電感耦合等離子體ICP 第一部分 ICP-AES的基體原理

1. 原子光譜的理論基礎(chǔ)
        光譜分析是根據(jù)物質(zhì)的特征光譜來(lái)研究物質(zhì)的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)和存在狀態(tài)的一類(lèi)分析領(lǐng)域，它可分為原子發(fā)射光譜分析、原子吸收光譜分析、分子發(fā)射光譜分析、分子吸收光譜分析、X射線(xiàn)熒光光譜分析、原子和分子熒光光譜分析、紅外和拉曼光譜分析等各類(lèi)分析方法。
        原子發(fā)射光譜分析是根據(jù)試樣物質(zhì)中氣態(tài)原子（或離子）被激發(fā)以后，其外層電子輻射躍遷所發(fā)射的特征輻射能（不同的光譜），來(lái)研究物質(zhì)化學(xué)組成的一種方法。常稱(chēng)為光譜化學(xué)分析，也簡(jiǎn)稱(chēng)為光譜分析。

1. 1 原子的結(jié)構(gòu)和輻射躍遷
原子光譜是原子內(nèi)部運(yùn)動(dòng)的一種客觀(guān)反映,原子光譜的產(chǎn)生與原子的結(jié)構(gòu)密切有關(guān)。在原子光譜分析時(shí)，最被關(guān)心的是光譜線(xiàn)波長(zhǎng)的選擇，以及所選光譜線(xiàn)的強(qiáng)度，而譜線(xiàn)的波長(zhǎng)以及影響譜線(xiàn)強(qiáng)度的因素與原子結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。因此，一個(gè)光譜分析工作者有必要對(duì)原子結(jié)構(gòu)及輻射躍遷過(guò)程有所了解。
早在19世紀(jì)中，人們已積累了一些原子光譜的實(shí)踐知識(shí)。Bunsen及Kirchhoff最先將分光鏡應(yīng)用于元素的鑒定及分析，并將元素與特征譜線(xiàn)相聯(lián)系，認(rèn)識(shí)到線(xiàn)光譜是原子發(fā)射的。
1913年Bohr提出了原子結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)，其要點(diǎn)如下：
9)        電子繞核作圓周運(yùn)行，可以有若干個(gè)分立的圓形軌道，在不同軌道上運(yùn)行的電子處于不同的能量狀態(tài)。在這些軌道上運(yùn)行的電子不輻射能量，即處于定態(tài)。在多個(gè)可能的定態(tài)中，能量最低的態(tài)叫基態(tài)，其它稱(chēng)為激發(fā)態(tài)
10)        原子可以由某一定態(tài)躍遷至另一定態(tài)。在此過(guò)程中發(fā)射或吸收能量，兩態(tài)之間的能量差等于發(fā)射或吸收一個(gè)光子所具有的能量，即
h?=E2-E1
上式稱(chēng)為Bohr頻率條件。式中，E2 ? E1。如E2為起始態(tài)能量，則發(fā)射輻射；如E2為終止態(tài)能量，則吸收輻射。h為planck常數(shù)（6.6262×10-34J?S）。
17)        原子可能存在的定態(tài)只能取一些不連續(xù)的狀態(tài)，即電子只能沿著特定的軌道繞核旋轉(zhuǎn)。在這些軌道上，電子的軌道運(yùn)動(dòng)角動(dòng)量P?必須等于h/2?的正整數(shù)倍。即
P?= n?h/2?                （n=1，2，3??）
此式稱(chēng)為Bohr量子化規(guī)則，n稱(chēng)為主量子數(shù)據(jù)。