第二章 原子分析方法
大一化学知识点大全
大一化学知识点大全第一章：化学基础知识在大一的化学课程中，我们首先需要了解一些化学基础知识。
以下是一些常见的化学基础知识点：1. 元素和化合物元素是由具有相同原子数的原子组成的纯物质，而化合物是由不同元素的原子以一定的比例组成的物质。
2. 原子结构原子由原子核和围绕核的电子组成。
原子核由带正电荷的质子和电荷中性的中子组成。
3. 元素周期表元素周期表是按照原子序数和元素性质排列的化学元素表，它能够反映出元素的周期性规律。
4. 化学键化学键是原子之间相互结合的力。
常见的化学键包括共价键、离子键和金属键等。
5. 电子排布电子在原子中的排布顺序遵循一定的规律，如能级填充原理和洪特规则等。
第二章：无机化学知识点无机化学是研究无机物质的组成、性质及其变化规律的学科。
以下是一些大一无机化学的重要知识点：1. 酸碱理论酸是指能够释放质子的物质，碱是指能够接受质子的物质。
常见的酸碱理论有Arrhenius酸碱理论、Brønsted-Lowry酸碱理论和Lewis酸碱理论等。
2. 氧化还原反应氧化还原反应是指物质中电子的转移过程。
其中，发生氧化的物质叫做还原剂，发生还原的物质叫做氧化剂。
3. 反应平衡化学反应在一定条件下能够达到动态平衡，平衡常数可以用来描述反应的平衡程度。
4. 金属与非金属金属具有良好的导电性和导热性，而非金属通常是绝缘体。
第三章：有机化学知识点有机化学是研究含碳化合物的结构、性质及其变化规律的学科。
以下是一些大一有机化学的重要知识点：1. 烃烃是由碳和氢构成的有机化合物，按照分子中碳原子的数目不同可以分为脂肪烃、烯烃和炔烃等。
2. 单宁和醇单宁由羟基和苯环共同构成，而醇是碳链上含有羟基的化合物。
3. 醛和酮醛和酮是碳链上含有羰基的化合物，它们的区别在于羰基的位置。
4. 共轭体系共轭体系是指有机分子中存在着连续的π键，从而形成共轭体系，具有特殊的共轭体系稳定性。
第四章：基础实验技术和化学分析在大一化学实验课程中，我们需要了解一些基础实验技术和化学分析方法。
碳原子分析法
碳原子分析法碳原子分析法是一种重要的化学分析方法，它在许多领域都有广泛的应用，包括材料科学、环境科学、生物化学等。
本文将介绍碳原子分析法的基本原理、应用领域以及相关技术的发展趋势。
一、碳原子分析法的基本原理碳原子分析法是一种用于确定样品中碳元素含量的分析方法。
它基于碳元素在样品中的存在形式和浓度，采用不同的技术和仪器来实现分析目的。
以下是碳原子分析法的基本原理：1. 燃烧法：燃烧法是最常用的碳原子分析方法之一。
样品首先被燃烧，将碳元素转化为二氧化碳，然后使用气体分析仪器测量生成的二氧化碳的浓度，从而计算出样品中碳元素的含量。
2. 溶解法：溶解法适用于固体样品的碳含量分析。
样品首先被溶解，然后通过化学反应将碳元素转化为可测的化合物，最后使用分析仪器来测量化合物的浓度。
3. 气相法：气相法通常用于气体样品或液体样品中碳元素的分析。
样品中的碳元素首先以气体形式释放出来，然后通过气相色谱仪等仪器进行分析。
4. 质谱法：质谱法结合了质谱仪的高分辨率和灵敏度，用于分析样品中碳同位素的含量，这在地质学和生态学等领域中非常有用。
二、碳原子分析法的应用领域碳原子分析法在许多科学和工程领域都有广泛的应用，以下是一些主要领域的示例：1. 材料科学：碳原子分析法用于分析材料的碳含量，包括金属、聚合物、陶瓷等。
这对于质量控制和材料性能评估至关重要。
2. 环境科学：在环境科学中，碳原子分析法可用于确定土壤和水样品中的有机碳含量，有助于监测土壤和水质的变化。
3. 生物化学：生物化学研究中，碳原子分析法可用于确定生物分子中的碳含量，如蛋白质、核酸和多糖。
4. 地质学：地质学家使用碳原子分析法来研究岩石和矿物中的碳同位素含量，以了解地球的演化和古气候。
5. 能源领域：在能源研究中，碳原子分析法用于分析燃料的碳含量，帮助评估能源的可持续性和环境影响。
三、碳原子分析法的发展趋势随着科学技术的不断进步，碳原子分析法也在不断发展。
以下是一些未来发展趋势：1. 更高的精度和灵敏度：新型仪器和技术的发展将提高碳原子分析法的精度和灵敏度，使其适用于更广泛的样品类型。
原子结构中的原子能级计算与光谱分析方法
原子结构中的原子能级计算与光谱分析方法在原子结构的研究中，原子能级计算和光谱分析是两个重要的方法。
本文将介绍这两种方法在研究原子结构中的应用，包括原子能级计算的基本原理和方法、光谱分析的原理和技术、以及它们在实际研究中的应用案例。
一、原子能级计算原子能级计算是研究原子结构和原子能级分布的重要方法之一。
通过计算原子中电子的能级分布，可以揭示原子的电子结构和性质。
原子能级计算主要涉及两个方面的内容，即波尔模型和量子力学模型。
1. 波尔模型波尔模型是最早提出的描述原子结构的模型之一。
根据波尔模型，原子中的电子绕原子核以特定的能级和轨道运动。
波尔模型可以通过简单的数学公式来计算原子中电子的能级分布，从而得到电子结构的信息。
然而，波尔模型只适用于简单的单电子原子，对于多电子原子的计算则较为复杂。
2. 量子力学模型量子力学模型是更为精确和全面的描述原子结构的模型。
量子力学基于电子的波粒二象性，通过求解薛定谔方程来计算原子中电子的能级分布。
量子力学模型可以更准确地描述多电子原子的电子结构，但求解薛定谔方程的计算量较大，需要借助计算机进行模拟和计算。
二、光谱分析方法光谱分析是一种通过测量和分析物质在不同波长或频率下的辐射或吸收来研究其结构和性质的方法。
在原子结构研究中，光谱分析可以提供关于原子中能级分布和能级间跃迁的信息。
1. 原子发射光谱原子发射光谱是一种通过测量原子在受激条件下发射的特定波长光线来研究原子能级的方法。
通过对发射光谱的分析，可以确定原子中的能级分布和能级间的跃迁过程，从而获得关于原子结构和性质的信息。
2. 原子吸收光谱原子吸收光谱是一种通过测量原子在特定波长光线照射下的吸收情况来研究原子能级的方法。
通过对吸收光谱的分析，可以确定原子中的能级结构和能级间跃迁的信息，进而了解原子的结构和性质。
三、应用案例原子能级计算和光谱分析在原子结构研究中有着广泛的应用。
以下是几个典型的应用案例：1. 原子光谱分析在化学分析中的应用原子光谱分析技术在化学分析中常用于元素定性和定量分析。
原子分析实验报告
一、实验目的1. 熟悉原子分析的基本原理和方法。
2. 掌握原子吸收光谱法和原子发射光谱法的基本操作。
3. 学会使用原子吸收分光光度计和原子发射光谱仪进行样品分析。
4. 了解原子分析在实际样品中的应用。
二、实验原理1. 原子吸收光谱法（AAS）原子吸收光谱法是一种基于原子蒸气对特定波长的光产生吸收现象的光谱分析方法。
当样品溶液被雾化后，通过火焰或其他加热方式将样品中的待测元素原子化，原子蒸气对特定波长的光产生吸收，根据吸收的强度可以确定待测元素的含量。
2. 原子发射光谱法（AES）原子发射光谱法是一种基于原子在激发态下向基态跃迁时发射特征光谱的分析方法。
当样品溶液被雾化后，通过等离子体或其他激发方式将样品中的待测元素原子激发，原子从激发态跃迁到基态时发射出特征光谱，根据发射的光谱强度可以确定待测元素的含量。
三、实验仪器与试剂1. 仪器（1）原子吸收分光光度计（2）原子发射光谱仪（3）火焰原子化器（4）等离子体发生器（5）蠕动泵（6）雾化器（7）标准溶液（8）待测样品2. 试剂（1）金属标准溶液：含有待测元素的标准溶液。
（2）基体溶液：含有与待测样品相似基体的溶液。
（3）分析纯试剂：用于配制标准溶液和基体溶液。
四、实验步骤1. 原子吸收光谱法（1）配制标准溶液：根据实验要求，配制不同浓度的标准溶液。
（2）调试仪器：打开原子吸收分光光度计，调整波长、灯电流、气体流量等参数。
（3）测定标准溶液：将标准溶液依次注入火焰原子化器，测定其吸光度。
（4）绘制标准曲线：以标准溶液浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制标准曲线。
（5）测定待测样品：将待测样品注入火焰原子化器，测定其吸光度。
（6）计算待测样品含量：根据待测样品的吸光度，在标准曲线上查找对应浓度，计算待测样品的含量。
2. 原子发射光谱法（1）配制标准溶液：根据实验要求，配制不同浓度的标准溶液。
（2）调试仪器：打开原子发射光谱仪，调整波长、灯电流、气体流量等参数。
原子光谱分析原理
原子光谱分析原理光谱分析是一种用来研究物质的组成和结构的重要手段，而原子光谱分析则是光谱分析中的一种重要方法。
原子光谱分析原理是基于原子的能级结构，可以通过测量和分析原子在不同能级间跃迁时所产生的光谱信息来确定物质的组成和浓度。
一、原子的能级结构原子的能级结构是由原子核和电子组成的，电子位于不同的能级上，并且每个能级只能容纳一定数量的电子。
当外部条件改变时，电子就会发生跃迁，从一个能级跃迁到另一个能级。
这个跃迁过程伴随着能量的吸收或释放，而这些能量的差异正好对应着特定的光谱线。
二、原子光谱分析的基本原理原子光谱分析主要分为光电离法和光谱发射法两种方法。
光电离法是通过外加能量使原子中的电子跃迁到高能级，然后测量由电子重返低能级时所产生的光电流或电磁辐射来分析物质。
光谱发射法是通过加热或激发物质，使其原子发生跃迁并产生特定的光谱线，通过分析光谱线的强度和波长来确定物质的成分和浓度。
三、原子光谱分析的具体方法原子光谱分析方法主要包括原子吸收光谱法（AAS）、原子荧光光谱法（AFS）、原子发射光谱法（AES）等。
不同的方法适用于不同的元素和分析要求。
1. 原子吸收光谱法（AAS）原子吸收光谱法是通过测量原子吸收特定波长的光线来确定物质中金属元素的浓度。
它的原理是，当光通过一个原子吸收体系时，光的能量会被体系中的原子吸收掉，吸收光的强度与物质中特定元素的浓度成正比。
2. 原子荧光光谱法（AFS）原子荧光光谱法是通过测量物质中原子发出的荧光光线的强度和波长来确定元素的浓度。
它的原理是，当物质受到光或电子束的激发时，原子会发生跃迁并发出特定波长的荧光光线，通过测量荧光光线的强度和波长，可以确定物质中特定元素的浓度。
3. 原子发射光谱法（AES）原子发射光谱法是通过加热或激发物质使其原子发生跃迁并产生特定的光谱线来确定元素的存在与浓度。
它的原理是，物质加热或激发后，原子会处于激发态，并在返回基态时发射特定波长的光谱线，通过测量光谱线的强度和波长，可以确定物质中特定元素的浓度。
第二章+原子发射光谱分析法
(2) 钠原子的第一激发态 ：(3p)1 n=3 L=l=1 S = 1/2 (2S+1) = 2 J = 3/2，1/2
光谱项：32P
光谱支项 ： 32P1/2 和 32P3/2
由于轨道运动和自旋运动的相互作用, 这两个光 谱支项代表两个能量有微小差异的能级状态。
J 的取值范围：
L + S, (L + S – 1), (L + S – 2), …, L - S
谱线多重性符号：2S+1(M)
钠原子由第一激发态向基态跃迁发射两条谱线
第一激发态光谱支项 ： 32P1/2 和 32P3/2 基态光谱项：32S1/2
589.593 nm ，588.996 nm
能量 原子能级图 实际光谱项
主量子数 n: 1,2,3…
电子运动状态的描述
原子轨道描述： n、l、m
角量子数 l : 0,1,2, …n-1 磁量子数 ml(m): l～-l 自旋量子数 ms(s): 1/2
基态Na原子的核外电子排布： (1s)2(2s)2(2p)6(3s)1
单价电子原 子电子能级
5
（二）原子能级和能级图
单、多价电子 原子电子能级
光谱定量公式推导：
激发光源中的电离
气体（等离子体）
离解
MX
M+ X
试样
元素浓度: C
M + e 电离 M+ + 2e
NMX NM NM +
NM = N0 + N2 + ···+ Ni + ···
无机及分析化学教案
无机及分析化学教案第一章：绪论1.1 课程介绍了解无机及分析化学的概念、范围和重要性。
了解无机及分析化学在科学、工业和日常生活中的应用。
1.2 无机化学的基本概念物质、元素、化合物、同素异形体的定义及分类。
化学方程式、化学反应、化学平衡的基本概念。
1.3 分析化学的基本概念分析化学的定义、目的和任务。
定性分析与定量分析的分类和比较。
第二章：原子结构与元素周期律2.1 原子结构原子核、电子、原子的电子排布。
元素的原子序数、原子量、同位素。
2.2 元素周期律周期表的构成、周期律的规律。
主族元素、过渡元素、镧系和锕系元素的特点。
2.3 元素性质的递变性同一周期、同一族元素性质的递变规律。
元素的位置与性质的关系。
第三章：化学键与化合物的结构3.1 化学键的类型离子键、共价键、金属键、氢键的定义和特点。
化学键的极性和键能。
3.2 化合物的结构离子化合物、共价化合物、金属化合物、氢化物的结构特点。
分子的立体构型、键角、键长。
3.3 晶体结构晶体的定义、分类和性质。
晶体的空间点阵、晶胞参数、晶体的物理性质。
第四章：化学反应速率与化学平衡4.1 化学反应速率反应速率的定义、表达式和影响因素。
零级反应、一级反应、二级反应的特点和计算。
4.2 化学平衡化学平衡的定义、条件和原理。
平衡常数、平衡移动、平衡的判断方法。
4.3 化学动力学化学动力学的定义和研究内容。
反应速率与浓度的关系、反应速率与温度的关系。
第五章：溶液与离子平衡5.1 溶液的性质与制备溶液的定义、分类和特点。
溶液的制备方法、溶液的浓度表示法。
5.2 离子平衡离子的定义、离子的溶解度。
离子平衡的原理、离子平衡的计算。
5.3 沉淀与溶解平衡沉淀与溶解的定义、沉淀的种类。
沉淀溶解平衡的判断、沉淀转化的条件。
第六章：氧化还原反应6.1 氧化还原反应的基本概念氧化还原反应的定义、特点和重要性。
氧化还原反应的基本术语：氧化剂、还原剂、氧化数、电子转移。
6.2 氧化还原反应的电子转移电子转移的类型、方向和数量。
原子光谱的谱线分析方法与数据处理
原子光谱的谱线分析方法与数据处理引言：原子光谱是研究原子结构和性质的重要手段之一。
通过观察原子在特定能级之间的跃迁所产生的光谱线，可以得到有关原子的信息。
谱线分析方法和数据处理是原子光谱研究的关键环节，本文将介绍一些常用的谱线分析方法和数据处理技术。
一、原子光谱的谱线分析方法1. 光谱仪的选择光谱仪是进行原子光谱分析的重要设备，常用的光谱仪包括光栅光谱仪、干涉仪和衍射仪等。
不同的光谱仪具有不同的分辨率和灵敏度，选择合适的光谱仪对于准确分析原子光谱非常重要。
2. 谱线的识别原子光谱中的谱线非常丰富，谱线的识别是谱线分析的第一步。
常用的谱线识别方法包括比对实验谱线与已知谱线数据库、利用谱线的波长和强度特征进行识别等。
3. 谱线的测量谱线的测量是谱线分析的核心步骤。
常用的谱线测量方法包括单线法、多线法和连续波法等。
单线法测量一条谱线的强度，多线法测量多条谱线的强度并进行比较，连续波法则通过连续光源对比谱线进行测量。
二、原子光谱数据的处理1. 数据的收集与整理实验过程中得到的原子光谱数据需要进行收集和整理。
首先，将实验得到的光谱数据记录下来，包括波长、强度等信息。
然后，对数据进行整理，去除异常值和噪声，以保证后续数据处理的准确性。
2. 数据的校正与标定原子光谱数据的校正与标定是数据处理的重要环节。
校正包括背景校正、仪器响应校正等，以消除仪器和环境因素对光谱数据的影响。
标定则是将光谱数据与已知标准进行对比，确定光谱数据的准确性和可靠性。
3. 数据的分析与解释通过对原子光谱数据的分析与解释，可以得到有关原子性质和结构的信息。
常用的数据分析方法包括谱线强度分析、谱线形状分析和谱线位置分析等。
通过对谱线的强度、形状和位置等特征进行分析，可以揭示原子的能级结构和跃迁规律。
4. 数据的模拟与拟合对于复杂的原子光谱数据，常常需要进行模拟和拟合。
通过建立适当的模型和拟合曲线，可以更好地理解和解释实验数据。
常用的数据模拟和拟合方法包括线性回归、非线性拟合和最小二乘法等。
仪器分析各个章节小结
仪器分析各个章节小结仪器分析是对于物质进行定性、定量和结构分析的一种方法。
它是近几十年来发展迅猛的一门科学，已经成为当代化学、生物学、药学和地球科学等各类研究工作中不可缺少的分析技术。
在仪器分析课程中，涵盖了许多章节，如下。
第一章：分光光度法分光光度法是利用物质对光的吸收作用来分析物质的一种方法。
该方法是一种非常常用、快速准确的分析方法，可以用于测定有机和无机物质，例如测量肝素、胆固醇、蛋白质、染料、金属离子等的浓度。
分光光度法的测定方法有单波长法、多波长法和倒置分光光度法等。
单波长法测定速度快，但多波长法测定的结果更加准确。
第二章：原子吸收光谱法原子吸收光谱法利用物质吸收特定波长的光来分析物质的成分和浓度，这种方法是一种分析化学的经典技术。
原子吸收光谱法的主要优势是其选择性、准确性和精确程度都比较高。
原子吸收光谱法的应用范围广泛，可以用于测定钠、钾、镁、铜、铅、锌等元素的含量。
第三章：荧光分析法荧光分析法是利用物质对光的荧光特性来分析物质的一种方法。
这种方法对于非常微小的样本也具有极高的灵敏度，可以用于检测基于荧光信号的分子诊断，荧光标记的细胞和生物分子等。
在荧光分析法的范畴中，有几种不同的方法，包括比色融合法、固相光谱法和时间分辨荧光光谱法等。
每种方法都有其独特的应用领域和优劣点。
第四章：分析色谱法分析色谱法是一种广泛应用于分析化学、生物化学和环境科学中的方法。
该方法是通过将样品通过色谱柱来分离各种成分，再用检测器来检测成分的浓度来进行分析。
分析色谱法包括气相色谱法、液相色谱法和毛细管电泳法等。
它们的使用范围广泛，涉及到生物和药物的分析、环境监测等方面。
第五章：电化学分析法电化学分析方法是利用电化学反应的原理进行定量分析的方法。
在电化学分析领域中，包括电位滴定法、极谱法和循环伏安法等多种方法。
电化学分析法的优点在于对物质进行非常精确的定量分析，对样品的形状和大小没有要求。
这种方法可以应用于分析化学、电化学和材料科学中的很多方面。
核分析技术-第二章 带电粒子活化分析
∫EEt0h σ ( E)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
⎛ ⎜⎝
dE dx
⎞⎟⎠dE
⇒
∑ σ ( Ei ) t
⎛ ⎜⎝
dE dx
(
Ei
) ⎞⎟⎠ ∆Ei
(2.28)
•不同核反应的σ(E)不同，要做不同的计算；
自1938年首次用氘束轰击样品用于分析目的以来，带电粒 子活化分析技术有了较大的发展，从p、d、α、3He等重带电粒 子活化发展到重离子活化。它的应用也不断推广，已成为样品 表面层氢元素分析的重要工具。
本章主要讨论带电粒子活化分析，最后也将简单叙述光子 活化分析。
第一节 带电粒子活化分析原理
� 具有一定能量的带电粒子与原子核发生核反应时，如果反应 的剩余核是放射性核素，则测量这放射性核素的半衰期和活 度，就可以确定样品中被分析元素的种类和含量，这种元素 分析方法称为带电粒子活化分析（记为CPAA） 。
E th ⎛ d E ⎞ ⎜⎝ d x ⎟⎠
（2.8）
式中积分上限D*是带电粒子活化的有效路径，当路径超过D* 时，不发生核反应。
� D*与粒子射程R（见图（2.1））的关系为
D * = R ( E 0 ) − R ( E th )
（2.9）
图2.1 带电粒子活化的有效路径示意图
�式中Eth为带电粒子 核反应阈能，或者库 仑势垒，R(E0)和 R(Eth)分别是粒子能 量为和时的射程。 �为方便起见，式 （2.8）中我们仍假 定样品中元素浓度分 布为常数。
二、带电粒子核反应截面和带电粒子能量损失
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2.1.4 最早的光谱分析 19世纪中叶，本生（ Bunsen ）和基尔霍夫(Kirchhoff)， 把Na放入本生灯（煤气灯，这种灯不会产生明亮的光谱背景） 中去烧，D双线很强。1859年基尔霍夫发表了著名的发射和 吸收定律：
所有物体在同一温度下，同一波长的光线的发射功 率和吸收功率之间的关系是一个常数。
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2.2.2
原子光谱分析方法分类
分类依据：光源或激发性质和测量原理 原子发射光谱（火焰、电弧、火花、等离 子体放电等） 原子吸收光谱（火焰、石墨炉） 原子荧光光谱
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(a)原子发射光谱分析
原子发射光谱分析以测量气态自由 原子或离子受激发时发射的特征光谱 为基础，波长覆盖紫外、可见、近红 外。
电感耦合等离子体（ICP）光源
60年代中期出现电感耦 合等离子体光源（ICP）， 以后还有微波等离子体、 直流等离子体等新型光 源，其中尤以ICP光源因 其突出的优点在发射光 谱中得到最广泛的应用， 成为现代原子发射光谱 分析最重要的方法。
14
ICP-AES 分析包括三个过程
（1）等离子体光源提供能量使样品蒸发， 形成气态原子，并使气态原子激发而产 生光辐射 （2）将光源发出的复合光经单色器分解 成按波长顺序排列的谱线，形成光谱 （3）用检测器检测光谱中谱线的波长以 确定样品中存在何种元素，根据谱线的 强度确定元素的含量。
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特点
(1)可多元素同时检测 各元素同时发射各自的特征光谱；
(2)分析速度快
(3)选择性高 (4)检出限较低 (5)准确度较高
试样不需处理，同时对十几种元素进行定
各元素具有不同的特征光谱； 10～0.1gg-1(一般光源)；ngg-1(ICP） 5%～10% (一般光源）； <1% (ICP) ；
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2. 定性方法
标准光谱比较法： 最常用的方法，以铁谱作为标准(波长标尺)；为什么选铁谱？
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标准光谱比较定性法
为什么选铁谱？ （1）谱线多：在210～660nm范围内有数千条谱线； （2）谱线间距离分配均匀：容易对比，适用面广； （3）定位准确：已准确测量了铁谱每一条谱线的波长。 标准谱图：将其他元素的分析线标记在铁谱上，铁谱起 到标尺的作用。 谱线检查：将试样与纯铁在完全相同条件下摄谱，将两
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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c.标准加入法
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
第二章 原子光谱分析
1
2.1 原子光谱分析的发展过程 2.1.1 牛顿棱镜色散实验
1665年，太阳光通过光阑小园孔照射在玻璃 三棱镜上，光束经棱镜折射，投射在光屏上形成一 个颜色按一定顺序排列的长条像，牛顿称它为“光 谱”（spectrum）.棱镜把白光分解成简单组成部 分。这些组成合起来又恢复白色。从第一棱镜分解 出 某种颜色（如黄色），令它再通过棱镜，结果 没有新的成分分解出来。
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原理
特征谱线
△E3=hc/λ3
△E不同 △E2=hc/λ2 λ不同
e
△E1=hc/λ1
不同原子
自己独特的特征谱线
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分析依据 定性 定量 某物质特征谱线存在与否 某物质特征谱线的强度
应用：元素/特别是金属分析
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习惯上称以火焰、电弧和火花为激发光源 的发射法为经典发射光谱法。
火焰 由于温度低，<3000K除了对碱金属和部分碱 土金属外，对大多数元素的激发能力差，目前已较 少使用。 电弧放电 有较高的电极温度和弧焰温度，电极蒸发 试样的能力大，能激发许多元素的谱线，有较强的 检测能力. 缺点：电弧放电稳定性差，基体效应较严重。 火花放电 有很强的激发能力，但蒸发试样的能力差， 不易于用来测定痕量元素。 由于这些光源都有各自的局限性，使得经典发 射光谱分析作为一种被广泛应用的定量分析受到限 制，主要应用于定性和半定量分析和近似定量分析。
原子吸收光谱法是基于被测元素基态原子在蒸气 状态对其原子共振辐射的吸收 进行元素定量分析的方 法。 基态原子吸收其共振辐射，外层电子由基态跃迁 至激发态而产生原子吸收光谱。原子吸收光谱位于光 31 谱的紫外区和可见区。
基尔霍夫的财东―一个银行家对太阳中发现元素无动于衷，“如 果不能将太阳中的金子取到我这来，发现又有什么用呢”。后来基尔 霍夫因其研究成果被英国皇家授予了一笔奖金，他说，我成功了，从 太阳取到了金子了。
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谱线波长的精确测定 1862年斯托克斯（Stokes）发现石英可透过紫外光，使光 谱研究延伸至紫外区。 1886年安格斯特朗(ÅngstrÖm) 发表了以波长顺序排列的 1200条太阳谱线，其中800条当时是地面元素的谱线。他用衍 射光栅测量这些谱线的波长，精确度达到6位有效数字, 以10－8cm 为单位表示，这个单位后来称为埃（Å）。 2.1.7 宇宙膨胀说的有力支持 1928年埃德温· 哈勃作出了一个具有里程碑意义的观测， 即不管你向哪个方向看，远处的星系正急速远离我们。对15个 星体光谱的观测发现了红移现象，越远的星体红移越严重。 （多普勒效应，当光源相对于观察者运动时ν’＝ν0 v/(v±u) ， 向着观察者运动时，光源速度u取负号）这意味着早先星体相 互更加靠近。由此产生了宇宙大爆炸学说。大约100－200亿年 某时刻所有的物质存在于某一点，尽管密度无穷大。 2.1.6
量分析(光电直读仪)；
(6)ICP-AES性能优越
、低不同含量试样；
线性范围4～6数量级，可测高、中
缺点：非金属元素不能检测或灵敏度低。
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ห้องสมุดไป่ตู้
发射光谱－分析方法
定性分析 与铁谱比较法 ；标准试样比较法 定量分析 内标法 标准加入法 ICP：工作曲线法
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光谱定性分析
qualitative spectrometric analysis
I a cb
b I 0 a0 c00
相对强度R：
I a cb R A cb b I 0 a0 c00 lg R b lg c lg A
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：
a. 内标元素可以选择基体元素，或另外加入，含量固定； b. 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，且激发电位相近(
谱片在映谱器(放大器)上对齐、放大20倍，检查待测元素的
分析线是否存在，并与标准谱图对比确定。可同时进行多元 素测定。
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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。
定性依据：元素不同→电子结构不同→光谱不同→特征光谱
1. 元素的分析线、最后线、灵敏线
分析线：复杂元素的谱线可能多至数千条，只选择其中几条
特征谱线检验，称其为分析线；
最后线：浓度逐渐减小，谱线强度减小，最后消失的谱线； 灵敏线：最易激发的能级所产生的谱线，每种元素都有一条 或几条谱线最强的线，即灵敏线。最后线也是最灵敏线； 共振线：由第一激发态回到基态所产生的谱线；通常也是最 灵敏线、最后线；
他用夫琅和费线演示这个效应，指出夫琅和费光谱中的D 双线是太阳外围较冷的钠原子对太阳内层发射的连续光谱吸 收的结果。基尔霍夫还指出，物质吸收其本身发射的相
同波长的光线。
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2.1.5 新元素的发现
1860年,基尔霍夫与本生共同研究，用火焰法发现了一条 未知的蓝色谱线，通过提纯样品，发现了铯（Cesium 拉丁 语 天蓝色）。用同样方法红线――发现了鉫，接着铊、铟 相继发现。从太阳光谱研究中发现了氦，当时在地球上没 有找到氦。 通过太阳光谱分析发现太阳由92种元素组成。
光谱定量分析
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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=ac 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： I a cb
lg I b lg c lg a
发射光谱分析的基本关系式，称为塞伯-罗马金公式（经
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微波感生等离子体(microwave induced plasma, MIP) 温度5000-6000K，激发能量高，可 激发许多很难激发的非金属元素：C、N、 F、Br、Cl、C、H、O 等，可用于有机物 成分分析，测定金属元素的灵敏度不如 DCP和ICP
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b. 原子吸收光谱
原子吸收光谱分析以测量气态自由原子对 特征辐射的吸收为基础。特征辐射是由能产生 锐线光谱的背景光源发射的。试样分析物气态 自由原子是由火焰或电热石墨炉原子化器产生 的。
谱线靠近)，“匀称线对”；
d. 强度相差不大，无相邻谱线干扰，无自吸或自吸小。