原子发射光谱分析

　　原子发射光谱分析法是根据处于激发态的待测元素原子回到基态时发射的特征谱线对待测元素进行分析的方法。它一般是利用元素的激发态原子所发出的特征辐射的波长进行定性分析；利用特征辐射的强度进行定量分析。
　　原子发射光谱法的优点：
　　（1）可多种元素同时检测。样品被激发后，样品中不同元素均发射特征光谱，这些特征光谱能够被同时记录和 测量。
　　（2）分析速度快。利用光电直读光谱仪，可在几分钟内同时对几十种元素进行定量分析
　　（3）检出限低。采用ICP光源，检出限可达ng/ml级
　　（4）准确度高，选择性好。每种元素原子结构不同，各自发射出不同的特征光谱
　　（5）校准曲线动态线性范围宽，ICP光源可达4~6个数量级
　　原子发射光谱法也存在一些不足：对于常见非金属元素（如氧、硫、氮、卤素等），由于其谱线位于远紫外区，目前一般的光谱仪尚不好检测；另外，对于磷、硒碲等元素，其激发电位高，分析灵敏度较低。
　　原子发射光谱仪
　　原子发射光谱仪分为三个部分：激发光源、光谱仪和检测器
　　1、激发光源 激发光源的作用是提供足够的能量使试样蒸发、原子化、激发，产生光谱。目前常用的有直流电弧、电火花及电感耦合等离子体等
　　2、光谱仪 光谱仪的作用是将光源发射的电磁辐射经色散后，得到按波长顺序排列的光谱，并对不同波长的辐射进行检测与记录。
　　3、检测系统 目前电荷耦合器件在原子发射光谱的应用比较广泛。电荷耦合器件检测器在发射光谱应用中的主要优点是：同时多谱线检测；分析速度快，在1min内测定几十种元素；灵敏度高；动态线性范围可达5~7个数量级。
　　分析方法
　　1、定性分析
　　（1）光谱定性分析 每种元素的原子都有它的特征发射光谱，根据原子发射光谱中特征谱线就可以确定试样试样中是否存在被检元素。在定性分析中所依据的谱线有灵敏线、最后线及特征线组。灵敏线是指各元素谱线中最容易激发或激发电位较低的谱线，通常是该元素光谱中最强的谱线。只要在试样光谱中检出了某元素的灵敏线，就可以确定试样中存在该元素。反之，若在试样中未检出某元素的灵敏线，就说明试样中不存在该元素，或者该元素的含量在检测灵敏度以下。
　　（2）定性分析方法 主要有标准试样光谱比较法和铁光谱比较法
　　2、定量分析
　　（1）校准曲线法
　　（2）标准加入法
　　（3）内标法
　　原子发射光谱实验技术
　　1、样品的制备与处理
　　ICP光谱分析法一般采用溶液样品。各种样品均要求转化为溶液进行分析。将 样品转化为溶液的方法常采用湿法消化法，即在氧化性酸（碱及非氧化性酸）存在下，在一定的温度和压力下，通过化学反应使样品分解，将待测元素转化为离子形式存在于消解液中以供分析。对于无法用酸分解或酸分解不完全的试样，常采用熔融分解法。对于有机基体样品，常采用干灰化法先除去有机基质。
　　ICP光谱法分析样品处理的原则是：尽量不引入盐类或其它盐试剂，含盐量高可能造成雾化器的堵塞及雾化效率的变化；一般采用硝酸或盐酸处理样品，尽量不用硫酸或高氯酸等粘度较大的酸处理样品。处理后的酸量不宜过高，一般为5~10%。样品溶液的酸度和标准溶液的酸度应一致。
　　2、ICP光源的重要工作参数
　　（1）RF功率 几乎所有的谱线强度都随功率的增加而增加。但功率过大也会带来背景辐射增强，信倍比变差，检出限反而不能降低。对于水溶液样品，一般选用的功率为950~1350w
　　（2）雾化气流量 雾化器流量的大小直接影响雾化器提升量、雾化效率、雾滴粒径、气溶胶在通道中的停留时间等。
　　（3）观察高度 在矩管垂直放置情况下，采用侧向采光，各种元素的最佳激发区因元素而异。