文档介绍:定性定量分析方法
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一、 光谱定性分析 qualitative spectrometric analysis
定性依据:元素不同→电子结构不同→光谱不同→特征光谱
1. 元素的寸:直径约3~4 mm,
深3~6 mm;
试样量:10 ~20mg ;
放电时,碳+氮产生氰 (CN),~ nm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。
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(3)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,然后调节光阑,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。
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二、 光谱定量分析 quantitative spectrometric analysis
1. 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。
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2. 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:
I = a c
a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:
发射光谱分析的基本关系式,称为塞伯-罗马金公式(经验式)。自吸是随原子浓度c增加而增强的,当浓度很小,自吸消失时,b=1。
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(2) 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:
相对强度R:
A为其他三项合并后的常数项,内标法定量的基本关系式。
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内标元素与分析线对的选择:
内标元素含量固定,原试样中不得含有内标元素;
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,并要求两线的激发电位相近或电离电位(离子线)相近;
d. 内标线与分析线必须不受其它谱线的干扰,无自吸或自吸很小。
e. 组成分析线对的两条谱线波长尽量靠近。
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(3) 定量分析方法
a. 内标标准曲线法
由 lgR = blgc +lgA
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lgc;
b. 摄谱法中的标准曲线法
S = lgR = blgc + lgA
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。
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无合适内标物时,采用该法。
取若干份体积相同的试液(cX),依次按比例加入不同量的待测物的标准溶液(cO),浓度依次为:
cX , cX +cO , cX +2cO , cX +3cO , cX +4 cO ……
在相同条件下测定:RX,R1,R2,R3,R4……。
以R对浓度c做图得一直线,图中cX点即待测溶液浓度。
R=Acb
b=1时,R=A(cx+ci )
R=0时, cx = – ci
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三、原子发射光谱分析法的应用
原子发射光谱分析在鉴定金属元素方面(定性分析)具有较大的优越性,不需分离、多元素同时测定、灵敏、快捷,可鉴定周期表中约70多种元素,长期在钢铁工业(炉前快