原子發(fā)射光譜分析(光譜分析儀)是根據(jù)原子所發(fā)射的光譜來測(cè)定物質(zhì)的化學(xué)組分的。在正常的情況下,原子處于穩(wěn)定狀態(tài),它的能量是低的,這種狀態(tài)稱為基態(tài)。但當(dāng)原子受到能量(如熱能、電能等)的作用時(shí),原子由于與高速運(yùn)動(dòng)的氣態(tài)粒子和電子相互碰撞而獲得了能量,使原子中外層的電子從基態(tài)躍遷到更高的能級(jí)上,處在這種狀態(tài)的原子稱激發(fā)態(tài)。電子從基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)所需的能量稱為激發(fā)電位,當(dāng)外加的能量足夠大時(shí),原子中的電子脫離原子核的束縛力,使原子成為離子,這種過程稱為電離。原子失去一個(gè)電子成為離子時(shí)所需要的能量稱為一級(jí)電離電位。離子中的外層電子也能被激發(fā),其所需的能量即為相應(yīng)離子的激發(fā)電位。處于激發(fā)態(tài)的原子是十分不穩(wěn)定的,在極短的時(shí)間內(nèi)便躍遷至基態(tài)或其它較低的能級(jí)上。
(金屬光譜分析儀 MAXx 08)
發(fā)射光譜分析的過程
1.把試樣在能量的作用下蒸發(fā)、原子化(轉(zhuǎn)變成氣態(tài)原子),并使氣態(tài)原子的外層電子激發(fā)至高能態(tài)。當(dāng)從較高的能級(jí)躍遷到較低的能級(jí)時(shí),原子將釋放出多余的能量而發(fā)射出特征譜線。這一過程稱為蒸發(fā)、原子化和激發(fā),需借助于激發(fā)光源來實(shí)現(xiàn)。
2.把原子所產(chǎn)生的輻射進(jìn)行色散分光,按波長(zhǎng)順序記錄在感光板上,就可呈現(xiàn)出有規(guī)則的光譜線條,即光譜圖。系借助于攝譜儀器的分光和檢測(cè)裝置來實(shí)現(xiàn)。
3.根據(jù)所得(光譜分析儀)光譜圖進(jìn)行定性鑒定或定量分析。由于不同元素的原子結(jié)構(gòu)不同,當(dāng)被激發(fā)后發(fā)射光譜線的波長(zhǎng)不盡相同,即每種元素都有其特征的波長(zhǎng),故根據(jù)這些元素的特征光譜就可以準(zhǔn)確無誤的鑒別元素的存在(定性分析),而這些光譜線的強(qiáng)度與試樣中該元素的含量有關(guān),因此還可利用這些譜線的強(qiáng)度來測(cè)定元素的含量(定量分析)。