生物仪器分析第3讲(原子发射光谱法).ppt

第三章原子发射光谱法(AES)AtomicEmissionSpectroscopy本章讲授要点一、何谓发射光谱分析法？
物质通过电致激发、热致激发或光致激发等激发过程获得能量，变为激发态原子或分子M*，当从激发态过渡到低能态或基态时产生发射光谱。
M*M+hv
通过测量物质的激发态原子发射光谱线的波长和强度进行定性和定量分析的方法叫发射光谱分析法。二.原子发射光谱的产生（一）原子发射光谱线3.分析线、灵敏线、最后线
用来定性或定量分析的特征谱线称分析线。
每种元素的原子光谱线中，凡具有一定强度、能标记某元素存在的特征谱线，称为该元素的灵敏线。
当被测某元素含量降低到最低限度时，仍能坚持出现的最后一条谱线，称最后线，也是最灵敏线。
最后线不一定是最强的谱线。
（主共振线通常是最强的谱线）4.原子线、离子线
原子线(Ⅰ)：原子核外激发态电子跃迁回基态所发射出的谱线。
M*M(I)
离子线(Ⅱ,Ⅲ)：离子核外激发态电子跃迁回基态所发射出的谱线。
M+*M+(Ⅱ)
M2+*M2+(Ⅲ)
（二）谱线强度及其影响因素（重点）谱线强度与激发能的关系：谱线强度与试样中元素含量的关系：
I＝a×c
（a为与谱线性质、试验条件有关的常数）
即在一定的分析条件下，谱线强度与该元素在试样中的浓度成正比。因浓度大时发生自吸，所以上式修正为：I＝a×cb
或lgI=blgc+lga
原子发射光谱法定量分析的基本公式（记住！）（三）谱线的自吸和自蚀对于自吸和自蚀可用下图表示：三、原子发射光谱仪（一）激发源（光源）3.激发源的类型：
A.直流电弧（DCA）
B.低压交流电弧（ACA）
C.ICP(InductivelyCoupledPlasma)
电感耦合等离子体
D.高压火花
E.微波等离子体
……….ICP应用：
70多种无机元素的定性、定量分析
环境化学、生物化学、海洋化学、材料化学
一般只能测定液体
ICP－MS可进行超痕量分析
HPLC与ICP－MS联用可测定一些金属的有机态（有机汞、有机锡）（二）分光系统（三）检测器1.2感光板乳剂特性曲线2.光电检测系统
光电转换器（光电倍增管）将光信号变为电信号。
特点：检测速度快，准确度较高；
适用于较宽的波长范围；
线性范围宽；
受固定的出口狭缝限制，全定性分析较难。
3.阵列检测器
光电二极管阵列检测器，电荷耦合和电荷注入式检测器1、结构：火焰激发源、单色器和光电检测器
2、类型：按单色器和检测器组成分：
a)火焰光度计：滤光片、硒光电池及检流计
b)火焰分光光度计：光栅（或棱镜）和光电管
3、应用：碱金属、钙等几种谱线简单的元素测定四、原子发射光谱摄谱法的定性分析2.定性分析的方法
A．标准样品与试样光谱比较法
用标准样品与试样在相同的条件下摄谱
比较标准样品与试样所出现的特征谱线
若试样光谱中出现标准样品所含元素的2~3条特征谱线（一般看最后线），就可以证实试样中含有该元素，否则不含有该元素。B.标准铁光谱图比较法
以铁光谱作为波长标尺
标有65种元素的480条特征谱线标准铁光谱比较法操作：五、原子发射光谱摄谱法的半定量分析六、原子发射光谱摄谱法的定量分析2.内标法
A.内标法的原理
在待测元素的谱线中选一条谱线作为分析线。
选择一种元素的一条特征谱线---称为：内标线
可以是人为加入特定含量的元素，也可以是试样中的基体成份-----称为：内标元素
以分析线与内标线强度比进行定量分析--内标法
所选用的分析线与内标线的组合称为分析线对。B.内标法的公式分析线对应具有相同或相近的激发电位和电离电位
内标元素与分析元素应具有相近的沸点，化学活性及相近的原子量
内标元素的含量，应不随分析元素的含量变化而变化
内标线及分析线自吸要小
分析线和内标线附近的背景应尽量小
分析线对的波长、强度及宽度也尽量接近D.摄谱法定量分析的基本关系式将内标法定量分析的基本公式E、基体效应的影响
3、AES定量分析方法b.标准加入法（增量法）
当测定低含量元素，无合适的基体配制标准样品时采用此法。见P35
此法在火焰光度法中有应用，此外还有标准加入比较法。特征谱线分析依据仪器原子发射光谱法特点及适用范围原子发射光谱法的应用原子发射光谱法的应用举例
潮州草药、凉茶中的微量元素
分析垃圾焚烧飞灰中重金属元素
血液中铁铜镁钙的快速测定
山药、人参不同部位、不同产地贝母中多种微量元素
原油中的微量金属元素
测定CPU导热硅脂中的铅和镉
饮用水中微量钼
聚氯乙烯塑料中的重金属元素
玩具涂层可迁移重金属含量
木材及木制品中的铜铬砷
MPT-AES法测定乳胶手套中的铁、镍、镁、钙、锌
汽车气门合金中8种元素
ICP-AES测定口香糖中的Ti
桂皮和小茴香中砷、铅、镉和汞的测定

六、原子荧光光谱法（AFS）（一）原子荧光光谱法的原