適量且固定，⑸汾西線和內(nèi)標線無自吸或者自吸很小，且不受其他譜線干擾。⑹如采用照相法測量譜線強度，則要求兩條譜線的波長應盡量靠近。簡述內(nèi)標法基本原理和為什么要使用內(nèi)標法。簡述內(nèi)標法基本原理和為什么

7、要使用內(nèi)標法。答：內(nèi)標法是通過測量譜線相對強度進行定量分析的方法。通常在被測定元素的譜線中選一條靈敏線作為分析線，在基體元素（或定量加入的其它元素）的譜線中選一條譜線為比較線，又稱為內(nèi)標線。分析線與內(nèi)標線的絕對強度的比值稱為分析線對的相對強度。在工作條件相對變化時，分析線對兩譜線的絕對強度均有變化，但對分析線對的相對強度影響不大，因此可準確地測定元素的含量。從光譜定量分析公式，可知譜線acbIlglglg??強度I與元素的濃度有關，還受

8、到許多因素的影響，而內(nèi)標法可消除工作條件變化等大部３和陰離子干擾。（①加入釋放劑磷酸對CaMg的測量加La，Sr②加入絡合保護劑，一般是配位劑，如EDTA，8羧基喹啉及鹵化物③加入助溶劑④利用適當溫度消除⑤標準加入法）④光譜干擾光譜干擾分為光譜干擾（采用適當夾縫，降低燈電流，采用其他分析線）背景干擾包括分子吸，光散射，火焰氣體對光譜吸收（背景校正技術：1臨近非共振線校正2氘燈自動背景校正3塞滿效應背景校4正自吸收背景校正）。測量條件選擇

9、：測量條件選擇：①分析線選擇分析線選擇一般選用共振線。被測元素含量較高，可以改為靈敏度較低的吸收線，改善線性曲線的線性范圍。對于AsSe共振線小于200nm，火焰組分有吸收干擾，不選用共振線作為分析線②空心陰極燈足夠且盡量小的燈電流。③火焰：分析線在200nm下氫氣空氣火焰。易電離煤氣空氣焰。中低溫乙炔，氧化物熔點高富燃焰，不穩(wěn)定氧化物貧燃焰。原子吸收光譜定量分析：原子吸收光譜定量分析：①標準曲線法標準曲線法A=Kc②標準加入法標準加入

10、法AX=KcxAO=K(cxcs)不能消除背景干擾，可以消除基體干擾分子發(fā)光分子發(fā)光：光致發(fā)光（分子熒光，分子磷光），化學發(fā)光，生物發(fā)光試從原理和儀器兩方面比較熒光分析法、磷光分析法試從原理和儀器兩方面比較熒光分析法、磷光分析法答：（1）在原理方面：熒光分析法和磷光分析法測定的熒光和磷光是光致發(fā)光，均是物質的基態(tài)分子吸收一定波長范圍的光輻射激發(fā)至單重激發(fā)態(tài)，測量的是由激發(fā)態(tài)回到基態(tài)產(chǎn)生的二次輻射，不同的是熒光分析法測定的是從單重激發(fā)態(tài)向

11、基態(tài)躍遷產(chǎn)生的輻射（短命108），磷光分析法測定的是單重激發(fā)態(tài)先過渡到三重激發(fā)態(tài)（104到10s），再由三重激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷產(chǎn)生的輻射，二者所需的激發(fā)能是光輻射能。（2）在儀器方面：熒光分析和磷光分析所用儀器相似，都由光源、激發(fā)單色器、液槽、發(fā)射單色器、檢測器和放大顯示器組成試從原理和儀器兩方面比較吸光光度法和熒光分析法的異同，說明為什么熒光法的檢出能試從原理和儀器兩方面比較吸光光度法和熒光分析法的異同，說明為什么熒光法的檢出能力優(yōu)于吸

12、光光度法。力優(yōu)于吸光光度法。答：（1）在原理方面：兩者都是吸收一定的光輻射能從較低的能級躍遷到較高的能級，不同的是，吸光光度法測量的是物質對光的選擇性吸收，而熒光分析法測量的是從較高能級以無輻射躍遷的形式回到第一電子激發(fā)態(tài)的最低振動能級，再輻射躍遷到電子基態(tài)的任一振動能級過程中發(fā)射出的熒光的強度。（2）在儀器方面：儀器的基本裝置相同，不同的是吸光光度法中樣品池位于光源、單色器之后，只有一個單色器，且在直線方向測量，而熒光分析法中采用兩個

13、單色器，激發(fā)單色器（在吸收池前）和發(fā)射單色器（在吸收池后），且采用垂直測量方式，即在與激發(fā)光相垂直的方向測量熒光。（3）熒光分析法的檢出能力之所以優(yōu)于吸光光度法，是由于現(xiàn)代電子技術具有檢測十分微弱光信號的能力，而且熒光強度與激發(fā)光強度成正比，提高激發(fā)光強度也可以增大熒光強度，使測定的靈敏度提高。而吸光光度法測定的是吸光度，不管是增大入射光強度還是提高檢測器的靈敏度，都會使透過光信號與入射光信號以同樣的比例增大，吸光度值并不會改變，因而靈

14、敏度不能提高，檢出能力就較低。簡述影響熒光效率的主要因素。簡述影響熒光效率的主要因素。答：（1）分子結構的影響：發(fā)熒光的物質中都含有共軛雙鍵的強吸收基團，共軛體系越大，熒光效率越高；分子的剛性平面結構利于熒光的產(chǎn)生；取代基對熒光物質的熒光特征和強度有很大影響，給電子取代基可使熒光增強，吸電子取代基使熒光減弱；重原子效應使熒光減弱。（2）環(huán)境因素的影響：溶劑的極性對熒光物質的熒光強度產(chǎn)生影響，溶劑的極性越強，熒光強度越大；溫度對溶液熒光強