原子发射光谱分析方法应用
一,光谱定性分析
由于各种元素的原子结构不同,在光源的激发作用下,试样中每种元素都发射自己的特征光谱。光谱定性分析一般多采用摄谱法。试样中所含元素只要达到一定的含量,都可以有谱线摄谱在感光板上.摄谱法操作,价格便宜,快速.它是目前进行元素定性检出的最好方法.
(一)元素的分析线与最后线
每种元素发射的特征谱线有多有少(多的可达几千条).当进行定性分析时,只须检出几条谱线即可. 进行分析时所使用的谱线称为分析线.如果只见到某元素的一条谱线,不可断定该元素确实存在于试样中,因为有可能是其它元素谱线的干扰。检出某元素是否存在必须有两条以上不受干扰的最后线与灵敏线。灵敏线是元素激发电位低,强度较大的谱线,多是共振线.最后线是指当样品中某元素的含量逐渐减少时,最后仍能观察到的几条谱线.它也是该元素的最灵敏线.
(二)分析方法
(1)铁光谱比较法
目前最通用的方法,它采用铁的光谱作为波长的标尺,来判断其他元素的谱线.。铁光谱作标尺有如下特点:
① 谱线多.
在210 ~ 660nm范围内有几千条谱线.
② 谱线间距离都很近.
在上述波长范围内均匀分布.对每一条谱线波长,人们都已进行了精确的测量.在实验室中有标准光谱图对照进行分析。标准光谱图是在相同条件下,在铁光谱上方准确地绘出68种元素的逐条谱线并放大20倍的图片。铁光谱比较法实际上是与标准光谱图进行比较,因此又称为标准光谱图比较法。在进行分析工作时将试样与纯铁在完全相同条件下并列并且紧挨着摄谱,摄得的谱片置于映谱仪(放大仪)上;谱片也放大20倍,再与标准光谱图进行比较。比较时首先须将谱片上的铁谱与标准光谱图上的铁谱对准,然后检查试样中的元素谱线。若试样中的元素谱线与标准图谱中标明的某一元素谱线出现的波长位置相同,即为该元素的谱线。判断某一元素是否存在,必须由其灵敏线决定.铁谱线比较法可同时进行多元素定性鉴定。
(3)标准试样光谱比较法
将要检出元素的纯物质和纯化合物与试样并列摄谱于同一感光板上,在映谱仪上检查试样光谱与纯物质光谱.若两者谱线出现在同一波长位置上,即可说明某一元素的某条谱线存在。
二,光谱半定量分析
光谱半定量分析可以给出试样中某元素的大致含量.若分析任务对准确度要求不高,多采用光谱半定量分析.例如钢材与合金的分类,矿产品位的大致估计等等,特别是分析大批样品时,采用光谱半定量分析,尤为简单而快速。光谱半定量分析常采用摄谱法中比较黑度法,这个方法须配制一个基体与试样组成近似的被测元素的标准系列.在相同条件下,在同一块感光板上标准系列与试样并列摄谱,然后在映谱仪上用目视法直接比较试样与标准系列中被测元素分析线的黑度.黑度若相同,则可做出试样中被测元素的含量与标准样品中某一个被测元素含量近似相等的判断。
例如,分析矿石中的铅,即找出试样中灵敏线283.3 nm,再以标准系列中的铅283.3nm线相比较,如果试样中的铅线的黑度介于0.01% ~ 0.001%之间,并接近于0.01%,则可表示为0.01% ~
0.001%.
三,光谱定量分析
1.光谱定量分析的关系式
。a值受试样组成,形态及放电条件等的影响,在实验中很难保持为常数,故通常不采用谱线的绝对强度来进行光谱定量分析,而是采用"内标法"。
2. 内标法
采用内标法可以减小前述因素对谱线强度的影响,提高光谱定量分析的准确度.内标法是通过测量谱线相对强度来进行定量分析的方法。。此法可在很大程度上消除光源放电不稳定等因素带来的影响,因为尽管光源变化对分析线的绝对强度有较大的影响,但对分析线和内标线的影响基本是一致的,所以对其相对影响不大.这就是内标法的优点。设分析线强度I,内标线强度I0,被测元素浓度与内标元素浓度分别为c和c0,b和b0分别为分析线和内标线的自吸系数.I = a cb ，I0 = a0 c0b0分析线与内标线强度之比R称为相对强度R = I / I0 = a cb / a0 c0b0式中内标元素c0为常数,实验条件一定时,A = a / a0 c0b0为常数,则R = I / I0 =Acb取对数,得lgR = blgc + lgA此式为内标法光谱定量分析的基本关系式。
内标元素与分析线对的选择，金属光谱分析中的内标元素,一般采用基体元素.如钢铁分析中,内标元素是铁.但在矿石光谱分析中,由于组分变化很大,又因基体元素的蒸发行为与待测元素也多不相同,故一般都不用基体元素作内标,而是加入定量的其它元素。加入内标元素符合下列几个条件：
①内标元素与被测元素在光源作用下应有相近的蒸发性质;
②内标元素若是外加的,必须是试样中不含或含量极少可以忽略的.
③分析线对选择需匹配;两条原子线或两条离子线.
④分析线对两条谱线的激发电位相近.若内标元素与被测元素的电离电位相近,分析线对激发电位也相近,这样的分析线对称为"均匀线对".
⑤分析线对波长应尽可能接近.
分析线对两条谱线应没有自吸或自吸很小,并不受其它谱线的干扰.
⑥内标元素含量一定的.
3.定量分析方法
(1)校准曲线法
在确定的分析条件下,用三个或三个以上含有不同浓度被测元素的标准样品与试样在相同的条件下激发光谱,以分线强度I或内标分析线对强度比R或lgR对浓度c或lgc 做校准曲线.再由校准曲线求得试样被测元素含量.
①摄谱法
将标准样品与试样在同一块感光板上摄谱,求出一系列黑度值,由乳剂特征曲线求出lgI,再将lgR对lgc做校准曲线,求出未知元素含量。分析线与内标线的黑度都落在感光板正常曝光部分,可直接用分析线对黑度差△S与lgc建立校准曲线.选用的分析线对波长比较靠近,此分析线对所在的感光板部位乳剂特征相同.
②光电直读法
ICP光源稳定性好,一般可以不用内标法,但由于有时试液粘度等有差异而引起试样导入不稳定,也采用内标法.ICP光电直读光谱仪商品仪器上带有内标通道,可自动进行内标法测定. 光电直读法中,在相同条件下激发试样与标样的光谱,测量标准样品的电压值U和 Ur, U和Ur分别为分析线和内标线的电压值;再绘制lgU-lgc或lg( U/Ur )-lgc校准曲线;最后,求出试样中被测元素的含量.
(2)标准加入法
当测定低含量元素时,找不到合适的基体来配制标准试样时,一般采用标准加入法.
设试样中被测元素含量为Cx ,在几份试样中分别加入不同浓度C1,C2 ,C3 的被测元素;在同一实验条件下,激发光谱,然后测量试样与不同加入量样品分析线对的强度比R.在被测元素浓度低时,自吸系数b = 1,分析线对强度 R c, R-c图为一直线,将直线外推,与横坐标相交截距的绝对值即为试样中待测元素含量Cx .
4.背景的扣除
光谱背景是指在线状光谱上,叠加着由于连续光谱和分子带状光谱等所造成的谱线强度(摄谱法为黑度).
(1)光谱背景来源
分子辐射在光源作用下,试样与空气作用生成的分子氧化物,氮化物等分子发射的带状光谱.如CN,SiO,AlO等分子化合物解离能很高,在电弧高温中发射分子光谱。：测出背景的黑度SB,然后测出被测元素谱线黑度为分析线与背景相加的黑度S(L+B).由乳剂特征曲线查出lgI(L+B) 与lgIB ,再计算出 I(L+B) 与IB ,两者相减,即可得出IL,同样方法可得出内标线谱线强度I(IS) .
注意:背景的扣除不能用黑度直接相减,必须用谱线强度相减.
光电直读光谱仪：由于光电直读光谱仪检测器将谱线强度积分的同时也将背景积分,因此需要扣除背景.ICP光电直读光谱仪中都带有自动校正背景的装置.
5.光谱定量分析工作条件的选择
(1)光谱仪
一般多采用中型光谱仪,但对谱线复杂的元素(如稀土元素等)则需选用色散率大的大型光谱仪.
(2)光源
可根据被测元素的含量,元素的特征及分析要求等选择合适的光源.
(3)狭缝
在定量分析中,为了减少由乳剂不均匀所引入的误差,宜使用较宽的狭缝,一般可达20 m .
(4)内标元素和内标线
(5)光谱缓冲剂
。为了减少试样成分对弧焰温度的影响,使弧焰温度稳定,试样中加入一种或几种辅助物质,用来抵偿试样组成变化的影响,这种物质称为光谱缓冲剂.常用的缓冲剂有:碱金属盐类用作挥发元素的缓冲剂;碱土金属盐类用作中等挥发元素的缓冲剂,碳粉也是缓冲剂常见的组份.此外,缓冲剂还可以稀释试样,这样可减少试样与标样在组成及性质上的差别.在矿石光谱分析中,缓冲剂的作用是不可忽视的.
(6)光谱载体
进行光谱定量分析时, 在样品中加入一些有利于分析的高纯度物质称为光谱载体.它们多为一些化合物,盐类,碳粉等。载体的作用主要是增加谱线强度,提高分析的灵敏度,并且提高准确度和消除干扰等.
①控制试样中的蒸发行为
通过化学反应,使试样中被分析元素从难挥发性化合物(主要是氧化物)转化为低沸点,易挥发的化合物,使其提前蒸发,提高分析的灵敏度。载体量大可控制电极温度,从而控制试样中元素的蒸发行为并可改变基体效应.基体效应是指试样组成和结构对谱线强度的影响,或称元素间的影响.
②稳定与控制电弧温度：电弧温度由电弧中电离电位低的元素控制,可选择适当的载体,以稳定与控制电弧温度,从而得到对被测元素有利的激发条件.
③电弧等离子区中大量载体原子蒸气的存在,阻碍了被测元素在等离子区中自由运动范围,
增加它们在电弧中的停留时间,提高谱线强度.
④稳定电弧,减少直流电弧的漂移,提高分析的准确度.
原子光谱法的特点和具体应用 一、引言 原子光谱法是一种应用广泛的分析化学方法，通过测量原子（离子）在特定能级之间的电磁辐射吸收或发射来获得样品中元素的信息。本文将重点介绍原子光谱法的特点以及其在实际应用中的具体应用。 二、原子光谱法的特点 1.高选择性和灵敏度 原子光谱法能够对不同元素之间的能级进行准确测量和分离，其具有很高的选择性和灵敏度。利用不同元素的特定能级可以实现对复杂样品中多个元素的同时分析，且在低浓度下依然可以获得较高的分析灵敏度。 2.宽线性范围 原子光谱法的线性范围广，能够在低浓度和高浓度下同时进行准确测量。这一特点使得原子光谱法在不同样品中测量元素含量时具有很大的灵活性和适用性。 3.无需样品预处理 相比其他分析方法，原子光谱法无需对样品进行复杂的预处理步骤，可以直接对样品进行测量。这一特点简化了分析流程，同时减少了样品损失和误差的可能性。 4.高分辨率 原子光谱法能够提供高分辨率的测量结果。通过细致调节仪器参数和优化实验条件，可以获得更准确的分析结果，尤其在复杂基质中的准确性更为突出。 三、原子光谱法的具体应用 1.火焰光谱法
火焰光谱法是原子光谱法中最常用的分析方法之一。它利用样品在火焰中的燃烧产生的火焰光谱，通过测量吸收或发射光的强度来分析样品中的元素。火焰光谱法广泛应用于环境监测、食品安全、农产品品质评价等领域。 2.原子吸收光谱法 原子吸收光谱法是一种测量样品中特定元素吸收光的强度的方法。它基于原子在特定能级间吸收特定波长光线的原理，通过测量吸收光强度来推断样品中目标元素的含量。原子吸收光谱法广泛应用于环境监测、药物分析、矿产资源勘探等领域。 3.原子荧光光谱法 原子荧光光谱法是一种基于样品中目标元素发射光谱的分析方法。它利用目标元素在电磁场激励下发射特定波长的荧光光谱，通过测量发射光强度来推断样品中目标元素的含量。原子荧光光谱法在金属材料分析、环境污染监测等领域具有广泛应用。 4.原子发射光谱法 原子发射光谱法是一种测量样品中元素发射光强度的方法。它通过将样品原子激发至高能级，使其发射特定波长的光，通过测量发射光谱来分析样品中的元素。原子发射光谱法广泛应用于金属材料分析、石油质量评价等领域。 四、结论 原子光谱法作为一种高选择性、高灵敏度、无需样品预处理的分析方法，在不同领域具有重要的应用价值。无论是火焰光谱法、原子吸收光谱法、原子荧光光谱法还是原子发射光谱法，都可以根据不同的实际需求进行选择，为科研和生产提供准确、快速的元素分析手段。原子光谱法的不断发展和创新将进一步推动其应用领域的拓展，为人们探索、理解微观世界提供更多可能性。
原子发射光谱分析进展及应用 一、进祥系统 G．E．BaMescu认为，在一个样品的整个分析过程中，取样和进样部分应占40％，测量占20％，而数据采集和数据处理占40％。取样和进样系统的可靠性代表着分析化学家技术水平的高低。 近年来，电热蒸发技术(ETV)与流动注射技术(n)的应用，使电感锅台等离子体光谱(ICP)与微波等离子体(MIP)的进样系统有较大改进。提高了分析的灵敏度，简化了分析过程。 (1)电热蒸发技术 电热蒸发技术目前已成为ICP的一种较通用的进样系统，适合于固体粉末样品的直接分析和微量液体样品的分析。电热蒸发系统代替气动雾化器作为ICP的进样系统，使样品的传输效率提高，检出限降低1—2个数量级。 固体粉末样品可用500一700微升的样品杯来代替称重，液体样品的取样量为微升。将样品置于石墨桥上，石墨桥密闭后与ICP炬管直接相通，通大电流加热，最高温度可达2900K，使样品完全蒸发和原子化后进1CP炬管。固体样品的常规化学处理耗时长、空白高、灵敏度低，田由执兹常林术育按讲行固体粉末样品的分析可以克服以上缺点。G011nch等曾用以上ETV—ICP系统进行了多元素同时测定，分析了合金钢、碳化硅、淤泥、土壤以及灰中的痕量元素，基体干扰通过选择蒸发时间来消除。测量的相对标准偏差(RSD)为3—11％，动态线性范围为104一105，用不同标样制作同一个分析元素的工作曲线，线性很好。 电热蒸发技术的最大问题是Iv—VI族元素以及稀土元素(REE)和碳形成难熔的碳化物，很难蒸发，从而使这些元素的信噪比低、记忆效应较严重。江祖成等人用聚四氟乙烯(PTFE)作氟化剂，使Ⅳ—Ⅵ族及稀土元素分析的检出限降低了1—2个数量级，并且基体效应减小，固体样品的颗粒效应也明显减小，允许进行直接固体粉末样品分析的颗粒尺寸增大了15倍。他们使用该氟化剂，用ETV—ICP系统分析了生物样品中的Cr、B、Mo、V和REE。 (2)流动注射进样系统 流动注射技术作为一种高效率的液体样品的分离和富集技术c41，近年来用于作ICP和MIP的进样系统，显示了它的优越性：样品传输效率高；所需的溶液样品量少，一般仅为30一300微升；此外，可以分析高盐分样品溶液，即使注入含盐量为40％的样品溶液，也不会堵塞雾化器。 用FI—ICP在线分析钢铁中硼元素时，流动注射系统有效地消除了基体铁对硼灵敏线的光谱干扰。当样品溶液经过用732阳离子树脂填充的交换校时，铁离子留在了阳离子交换柱中，而含硼的样品溶液直接进入ICP被测定。 金钦汉等人，将流动注射技术应用于作微波等离子炬(MPT)的样品在线宫集系统，降低了MPT的检出限，减小了基体效应。首先，蠕动泵使样品溶液通过离子交换柱，分离基体，待测元素的溶液被富集后，经过雾化器进入MPT。当用硫代树脂填充交换柱，1mol/L的盐酸作淋洗液时，Cd、Cu、Mn和Zn的检出限可分别为3.6，2.2，3.1和1.8ng／m1。该方法能有效地消除易电离元素(EIEs)对测定的影响。 但是，流动注射作为ICP的进样系统有二个问题需要注意。第一，流动注射离子交换柱所用的淋洗液不能是有机溶液，国为有机溶液容易引起ICP的等离子体焰熄弧。第二，FI—ICP所产生的测量信号为短信号，而大多数商售的ICP测量系统在设计时末考虑测量短信号的问题。黄本立、王小如等人用活性碳作吸附剂，硝酸作淋洗液，并开发了测量短信号的测量软件，用FI—ICP进行了雨水、海水等样品中的多元素同时测定，预富集可达4—87倍，RSD为l一3％，检出限为0.01一0.1ng／ml。为了减小氢硼化钠对测量的影响，他们又在流动注射的系统中采用了一个薄层流动氢化物发生器。分析As、Se和Sb的检出限可分别为0.63，2.41和0.20ng／m1。
原子发射光谱法原理及利用 原子发射光谱法（Atomic Emission Spectrometry，AES）是一种常用的材料分析方法，其主要通过对样品中元素产生的光子特征进行检测和分析，进而实现对样品中元素的定性和定量分析。本文将主要介绍原子发射光谱法在元素分析、化学态分析、表面分析、合金分析和质量检测等方面的原理及应用。 1.元素分析 原子发射光谱法在元素分析方面的应用主要体现在对样品中元素的种类进行识别和定量测定。其基本原理是每种元素都具有独特的原子结构，因此会在特定的能量条件下发射出具有特征波长的光子。通过对这些光子的检测和分析，可以确定样品中含有的元素种类。 在具体实践中，原子发射光谱法通常与火花、电弧或激光等激发源配合使用，以产生足够的光子用于检测。该方法可以同时检测多种元素，且具有较高的灵敏度和准确性。例如，在地质学领域，原子发射光谱法常用于测定岩石、矿物等样品中的常量、微量和痕量元素。 2.化学态分析 原子发射光谱法在化学态分析方面的应用主要是通过对元素产生的化学键合状态进行分析，以了解元素的化合物组成和结构等信息。不同化学态的同一种元素在原子发射光谱法中可能会表现出不同的特征波长，这是因为不同的化学键合状态会导致元素的原子结构发生变化。 例如，在环境科学领域，原子发射光谱法可用于分析水样或土壤
样品中的重金属元素及其化学形态，以了解这些元素对环境的污染程度和生物毒性的影响。 3.表面分析 原子发射光谱法在表面分析方面的应用主要是通过对样品表面的元素组成和化学状态进行分析，以了解样品的表面形貌、表面化学成分和结构等信息。原子发射光谱法可以应用于各种材料的表面分析，如金属、合金、陶瓷、高分子材料等。 在具体实践中，原子发射光谱法通常与离子束铣削、等离子体刻蚀等手段结合使用，以制备干净的表面样品并进行深入的分析。例如，在材料科学领域，原子发射光谱法可用于研究材料的表面氧化、腐蚀等行为，以及表面涂层的质量检测和评估。 4.合金分析 原子发射光谱法在合金分析方面的应用主要是通过对合金中的元素组成进行分析，以了解合金的成分和相组成等信息。合金中的不同元素在原子发射光谱法中会表现出不同的特征波长，通过对这些特征波长的检测和分析，可以确定合金中含有的元素种类和含量。 例如，在航空航天领域，原子发射光谱法可用于分析航空发动机叶片、涡轮盘等高温合金部件的成分和相组成，以确保其具有优良的力学性能和抗腐蚀性能。此外，原子发射光谱法还可以用于对合金中的相变温度、相变产物等进行深入研究和分析。 5.质量检测 原子发射光谱法在质量检测方面的应用主要是通过对生产过程
原子发射光谱的原理和应用 1. 原理 原子发射光谱是一种利用原子在高温或高压下被激发而产生的光线进行分析的 方法。该方法利用原子被加热或激发后产生的特定频率的光谱线来确定样品中存在的元素及其浓度。原子发射光谱的原理基于原子的激发和跃迁过程。 1.1 原子的激发和跃迁 在原子发射光谱中，原子首先被加热或激发，使其内部能级上的电子跃迁到更 高的能级。这些跃迁会产生特定频率或波长的电磁辐射，也就是光谱线。原子跃迁的能级差决定了产生的光谱线的频率或波长。 1.2 光谱仪的原理 原子发射光谱实验中使用的光谱仪是通过将原子发射的光线分解为不同频率或 波长的组成部分。常见的光谱仪包括单色仪、光栅光谱仪和干涉仪。 单色仪是一种使用光栅或棱镜分离光束的光学仪器。它通过调整入射光线的角 度或光栅的间距，将不同波长的光线分散，形成可观测到的光谱线。 光栅光谱仪通过使用光栅的光栅片或光纤间隔和替代的相位差，使光线发生干涉，将光线分散为不同的频率或波长。 干涉仪是一种利用光的干涉现象进行测量的仪器。它通过将光束分为两条，经 过不同的路径后再合并，从而产生干涉。通过调整干涉仪的结构，可以观察到不同频率或波长的干涉条纹。 2. 应用 原子发射光谱广泛应用于材料分析、环境监测、食品安全和医学诊断等领域。 2.1 材料分析 原子发射光谱可以用来确定材料中的元素组成和浓度。例如，在金属矿石和合 金中，原子发射光谱可以用来分析元素的含量，并确定材料的质量和纯度。 2.2 环境监测 原子发射光谱在环境监测中起着重要作用。它可以用于分析水和土壤中的污染 物并确定其浓度。原子发射光谱还可以用于检测大气中的有害物质，监测空气质量。
原子光谱分析法及其应用 概述： 原子光谱分析法是一种常用的分析技术，通过测量原子在特定能级间的能量差，可以确定样品中元素的种类和含量。本文将介绍原子光谱分析法的原理、仪器和应用。 一、原子光谱分析法的原理 原子光谱分析法基于原子的能级结构和光谱特性。当原子受到能量激发时，电 子会跃迁到更高的能级，并在返回基态时释放出能量。这些能量以光子的形式发射出来，形成特定波长的光谱线。每个元素都有独特的能级结构和光谱特性，因此可以通过测量元素发射或吸收的光谱线来确定其存在和含量。 二、原子光谱分析法的仪器 1. 原子吸收光谱仪（AAS）：AAS通过测量样品吸收特定波长的光谱线来确定元素含量。样品先被蒸发成气态，然后通过光谱仪测量吸收光强度。吸收光强度与元素浓度成正比，通过与标准曲线比较，可以得出样品中元素的含量。 2. 原子发射光谱仪（AES）：AES通过测量元素发射的光谱线来确定其存在和 含量。样品被加热到高温，使元素原子激发到高能级，然后通过光谱仪测量发射的光强度。发射光强度与元素浓度成正比，通过与标准曲线比较，可以确定样品中元素的含量。 三、原子光谱分析法的应用 1. 环境监测：原子光谱分析法可用于检测大气中的重金属污染物，如铅、汞等。通过分析大气样品中的元素含量，可以评估环境污染程度，并采取相应的措施保护环境。
2. 食品安全：原子光谱分析法可用于检测食品中的有害元素，如铅、镉等。食 品中的有害元素会对人体健康造成危害，通过分析食品样品中的元素含量，可以确保食品的安全性。 3. 医药研究：原子光谱分析法在药物研发和制造过程中起着重要作用。通过分 析药物样品中的元素含量，可以确保药物的质量和纯度，保证其疗效和安全性。 4. 材料分析：原子光谱分析法可用于材料的成分分析和质量控制。通过分析材 料样品中的元素含量，可以确定材料的组成和性质，为材料的制备和应用提供依据。 总结： 原子光谱分析法是一种重要的分析技术，广泛应用于环境监测、食品安全、医 药研究和材料分析等领域。通过测量元素发射或吸收的光谱线，可以确定样品中元素的种类和含量，为相关领域的研究和应用提供重要支持。随着技术的不断发展，原子光谱分析法将会在更多领域展现其潜力和价值。
原子发射光谱法与其应用 摘要：本文介绍了原子发射光谱法的原理、特点与分析仪器。并对原子发射光谱法尤其是电感耦合等离子体原子发射光谱法在环境、冶炼、矿产开发、材料等领域的应用做了介绍。 关键词：原子发射、光谱法、应用 1.原子发射光谱法概述 原子发射光谱法〔AES，atomic emission spectrometry〕，是依据各种元素的原子或离子在热激发或电激发下，发射特征的电磁辐射，而进展元素的定性与定量分析的方法，是光谱学各个分支中最为古老的一种。 原子发射光谱法的研究对象是被分析物质所发出的线光谱，利用待测物质的原子或离子所发射的特征光谱线的波长和强度来确定物质的元素种类与其含量。 原子发射光谱分析过程分为三步，即激发、发光和检测。第一步是利用激发光源使试样蒸发，解离成原子，或进一步解离成离子，最后使原子或离子得到激发，发射辐射；第二步是利用光谱仪把光源发射的光按波长展开，获得光谱；第三步是利用检测系统记录光谱，测量谱线波长、强度，根据谱线波长进展定性分析，根据谱线强度进展定量分析。 原子发射光谱法是光学分析法中产生和开展最早的一种。早在1860年，德国学者霍夫〔Kirchhoff〕和本生〔Bunsen〕把分光镜应用于化学分析，发现了光谱与物质组成之间的关系，确认和证实各种物质都具有其特征光谱，从而奠定了光谱定性分析的根底。 随着光谱仪器和光谱理论的开展，发射光谱分析进入了新的阶段。火焰、火花和弧光光源稳定性的提高，给定量分析的开展开辟了道路。20世纪20年代，W.Gerlach提出了内标原理，奠定了定量分析的根底；30年代，棱镜光谱仪形成了系列，促进了定量分析的开展，形成了定量分析的经验公式；40年代，棱镜光谱仪飞速开展，使发射光谱分析得到了广泛的应用；50年代，光栅光谱仪根本上形成系列；60年代，电感耦合等离子体〔ICP〕光源的引入，大大推动了发射光谱分析的开展。 近几十年来，中阶梯光栅光谱仪、干预光谱仪等仪器的出现，加之电子计算机的应用，使发射光谱分析进入了自动化阶段。 原子发射光谱法不仅过去曾在原子结构理论的建立与元素周期表中某些元素的发现过程中对科学的开展起到重要推动作用，而且已经并将继续在各种材料
发射光谱的原理及应用 1. 原理介绍 发射光谱是一种分析方法，通过测量样品在受到能量激发后发出的光的波长和 强度，来推断样品的组成和性质。这种光谱常用于元素分析、化学反应动力学研究、材料表征等领域。 发射光谱的原理基于原子和分子在激发能量下产生准确波长的光的现象。当样 品受到能量激发时，原子或分子中的电子从低能级跃迁到高能级。随后，电子会自发退回到低能级并释放能量，这些能量以光的形式发出并构成发射光谱图。 2. 发射光谱的应用 发射光谱由于其非常适合进行定性和定量分析，因此在多个领域都得到广泛应用。以下是发射光谱的几个常见应用。 2.1 元素分析 利用发射光谱可以对样品中的元素进行快速分析。不同元素具有不同的光谱特征，因此通过测量光谱图可以确定样品中的元素种类和含量。这种方法被广泛应用于环境监测、食品安全检测、药品质量控制等领域。 2.2 化学反应动力学研究 发射光谱还可以用于研究化学反应的速率和动力学行为。在反应中，反应物和 产物的光谱特征会发生变化。通过监测光谱随时间的演变，可以获得关于反应速率、活化能等信息。这对于理解和优化化学反应机理具有重要意义。 2.3 材料表征 发射光谱可以用于材料的表征和质量控制。通过测量材料的发射光谱，可以获 得材料的成分、杂质含量、晶格结构等信息。这对于材料的研究、改进以及质量控制具有关键性的作用。 2.4 燃烧研究 发射光谱可以用于燃烧过程的研究。通过分析燃烧产生的发射光谱，可以确定 燃烧物质的组成和燃烧过程的特点。这对于提高燃烧效率、减少污染物排放具有重要意义。
3. 发射光谱的优势 发射光谱具有许多优势，使其成为一种常用的分析方法。 •非破坏性分析：样品在进行发射光谱分析过程中不受损失，可以保持其完整性，适用于对样品数量有限或无法获取大量样品的情况。 •高灵敏度：发射光谱可以提供极低浓度下的元素检测，尤其在金属或合金分析中具有重要意义。 •宽线性范围：发射光谱在分析元素浓度时具有广泛的线性范围，使其适用于不同浓度范围的样品。 •快速分析速度：发射光谱的分析速度快，能够在短时间内获得准确的结果，提高工作效率。 4. 发射光谱的实现方式 发射光谱可以通过多种方式来实现，包括原子发射光谱（AES）、电感耦合等离子体发射光谱（ICP-OES）和拉曼光谱等。 5. 结论 发射光谱作为一种常用的分析方法，可以在多个领域提供有用的信息。其原理简单，应用广泛，具有许多优点，是一种非常有价值的分析工具。未来随着技术的进一步发展，发射光谱将在不同领域中发挥更重要的作用。
原子发射光谱分析技术及其发展和应用 文章主要对光谱分析的发展历程、谱线接收装置的发展和功能以及原子发射光谱分析技术的应用进行了探讨，希望对深入研究光谱分析技术的实验人员能起到抛砖引玉的作用。 标签：原子发射光谱；摄谱仪；直读光谱仪；激发光源 引言 作为一个优秀的光谱分析工作者，不应仅仅是一名仪器的操作者，而更应该掌握光谱分析理论、熟悉光谱仪器的工作原理、仪器的结构，甚至于要了解重要的电路元件的相关知识。只有这样，才能在分析工作中变得得心应手：让分析数据准确可靠、让使用的光谱仪器正常运行。 1 光谱分析的发展历程 19世纪中期德国学者基尔霍夫和本生他们利用分光镜研究盐和盐溶液在光焰中加热时所产生的特征光辐射，说明了某些波长的光线是表征某些元素的特征，从而开辟了原子发射光谱的领域也奠定了光谱分析的基础，这也成为了原子发射光谱分析技术发展的开始。20世纪30年代以后，世界科学领域在光谱定量研究方面投入大量精力，科学家们采用了内标准法以及标准试样摄谱法对原子发射光谱技术进行定量方面的研究，为今后的原子发射光谱分析技术应用于元素的定量分析方面奠定了坚实基础。 原子发射光谱分析的原理是元素原子一般处于基态（最低能量状态）。当原子获得足够的能量后，外层电子就会从低能级跃迁至高能级，这种状态就称为激发态，但原子外层电子处于激发态时是很不稳定的，当它从激发态回到基态或其他较低能级时，此时就会以光的形式释放出多余的能量，得到发射光谱。又因为不同元素原子的结构各有差异，辐射固有的特征光谱就各不相同。所以正因为如此原子发射光谱分析技术就是利用元素的特征光谱对样品进行分析检测。 原子发射光谱研究最初采用的是摄谱用的感光板来接收光谱，此种方式因操作过程十分繁琐影响了科学分析的速度。后来到了1945年，光电直读光谱仪的出现对元素的光谱进行直接分析，不需要经过复杂过程，分析的结果准确性也大大得到提高。随着科学技术的不断进步，之后研发出了真空光电直读光谱仪将原仪器不可完成的读取C、S、P等元素的情况得到解决，直读光谱仪开始在金属检测领域得到广泛应用。后来研发出的电感耦合的等离子体激发光源的直读光谱仪在真空光电直读光谱仪的基础上更加进步，完成了材料在液体状态下进行测定的领域突破，使人类对原子光谱分析的研究进入到一个全新的阶段。 2 元素谱线接收装备的发展和功能
四大光谱分析方法的应用 摘要：随着社会的发展四大光谱分析法在现当代各个领域都有着广泛的应用，人们的日常生活都与其有着密切的关系。本文在介绍这四种分析方法在各个领域应用的基础上着重阐述了原子发射光谱法在冶金方面、原子吸收光谱在药物分析方面、紫外可见吸收光谱在食品方面、红外光谱在中药材方面的应用及其发展前景。 关键字：原子发射原子吸收紫外红外应用 一、原子发射光谱法的应用 原子发射光谱法是根据每种化学元素的气态原子或离子受激发后所发射的特征光谱的波长来测定物质中元素的组成和含量的分析方法。在各种无机材料的定性、半定量及定量分析方面也曾发挥过重要作用，在各个领域都得到了广泛的应用，如：地质部门进行的矿石分析、冶金部门进行的钢材成品分析、材料科学、环境科学、生命科学、临床医学、农业和食品安全及原子能工业、半导体工业等领域得到广泛应用，下面主要从原子发射光谱在冶金分析中的应用方面进行简要论述。 原子发射光谱法在冶金方面的具体应用 1、常规分析 钢铁合金中那些在火焰中难以原子化的元素(如Al,Ca,Mo,Ti,Zr等),在石墨炉中易生成难分解碳化物的元素(如Nb,Ta,W等),难以采用AAS法进行测定,而用ICP法则很容易测定。由于ICP法属于发射光谱分析,所有元素都有其特征谱线可供分析使用，因而成为分析实验室非常有用的分析手段。特别是对难以激发的高温元素的测定,对化学性质极为相似的元素，据粗略估计,使ICP仪器作为常规分析手段的实验室,70%～80%的日常分析任务由ICP法完成。 2、原材料、铁合金分析 原材料、铁合金的分析与钢铁产品的常规分析相似，除了考虑溶解效率外,还要考虑不同种类的熔剂可能带来的影响;采用NaOH或KOH进行碱融,引入大量Na+,K+等易电离元素对谱线强度虽无明显的离子化干扰,但大量盐类的基体效应却不能不引起注意。当盐类的浓度不太高(≤5%)时只要校正溶液和样品溶液的熔剂种类和用量尽可能保持一致,对测定的影响不大。尽可能少用硫酸盐和磷酸盐。 3、标准物质分析 由于ICP仪器的高灵敏度、高稳定性,以及动态范围宽、基体干扰少和谱线干扰的可校对性,加上ICP法溶液进样的优越性,具有湿式化学法的分析精度,可以和光度法一样采用标准溶液进行校正。 4、稀土元素分析ICP法应用于稀土元素分析,是ICP分析性能的又一优越表现。采用高分辨率的ICP仪器,可以很方便地测定钢铁合金中的稀土分量。为解决稀土元素的光谱干扰问题,有用基体匹配法、校正因子法、迭代法、稀土元素的光谱干扰及其校正，目前稀土合金及稀土产品的分析和钢铁中低含量稀土分量的测定,仍然以高分辨率ICP仪器的ICP-AES分析法最为简便有效。 5、冶金分析中ICP法的干扰校准 （1）溶液进样所带来的物理化学干扰；(2)钢铁基体所造成的基体干扰； (3)共存元素相互之间的谱线重迭干扰。为了解决ICP-AES法中的光谱干扰问题,已提出各种方法，包括数据平滑、导数光谱、FFT技术以及谱图分解;相互干扰系数法校正ICP-AES多元素同时分析的光谱干扰;因子分析法校正ICPAES中光谱干扰等。 当今随着科学技术的快速发展,材料科学的新发展、冶金新工艺的进一步推
原子发射光谱技术在分析化学中的应用 原子发射光谱技术（Atomic Emission Spectroscopy，AES）是一种重要的分析化学方法。它可以用于定量和定性分析，也可以用于元素组分分析和化学反应动力学研究。本文将介绍AES的原理、发展历程和在分析化学中的应用。 一、AES原理及发展历程 AES利用原子在高温热源中发射的光谱特征进行分析。原子在高温条件下被激发后会从低能级跃迁到高能级，这个过程中会释放出一定波长的光。通过分析这些光的频率和强度，可以得到样品中不同元素的含量。 AES的发展历程可以追溯到19世纪，但由于技术限制，直到20世纪50年代才真正得到发展。1955年，Cary和Glenney首次利用气体放电光源进行AES分析。1960年代，随着电子学和计算机技术的发展，AES得到了广泛应用，成为一种重要的分析化学方法。 二、AES在分析化学中的应用
AES在分析化学中的应用非常广泛，以下分别从定量分析、定性分析、元素组分分析和化学反应动力学研究几个方面介绍。 1. 定量分析 AES可以用于测定样品中某种元素的含量。在测定前，需先建立标准曲线。这可以通过测定不同浓度标准溶液的发射光谱，得到元素发射线的强度与浓度之间的关系。然后，将待测样品和标准溶液的光谱同时记录，利用标准曲线计算出待测样品中元素的含量。这种方法具有快速、灵敏和准确的特点。 2. 定性分析 AES可以通过分析元素的光谱特征，对样品中各种元素进行鉴定。这种方法适用于分析未知物质或检测微量元素。 3. 元素组分分析
AES可以同时测定多种元素的含量，常用于金属、化肥、土壤 等样品的分析。比如在钢铁行业，AES可以同时测定铁、锰、磷、硫等元素的含量，以保证产品质量。 4. 化学反应动力学研究 AES还可以用于研究化学反应的动力学过程。在反应中，原子 会发生能级跃迁或电子跃迁，导致光谱发生变化。通过分析这些 变化，可以研究反应动力学过程。这种方法适用于研究催化反应、氧化还原反应等。 三、结论 总的来说，AES是一种重要的分析化学方法，具有快速、灵敏、准确和可同时测定多种元素的特点。它在定量分析、定性分析、 元素组分分析和化学反应动力学研究等方面有广泛的应用。在未来，随着技术的不断改进，AES将能够更好地满足人们对于分析 化学方法和技术的需求。
原子发射光谱分析方法应用 一,光谱定性分析 由于各种元素的原子结构不同,在光源的激发作用下,试样中每种元素都发射自己的特征光谱。光谱定性分析一般多采用摄谱法。试样中所含元素只要达到一定的含量,都可以有谱线摄谱在感光板上.摄谱法操作,价格便宜,快速.它是目前进行元素定性检出的最好方法. (一)元素的分析线与最后线 每种元素发射的特征谱线有多有少(多的可达几千条).当进行定性分析时,只须检出几条谱线即可. 进行分析时所使用的谱线称为分析线.如果只见到某元素的一条谱线,不可断定该元素确实存在于试样中,因为有可能是其它元素谱线的干扰。检出某元素是否存在必须有两条以上不受干扰的最后线与灵敏线。灵敏线是元素激发电位低,强度较大的谱线,多是共振线.最后线是指当样品中某元素的含量逐渐减少时,最后仍能观察到的几条谱线.它也是该元素的最灵敏线. (二)分析方法 (1)铁光谱比较法 目前最通用的方法,它采用铁的光谱作为波长的标尺,来判断其他元素的谱线.。铁光谱作标尺有如下特点: ① 谱线多. 在210 ~ 660nm范围内有几千条谱线. ② 谱线间距离都很近. 在上述波长范围内均匀分布.对每一条谱线波长,人们都已进行了精确的测量.在实验室中有标准光谱图对照进行分析。标准光谱图是在相同条件下,在铁光谱上方准确地绘出68种元素的逐条谱线并放大20倍的图片。铁光谱比较法实际上是与标准光谱图进行比较,因此又称为标准光谱图比较法。在进行分析工作时将试样与纯铁在完全相同条件下并列并且紧挨着摄谱,摄得的谱片置于映谱仪(放大仪)上;谱片也放大20倍,再与标准光谱图进行比较。比较时首先须将谱片上的铁谱与标准光谱图上的铁谱对准,然后检查试样中的元素谱线。若试样中的元素谱线与标准图谱中标明的某一元素谱线出现的波长位置相同,即为该元素的谱线。判断某一元素是否存在,必须由其灵敏线决定.铁谱线比较法可同时进行多元素定性鉴定。 (3)标准试样光谱比较法 将要检出元素的纯物质和纯化合物与试样并列摄谱于同一感光板上,在映谱仪上检查试样光谱与纯物质光谱.若两者谱线出现在同一波长位置上,即可说明某一元素的某条谱线存在。 二,光谱半定量分析 光谱半定量分析可以给出试样中某元素的大致含量.若分析任务对准确度要求不高,多采用光谱半定量分析.例如钢材与合金的分类,矿产品位的大致估计等等,特别是分析大批样品时,采用光谱半定量分析,尤为简单而快速。光谱半定量分析常采用摄谱法中比较黑度法,这个方法须配制一个基体与试样组成近似的被测元素的标准系列.在相同条件下,在同一块感光板上标准系列与试样并列摄谱,然后在映谱仪上用目视法直接比较试样与标准系列中被测元素分析线的黑度.黑度若相同,则可做出试样中被测元素的含量与标准样品中某一个被测元素含量近似相等的判断。 例如,分析矿石中的铅,即找出试样中灵敏线283.3 nm,再以标准系列中的铅283.3nm线相比较,如果试样中的铅线的黑度介于0.01% ~ 0.001%之间,并接近于0.01%,则可表示为0.01% ~
原子光谱的原理及应用教案 一、引言 原子光谱是研究原子光谱特性和应用的重要工具之一。它是通过分析和解释原子受激辐射光谱来研究原子的内部结构和性质的一种方法。本教案将介绍原子光谱的原理和常见的应用领域。 二、原理 1.光谱的基本概念 –光谱是指将光按照波长或频率进行分类和记录的过程。 –光谱分为连续光谱、线状光谱和带状光谱三种基本形式。 2.原子的光谱特性 –原子通过吸收或放射光子来实现能量的转移。 –原子可以吸收特定波长的光，也可以放射特定波长的光。 3.原子光谱的分类 –原子光谱主要分为原子吸收光谱和原子发射光谱两类。 –原子吸收光谱研究原子对入射光的吸收现象。 –原子发射光谱研究原子受激辐射产生的发射光谱。 4.原子光谱的测量方法 –原子光谱的测量方法主要包括光谱仪、光源和样品三个部分组成。 –光谱仪可以将光分散成不同波长的光谱线，实现光谱的测量与记录。 –光源可以提供足够的光强，保证光谱的测量可靠性。 –样品是被测物质，通过对样品的光谱分析，得到相关的信息。 三、应用教案 1.原子光谱在化学分析中的应用 –原子吸收光谱技术可用于金属元素测定、环境监测和食品安全等领域。 –原子发射光谱技术可用于金属元素的定性和定量分析。 2.原子光谱在材料科学中的应用 –原子光谱技术可用于材料表面成分的分析和薄膜的制备。 –原子光谱技术可用于材料的结构表征和晶体的生长研究。 3.原子光谱在生命科学中的应用 –原子光谱技术可用于生物样品中金属元素的检测和分析。
–原子光谱技术可用于研究生物分子的结构和功能。 4.原子光谱在环境监测中的应用 –原子光谱技术可用于大气和水体中重金属元素的监测与分析。 –原子光谱技术可用于土壤和植物中微量元素的测定。 四、教学实践 1.实验一：原子吸收光谱的测量和分析 –实验目的：通过对金属溶液的原子吸收光谱测量，学习原子光谱的基本操作和数据分析。 –实验步骤：准备样品溶液、调整光谱仪参数、测量光谱曲线、计算吸收峰对应的元素浓度。 –实验结果：得到金属溶液中各元素的浓度和吸收峰的波长。 2.实验二：原子发射光谱的测量和分析 –实验目的：通过利用火焰原子吸收光谱法测定钠和钾的浓度，学习原子发射光谱的基本原理和方法。 –实验步骤：准备样品溶液、调整火焰原子吸收光谱仪参数、测量样品的发射光谱、计算样品的元素浓度。 –实验结果：得到样品中钠和钾的浓度和对应的发射光谱曲线。 五、总结 原子光谱是研究原子结构和性质的重要手段和工具。通过对原子吸收光谱和原子发射光谱的学习和实验操作，可以深入了解原子光谱的原理和应用。同时，原子光谱在化学分析、材料科学、生命科学和环境监测等领域有着广泛的应用价值。希望通过这门课程的学习，学生们能够掌握原子光谱的基本原理和实验方法，为今后的科学研究和工作打下坚实的基础。
原子发射光谱的应用原理 1. 引言 原子发射光谱是一种常用的分析技术，广泛应用于物质成分分析、环境监测、 金属材料分析等领域。本文将介绍原子发射光谱的应用原理及其在各个领域的具体应用。 2. 原子发射光谱的基本原理 原子发射光谱是通过激发和退激发原子而产生的特定波长的光信号进行分析的 方法。其基本原理可分为以下几个步骤： 2.1 原子激发 通过热激发、电子束激发或化学反应激发等方法，使样品中的原子处于激发态。激发态的原子处于较高能级，具有较大的能量差。不同原子的激发态能级和能量差都是唯一的。 2.2 原子退激发 激发态的原子在一定时间后会退激发到基态。退激发过程中释放出的能量以光 子形式发射出来。退激发过程中，原子会发射出具有特定波长的光信号，称为光谱线。 2.3 光谱分析 通过光学仪器（如光电倍增管、光栅光谱仪等）对发射的光信号进行收集和分析。根据光信号的波长或频率，可以确定激发原子的种类和数量。 3. 原子发射光谱的应用 3.1 物质成分分析 原子发射光谱在物质成分分析中具有广泛应用。通过测量样品中特定元素的发 射光谱，可以确定样品中该元素的含量。例如，在环境监测中，原子发射光谱可以用来分析大气中的重金属含量，以评估环境污染程度。 3.2 金属材料分析 原子发射光谱在金属材料分析中也有重要应用。通过测量金属材料样品中的元 素发射光谱，可以确定金属材料的成分。这对于质量控制和材料鉴定具有重要意义。例如，原子发射光谱可以用来确定不同牌号不锈钢中的铬含量。
3.3 天文学研究 原子发射光谱在天文学研究中也发挥着重要作用。通过天文观测仪器测量星体发射的光谱，可以分析星体的结构和成分。例如，原子发射光谱可以用来研究恒星的温度、化学组成和演化过程。 4. 结论 原子发射光谱是一种重要的分析技术，广泛应用于物质成分分析、环境监测、金属材料分析和天文学研究等领域。通过测量样品发射的特定波长的光信号，可以准确地确定激发原子的种类和数量。随着科学技术的不断发展，原子发射光谱在各个领域的应用将会进一步拓展和深化。
发射光谱分析法的广泛应用 发射光谱分析法是一种广泛应用于材料、化学、生物等领域的分析手段，它基于样品激发后产生的辐射光谱，通过分析这些光谱特征来确定样品的化学组成和结构。本文将详细介绍发射光谱分析法的基本原理、常见应用以及未来发展方向。 一、基本原理 发射光谱分析法是基于样品被激发后自发发射出的辐射光谱来确定其化学组成和结构的一种分析方法。在激发过程中，样品中的原子或分子吸收了一定量的能量，进入激发态，然后由于外光场的作用，会从激发态返回基态，释放出一些能量，包括光能和热能。当释放出的能量为光能时，被称为发射光谱，它所包含的波长和强度取决于样品中存在的元素种类和化学络合情况。 发射光谱分析法有两种主要的实现方式：原子发射光谱（atomic emission spectroscopy, AES）和分子发射光谱（molecular emission spectroscopy, MES）。原子发射光谱是一 种基于原子能级跃迁的分析方法，它可用于分析单质、金属和合金等样品中的金属元素及其含量。而分子发射光谱则是一种基于分子能级跃迁的方法，用于分析大分子或含有官能团的复杂有机物样品。这两种方法都可通过火焰、等离子体或激光等方式来激发样品，从而产生发射光谱。 二、常见应用
发射光谱分析法具有很多优点，如快速、灵敏、准确、非破坏性等，因此被广泛应用于材料、化学、生物等领域。以下是几种常见应用： 1. 金属材料分析 发射光谱分析法最常见的应用是用于金属材料的分析，如钢铁、铜、铝、锡等合金材料。通过发射光谱分析法，可以快速准确地测定金属材料中的元素含量及其化学状态，评估材料的质量和性能。同时，这种方法还可用于监测金属材料中的不良元素，如铅、汞、镉等，以及通过加入微量元素来改善金属材料性能的效果。 2. 土壤污染检测 随着人类活动的增加，地球环境中的土壤污染问题逐渐凸显。发射光谱分析法可用于检测土壤中的污染物，如重金属、有机化合物、农药残留等。通过分析土壤样品中的元素或化合物成分，可以确定污染程度和污染物来源，提供有效的治理方案。 3. 生化分析 发射光谱分析法也可用于生化分析领域。例如，用于蛋白质结构分析，通过分析蛋白质样品的分子发射光谱，可以获得关于蛋白质分子的信息，如氨基酸序列、空间构型等。此外，这种方法还可用于药物分析、食品分析等领域。 三、未来发展方向
原子发射光谱分析法冶金方面的应用 摘要：原子发射光谱分析法在发现新元素和推动原子结构理论的建立方面曾做出过重要贡献，在各种无机材料的定性、半定量及定量分析方面也曾发挥过重要作用。近几十年来，由于新型光源、色散仪和检测技术的飞速发展，原子发射光谱分析法得到更广泛的应用。本文主要从原子发射光谱在冶金分析中的应用方面进行简要论述。 关键词：原子发射光谱分析等离子体电感耦合冶金分析 一、基本原理原子发射光谱法基本原理 原子发射光谱法（Atomic Emission Spectrometry ,简称AES）是利用物质在热激发或电激发下，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并进行定性与定量分析，是利用每种元素的原子或离子发射特征光谱来判断物质的组成的分析的方法。原子发射光谱法包括了三个主要的过程，即：由光源提供能量使样品蒸发、形成气态原子、 并进一步使气态原子激发而产生光辐射 ↓ 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 ↓ 用检测器检测光谱中谱线的波长和强度 由于待测元素原子的能级结构不同，因此发射谱线的特征不同，据此可对样品进行定性分析；而根据待测元素原子的浓度不同，因此发射强度不同，可实现元素的定量测定。 二、原子发射光谱在冶金方面应用的背景 ICP-AES在冶金分析中应用的首例报道,应属1975年Butler等人用ICP-AES 法测定钢铁及其高合金钢中12个元素。从早期的综述性报道便可看出,ICP-AES 法在钢铁及其合金分析中的应用,已见报道的测定元素多达50个以上。进入20世纪90年代以来,随着ICP仪器的普及,应用领域不断扩大,公开报道也增多起来。20世纪90年代以来ICP仪器功能的不断提高和普及,多道直读及单道高速扫描性能的提高和仪器性价比的不断优化、具有全谱特性的中阶梯光栅固体检测器仪器的出现,ICP-AES法已成为钢铁及其合金分析的常规手段。已有报导用ICP-AES 法同时测定铁、低合金钢、不锈钢和高温合金中痕量、低含量和常量元素的多元素分析;也有应用于钢中碳化物和稳定夹杂物分析、钢中酸溶铝的快速测定等方面的报道;20世纪90年代以来,在冶金分析上有报道用ICP法测定炉渣中主量成分、高碳铬铁、低碳铬铁、稀土硅铁、高纯铁、硒碲合金、锂铝合金、压铸锌合金中主、次和痕量杂质元素、氟石粉、锌精矿、氧化锆制品、铅锡焊料中杂质元素、锆铀合金中痕量杂质元素和冶金环境的监测即:冶金生产中废水、废气、废料有害元素的测定等,可以看出ICP-AES在冶金分析中的应用范围已迅速扩大。