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原子發(fā)射光譜儀的工作原理是什么?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。②原子核外光學(xué)電子受到光能激發(fā)而發(fā)射的光譜，稱為原子熒光(見原子熒光光譜分析)。③原子受到X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X射線即X射線熒光(見X射線熒光光譜分析)。在通常的情況下，原子處于基態(tài)。基態(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模虼税殡S電子躍遷而釋放的光子能量就等于電子發(fā)生躍遷的兩能級的能量差，式中h為普朗克常數(shù);c為光速;ν和λ分別為發(fā)射譜線的特征頻率和特征波長。根據(jù)譜線的特征頻率和特征波長可以進(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。
原子發(fā)射光譜分析的優(yōu)點(diǎn)是：①靈敏度高。許多元素絕對靈敏度為10-11～10-13克。②選擇性好。許多化學(xué)性質(zhì)相近而用化學(xué)方法難以分別測定的元素如鈮和鉭、鋯和鉿、稀土元素，其光譜性質(zhì)有較大差異，用原子發(fā)射光譜法則容易進(jìn)行各元素的單獨(dú)測定。③分析速度快。可進(jìn)行多元素同時(shí)測定。④試樣消耗少(毫克級)。適用于微量樣品和痕量無機(jī)物組分分析，廣泛用于金屬、礦石、合金、和各種材料的分析檢驗(yàn)。
