[原子光谱仪器].ppt

1、原子光谱仪器在材料、环境和生命科学中的应用,原子光谱分析仪器是用于材料、环境和生命科学中元素的成分、状态、迁移、代谢等规律研究的分析仪器，主要有以下四种类型：,1、原子吸收光谱 原子吸收光谱是一种根据待测基态原子对特征谱线的吸收而建立的一种分析方法。,太阳光,暗线,1955年Walsh发表了一篇论文“Application of atomic absorption spectrometry to analytical chemistry”,解决了原子吸收光谱的光源问题，50年代末 PE 和 Varian公司推出了原子吸收商品仪器。,空心阴极灯,火焰,棱镜,光电管,Year,Concentrat

2、ion (pg/g),有机铅浓度,R. Lobinski et al., Nature, 24 （1994）,原子吸收光谱在元素分析中的应用,原子吸收光谱在元素分析中的应用,矽钢片锈蚀原因研究：,码头停放？,轮船运输？,原子吸收光谱法的特点 1、灵敏度高（火焰法：1 ng/ml，石墨炉100-0.01 pg)； 2、准确度好（火焰法：RSD 1%，石墨炉 3-5%） 3、选择性高（可测元素达70个，相互干扰很小） 4、适用于矿物、岩石、水质、血液等多种样品分析 缺点：不能多元素同时分析,2、原子发射光谱,(1) 早期的原子发射光谱仪摄谱仪（AES）,（2）电感偶合等离子体发射光谱仪（ICP-O

3、ES）,原子发射光谱分析的应用 化学探矿,Elemental Fingerprints of 2 Different Glass Samples,1E+0,1E+1,1E+2,1E+3,1E+4,1E+5,1E+6,1E+7,1E+8,B,C,Na,Mg,Al,S,K,Ca,Ti,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Zn,Zr,Rh,Ag,Cd,Hf,W,Pb,原子发射光谱分析的应用,原子发射光谱分析的特点,1、具有多元素同时分析能力 2、既可进行定性、也可进行定量分析 3、具有较高的选择性 4、仪器较简单（与X射线荧光、ICP质谱法相比） 缺点： 不适于部分非金属元素如卤素、惰性气体元素等的

4、分析 多数元素的检测灵敏度为10ppb左右,目前原子发射光谱法广泛应用于冶金、地质、环境、临床等样品中痕量元素的分析,ICP-MS仪器外形图,等离子炬,（3）电感耦合等离子体质谱 （ICP-MS）,ICP-MS 的基本结构和原理图,Cost,Detection Power,ICPMS,ICP-OES,FAA,Speed,GFAA,ICP-MS与其它原子光谱相比的特点,检出限低（多数元素检出限为ppb-ppt级） 线性范围宽（可达7个数量级） 分析速度快（1分钟可获得70种元素的结果） 谱图干扰少（原子量相差1可以分离） 能进行同位素分析,ICP-MS已经广泛应用于各元素分析领域,环境分析,美国国家环境保护局批准采用ICP-MS检测Hg、Na、K、Ca、Ba等十余种元素在水体和固体污染物中的含量,Element,Mass,ELAN MDL,(ug/L）,As,75,0.05,Ba,137,0.02,Be,9,0.02,Cd,111,0.02,Cr,52,0.06,Hg,202,0.02,Pb,208,0.008,Ni,60,0.01,Cu,63,0.008,Sb,121,0.004,Se,82,0.23,Tl,205,0.001,高纯物质分析,高纯半导体材料中的杂质分析 高纯半导体材料