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仪器分析:用精密仪器测量物质的某些物理或物理化学性质以确定其化学组成、含量及化学结构的一类分析方法。分析方法的评价指标:灵敏度:是指样品单位浓度(如1mg·L-1)的改变所引起的分析信号改变的大小。检出限:指所能检测到的最低量,它是根据分析的噪声信号(没有被测组分的样品信号)的3倍分析信号所对应的被测组分量定义的。线性范围:标准曲线的直线部分称为线性范围.如ICP光谱分析测定金属的线性范围可达5个数量级。选择性:选择性是指分析方法对样品共存组分的抗干扰能力,选择性高说明该方法对被测组分响应高,对其它组分响应低,干扰信号小。好的分析方法应该灵敏度高,检出限低,线性范围宽,选择性好,分析速度快。光谱:就是按照波长顺序排列的电磁辐射,或者说是一种复合光按波长顺序展开而呈现的光学现象。光学现象:光的辐射、吸收、偏振、衍射等等。任一波长光子的能量,与物质内的原子或分子的能量变化ΔE相对应,其关系为:ΔE=E=hν原子光谱:由原子核外电子在不同能级间跃迁而产生的光谱,它包括原子发射、原子吸收和原子荧光光谱,是线状光谱。分子光谱是有分子产生的,是带状光谱。分子光谱包括紫外、可见、红外、近红外、核磁、拉曼、荧光、发光。物质的原子光谱与分子光谱,按其获得的方式不同可分为吸收光谱和发射光谱。吸收光谱:当辐射能通过某些吸光物质时,物质的原子或分子吸收与其能级跃迁相应的能量由低能态或基态跃迁至较高的能态,这种物质对辐射能的选择性吸收而得到的原子或分子光谱称为吸收光谱。原子吸收光谱:基于基态气态原子蒸气对该元素共振线的吸收而建立起来的分析方法称为原子吸收光度法。发射光谱(emissionspectrum):物质的分子、原子或离子在辐射能的作用下,使其由低能态或基态跃迁至高能态(激发态),再由高能态跃迁回低能态或基态而产生的光谱称为发射光谱。荧光光谱:某些物质的分子或原子在辐射能的作用下跃迁至激发态,大多数分子或原子与其它粒子碰撞,把激发能转变为热能散发掉;其余的分子或原子以光的形式发射出这部分能量而回到基态,由此产生的光谱称为荧光光谱。荧光光谱实质是一种发射光谱。由原子产生的荧光光谱称为原子荧光光谱;由分子产生的荧光光谱称为分子荧光光谱。原子光谱分析(atomicspectrometry):有原子发射光谱分析AES、原子吸收光谱分析AAS、原子荧光光谱分析AFS三个分支。原子发射光谱中的自吸现象:原子在高温发射某一波长的辐射,被处在边缘低温状态的同种原子所吸收的现象。发射光谱小结:物质被热激发成原子和离子;测量原子和离子发出的光△E=hv=hc/λ;量子理论:发射发生在分立的能级;能级和波长之间有对应关系;原子受到能量激发成为离子;离子能级高于原子能级;离子能级和原子能级一样会发生电子能量跃迁;原子或离子处于不连续的能量状态,激发态原子或离子不稳定,经约10-8秒便跃迁返回基态,能量以一定的电磁波辐射出来;原子光谱:原子的特征光谱,为线状光谱。等离子体一般概念:等离子体指的是含有一定浓度阴阳离子能够导电的气体混合物。在等离子体中,阴阳离子的浓度是相同的,净电荷为零。通常用氩形成等离子体。氩离子和电子是主要导电物质。一般温度可以达到10,000K。等离子体形成过程:1.线圈:高频交变电流产生交变感应磁场;2.火花放电:氩气电离,少量电荷,互相碰撞,雪崩现象,大量载流子;3.极高感应电流:涡电流,瞬间加热到10000K,形成等离子体;4.样品激发:内管通入氩气形成环状结构样品通道,使样品蒸发、原子化、激发。ICP-AES特点:1.低检测限:蒸发和激发温度高2.稳定,精度高:高频电流----趋肤效应(skineffect)----涡流表面电流密度大----环壮结构----样品导入通道----不受样品引入影响----高稳定性3.基体效应小(matrixeffect):样品处于化学惰性环境的高温分析区----待测物难生成氧化物----停留时间长(ms级)、化学干扰小,样品处于中心通道,其加热是间接的----样品性质(基体性质,如:样品组成、溶液粘度、样品分散度等)对ICP影响小4.背景小:通过选择分析高度,避开涡流区5.自吸效应小:样品不扩散到ICP周围的冷气层6.分析线性范围宽:ICP在分析区温度均匀,自吸收、自蚀效应小7.众多元素同时测定:激发温度高(70多种)不足:对非金属测定的灵敏度低,仪器贵,维护费用高ICP-MS:ICP-MS全称是电感藕合等离子体质谱,它是一种将ICP技术和质谱结合在一起的分析仪器。ICP利用在电感线圈上施加的强大功率的高频射频信号在线圈内部形成高温等离子体,并通过气体的推动,保证了等离子体的平衡和持续电离,在ICP-MS中,ICP起到离子源的作用,高温的等离子体使大多数样品中的元素都电离出一个电子而形成