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从焰色反应到原子发射光谱分析的相关常识
www2138com官网:0 发布时间:2019-04-11
 

  原子发射光谱仪小编今天为您分享有关从焰色反应到原子发射光谱分析的相关常识,希翼对您有帮助。

  几百年前,化学家们就企图凭着物质在火焰中发出的颜色来研究物质的组成。直到1854年,德国化学家本生发明了本生灯,才有可能在较高的温度和较少的于扰下系统地研究这个问题。本生用一根白金丝分别把各种各样的物质送进本生灯的火焰中,他惊喜地发现各种金属的盐类在高温下都能发出自己特有的彩色光。钠是黄色,钾是紫色,钙是砖红色,钡是绿色……这种特异的现象被叫做焰色反应。

  但是,当本生进一步着手利用焰色反应来判断物质中所含的元素成分时,他发现这并不是一种非常容易的事。除了钠等极少数金属元素能直接通过观察得出外,大部分金属元素在火焰中的颜色都是相互覆盖的,就是用各种颜色的滤色片也极难把它们辨出来。例如:锶蒸气和锂蒸气都能将灯焰染成红色,两者根本无法用肉眼辨别。

  物理学家基尔霍夫在一次散步中向隋入困境的本生建议,是否可以利用物理的研究成果,设法观察火焰的光谱而不是直接观察火焰的本身。于是,他们制作了一部简单的分光镜,在镜筒的一头开了条狭缝作为平行光管,使通过平行光管的光线落到三棱镜上,三棱镜进一步把从狭缝里射来的光线向一旁折射,形成了光谱。化学家和物理学家的相互合作马上得到了惊人的发现:钠盐的光谱在全黑的背景上出现了两条明亮的黄线,而且这两条黄线永远是出现在同一位置上,所有的钾盐都产生了一条紫线和一条红线,两条谱线当中的光谱差不多是连成一片的;所有的锶盐的光谱上都有条明亮的蓝线和几条暗红线。

  总之,每一种元素都有它特有的谱线,在三棱镜的折射下,都出现在它们各自固定的位置上。这样一来,要从被检物质里寻找元素的组成,就可以根据各种元素的特征谱线来确定这种元素的存在。下本现代的原子发射光谱分析就是在这个基础上发展起来的。随着对原子光谱更深入的研究,人们发现物质中不同的原子之所以会产生不同的光谱,是由于不同的原子会产生不司的能级的跃迁。当把含有不同原子的试样放入光源中,试样首先蒸发变成气态原子,并吸取光源的能量,使外层电子激发至高能态,面处于商能(激发)状态的原子不稳定,又跃迁回基态或低能态,便产生不同波长的辐射。

  现在的光源已不再用本生灯了,而是用能给予更高能量,于扰更小的直流或交流的电弧发生器高压火花器和激光显微光源,用摄谱仪代替三棱镜进行分光,按波长的顺序记录在感光板上。随着各种先进技术的广泛应用,8年代的原子发射光谱分析,已应用更先进的光谱仪配合电子计算机进行自动进样及数据处理,不但可以确定物质的元素组成,而且可以根据各特征谱线强度,精确地确定各种元素的含量,在几分钟甚至几十秒内就能完成100多年前需要几个月甚至几年才能完成的分析工作。

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