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原子發(fā)射光譜的工作原理

2022.9.26

  原子發(fā)射光譜法(AES),是利用原子或離子在一定條件下受激而發(fā)射的特征光譜來研究物質(zhì)化學(xué)組成的分析方法。根據(jù)激發(fā)機(jī)理不同,原子發(fā)射光譜有3種類型:

  ①原子的核外光學(xué)電子在受熱能和電能激發(fā)而發(fā)射的光譜,通常所稱的原子發(fā)射光譜法是指以電弧、電火花和電火焰(如ICP等)為激發(fā)光源來得到原子光譜的分析方法。以化學(xué)火焰為激發(fā)光源來得到原子發(fā)射光譜的,專稱為火焰光度法。

 ?、谠雍送夤鈱W(xué)電子受到光能激發(fā)而發(fā)射的光譜,稱為原子熒光。

 ?、墼邮艿絏射線光子或其他微觀粒子激發(fā)使內(nèi)層電子電離而出現(xiàn)空穴,較外層的電子躍遷到空穴,同時(shí)產(chǎn)生次級(jí)X射線即X射線熒光。在通常的情況下,原子處于基態(tài)?;鶓B(tài)原子受到激發(fā)躍遷到能量較高的激發(fā)態(tài)。激發(fā)態(tài)原子是不穩(wěn)定的,平均壽命為10-10~10-8秒。隨后激發(fā)原子就要躍遷回到低能態(tài)或基態(tài),同時(shí)釋放出多余的能量,如果以輻射的形式釋放能量,該能量就是釋放光子的能量。因?yàn)樵雍送怆娮幽芰渴橇孔踊?,因此伴隨電子躍遷而釋放的光子能量就等于電子發(fā)生躍遷的兩能級(jí)的能量差。

  根據(jù)譜線的特征頻率和特征波長(zhǎng)可以進(jìn)行定性分析。常用的光譜定性分析方法有鐵光譜比較法和標(biāo)準(zhǔn)試樣光譜比較法。

  原子發(fā)射光譜的譜線強(qiáng)度I與試樣中被測(cè)組分的濃度c成正比。據(jù)此可以進(jìn)行光譜定量分析。光譜定量分析所依據(jù)的基本關(guān)系式是I=acb,式中b是自吸收系數(shù),α為比例系數(shù)。為了補(bǔ)償因?qū)嶒?yàn)條件波動(dòng)而引起的譜線強(qiáng)度變化,通常用分析線和內(nèi)標(biāo)線強(qiáng)度比對(duì)元素含量的關(guān)系來進(jìn)行光譜定量分析,稱為內(nèi)標(biāo)法。常用的定量分析方法是標(biāo)準(zhǔn)曲線法和標(biāo)準(zhǔn)加入法。

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