文档介绍：光谱定性分析

重点:。
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难点:哈特曼光阑的原理及调节方法。
一、实验目的
掌握光谱定性分析的方法及相关仪器的使用;
定性分析黄铜中所含而红铜中不含的杂质。
掌握暗室技术。
二、实验原理
利用物质所发射的光被光谱仪器分解成光谱进行分析的工作,称为发射光谱分析。物质的发射光谱有三种:线状光谱、带状光谱及连续光谱。线状光谱由原子或离子被激发而发射;带状光谱由分子被激发而发射;连续光谱由炙热的固体或液体所发射。大量实践证明:不同元素的线光谱都互不相同,不存在任何有相同的线光谱的两种元素。不同元素的线光谱在谱线的多少、排列位置、强度等方面都不相同。这就是说,线光谱是元素的固有特征,每种元素有其特有的不变的线光谱(这是我们能够利用光谱定性分析来确定某种物质是否含有特定元素的物理基础和理论根据)。发射光谱分析工作的基础就是各种元素的光谱区别。发射光谱分析方法就是根据每种元素特有的线光谱来识别或检查各种元素的。根据某种物质光谱中是否存在某种元素的特征谱线,就可判断这种物质中是否含有该种元素,这就是光谱定性分析工作。经过多年来的实践和研究,各种元素的线光谱都已进行了详细的研究和测定,并制成了详细的光谱图表,标出了绝大多数元素的几乎所有的谱线的波长值。根据这些图表和数据,就可很方便地进行各种元素的光谱定性分析工作了。光谱定量分析工作则是测定某种物质中所含有的某些元素的浓度(含量)。由于元素的含量越大,在光谱中它的谱线强度也越大。所以只要能精确地测定、比较谱线的强度,就可判断该元素的含量多少了。
将少量的分析样品放在火焰、电弧或电火花等光源中激发,从而发射出代表每一元素的辐射,用摄谱仪拍摄光谱,从光谱底片中查找某元素所产生的特征谱线,来识别该元素的有无,这就是光谱定性分析。定性分析一般可分为两类:一类是检查样品中是否含有某一种或某几种元素的分析,叫指定分析;另一类是检查全部所有组成元素的分析,叫全分析。
原则上,元素周期表中的90余种元素都能利用其特有的光谱来进行定性分析,但实际上,有些气体元素的原子很难激发,故一般能分析的元素有70几种。碱金属和碱土金属等一些激发势能较低的元素,用火焰光源便能激发,多数元素可用直流电弧、交流电弧及高压火花等光源进行激发。一般采用交流电弧光源的定性分析最为方便,而且它具有与直流电弧相近的灵敏度。
光谱定性分析的关键在于认识元素的光谱线,每一种元素都有很多光谱线,在进行定性分析时要选择所谓“灵敏线”,这些线也就是“最后线”,即当样品中某元素的含量逐渐减少而最后消失的几条谱线(灵敏线不一定是这个元素的最强线)。在这里“灵敏线”的概念只具有理论意义,在本实验中没有具体的意义,因为我们不可能减少样品中某元素的含量。因此,必须指出在本实验中如何理解“灵敏线”这一特定的概念。定性分析就是利用灵敏线来进行分析的。仅在底片上找几条灵敏线,还不能肯定该元素的存在,因为可能在灵敏线位置上(或附近)有其他元素的谱线发生重叠干扰,故选择分析线时,要注意两个原则:灵敏;不重叠。
利用平面光栅摄谱仪拍摄的谱片进行光谱定性分析有三种方法,依据分析任务和具体的实验条件而定。
标准样品比较法:该法适于作单个元素的分析,将欲查找某元素的标准样品(纯元素)与分析样品并列拍摄(用哈特曼光