【大学课件】仪器分析.doc

15:49:44一、光谱定性分析qualitativespectrometricanalysis二、光谱定量分析quantitativespectrometricanalysis三、特点与应用featureandapplications第四节第四节第四节定性、定量分析方法定性、定量分析方法定性、定量分析方法atomicemissionspectrometryAESqualitativeandquantitativeanalysismethods15:49:44qualitativespectrometricanalysis定性依据元素不同→电子结构不同→光谱不同→特征光谱1.元素的分析线、最后线、灵敏线分析线复杂元素的谱线可能多至数千条只选择其中几条特征谱线检验称其为分析线最后线浓度逐渐减小谱线强度减小最后消失的谱线灵敏线最易激发的能级所产生的谱线每种元素都有一条或几条谱线最强的线即灵敏线。最后线也是最灵敏线共振线由第一激发态回到基态所产生的谱线通常也是最灵敏线、最后线15:49:442.定性方法标准光谱比较法最常用的方法以铁谱作为标准波长标尺为什么选铁谱15:49:44标准光谱比较定性法为什么选铁谱1谱线多在210660nm范围内有数千条谱线2谱线间距离分配均匀容易对比适用面广3定位准确已准确测量了铁谱每一条谱线的波长。标准谱图将其他元素的分析线标记在铁谱上铁谱起到标尺的作用。谱线检查将试样与纯铁在完全相同条件下摄谱将两谱片在映谱器放大器上对齐、放大20倍检查待测元素的分析线是否存在并与标准谱图对比确定。可同时进行多元素测定。15:49:4415:49:443.定性分析实验操作技术1试样处理a.金属或合金可以试样本身作为电极当试样量很少时将试样粉碎后放在电极的试样槽内b.固体试样研磨成均匀的粉末后放在电极的试样槽内c.糊状试样先蒸干残渣研磨成均匀的粉末后放在电极的试样槽内。液体试样可采用ICP-AES直接进行分析。2实验条件选择a.光谱仪在定性分析中通常选择灵敏度高的直流电弧狭缝宽度57m分析稀土元素时由于其谱线复杂要选择色散率较高的大型摄谱仪。15:49:44b.电极电极材料采用光谱纯的碳或石墨特殊情况采用铜电极电极尺寸直径约6mm长34mm试样槽尺寸直径约34mm深36mm试样量1020mg放电时碳氮产生氰CN氰分子在358.4421.6nm产生带状光谱干扰其他元素出现在该区域的光谱线需要该区域时可采用铜电极但灵敏度低。15:49:443摄谱过程摄谱顺序碳电极空白、铁谱、试样分段暴光法先在小电流5A激发光源摄取易挥发元素光谱调节光阑改变暴光位置后加大电流10A再次暴光摄取难挥发元素光谱采用哈特曼光阑可多次暴光而不影响谱线相对位置便于对比。15:49:44quantitativespectrometricanalysis1.光谱半定量分析与目视比色法相似测量试样中元素的大致浓度范围应用用于钢材、合金等的分类、矿石品位分级等大批量试样的快速测定。谱线强度比较法测定一系列不同含量的待测元素标准光谱系列在完全相同条件下同时摄谱测定试样中待测元素光谱选择灵敏线比较标准谱图与试样谱图中灵敏线的黑度确定含量范围。15:49:442.光谱定量分析1发射光谱定量分析的基本关系式在条件一定时谱线强度I与待测元素含量c关系为Iaca为常数与蒸发、激发过程等有关考虑到发射光谱中存在着自吸现象需要引入自吸常数b则acbIcaIblglglg发射光谱分析的基本关系式称为塞伯-罗马金公式经验式。自吸常数b随浓度c增加而减小当浓度很小自吸消失时b1。15:49:442内标法基本关系式影响谱线强度因素较多直接测定谱线绝对强度计算难以获得准确结果实际工作多采用内标法相对强度法。在被测元素的光谱中选择一条作为分析线强度I再选择内标物的一条谱线强度I0组成分析线对。则0000bbcaIcaI相对强度RAcbRcAcacaIIRbbblglglg0000A为其他三项合并后的常数项内标法定量的基本关系式。15:49:44内标元素与分析线对的选择a.内标元素可以选择基体元素或另外加入含量固定b.内标元素与待测元素具有相近的蒸发特性c.分析线对应匹配同为原子线或离子线且激发电位相近谱线靠近“匀称线对”d.强度相差不大无相邻谱线干扰无自吸或自吸小。15:49:443定量分析方法a.内标标准曲线法由lgRblgclgA以lgR对应lgc作图绘制标准曲线在相同条件下测定试样中待测元素的lgR在标准曲线上求得未知试样lgcb.摄谱法中的标准曲线法SlgRblgclgA在完全相同的条件下将标准样品与试样在同一感光板上摄谱由标准试样分析线对的黑度差S对lgc作标准曲线三个点以上每个点取三次平均值再由试样分析线对的黑度差在标准曲线上求得未知试样lgc。该法即三标准试样法。15:49