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原子發(fā)射光譜儀小編今天為您分享有關(guān)從焰色反應(yīng)到原子發(fā)射光譜分析的相關(guān)知識(shí)，希望對(duì)您有幫助。
幾百年前，化學(xué)家們就企圖憑著物質(zhì)在火焰中發(fā)出的顏色來研究物質(zhì)的組成。直到1854年，德國化學(xué)家本生發(fā)明了本生燈，才有可能在較高的溫度和較少的于擾下系統(tǒng)地研究這個(gè)問題。本生用一根白金絲分別把各種各樣的物質(zhì)送進(jìn)本生燈的火焰中，他驚喜地發(fā)現(xiàn)各種金屬的鹽類在高溫下都能發(fā)出自己特有的彩色光。鈉是黃色，鉀是紫色，鈣是磚紅色，鋇是綠色……這種特異的現(xiàn)象被叫做焰色反應(yīng)。
但是，當(dāng)本生進(jìn)一步著手利用焰色反應(yīng)來判斷物質(zhì)中所含的元素成分時(shí)，他發(fā)現(xiàn)這并不是一種非常容易的事。除了鈉等極少數(shù)金屬元素能直接通過觀察得出外，大部分金屬元素在火焰中的顏色都是相互覆蓋的，就是用各種顏色的濾色片也極難把它們辨出來。例如：鍶蒸氣和鋰蒸氣都能將燈焰染成紅色，兩者根本無法用肉眼辨別。
物理學(xué)家基爾霍夫在一次散步中向隋入困境的本生建議，是否可以利用物理的研究成果，設(shè)法觀察火焰的光譜而不是直接觀察火焰的本身。于是，他們制作了一部簡單的分光鏡，在鏡筒的一頭開了條狹縫作為平行光管，使通過平行光管的光線落到三棱鏡上，三棱鏡進(jìn)一步把從狹縫里射來的光線向一旁折射，形成了光譜。化學(xué)家和物理學(xué)家的相互合作立即得到了驚人的發(fā)現(xiàn)：鈉鹽的光譜在全黑的背景上出現(xiàn)了兩條明亮的黃線，而且這兩條黃線永遠(yuǎn)是出現(xiàn)在同一位置上，所有的鉀鹽都產(chǎn)生了一條紫線和一條紅線，兩條譜線當(dāng)中的光譜差不多是連成一片的;所有的鍶鹽的光譜上都有條明亮的藍(lán)線和幾條暗紅線。
總之，每一種元素都有它特有的譜線，在三棱鏡的折射下，都出現(xiàn)在它們各自固定的位置上。這樣一來，要從被檢物質(zhì)里尋找元素的組成，就可以根據(jù)各種元素的特征譜線來確定這種元素的存在。下本現(xiàn)代的原子發(fā)射光譜分析就是在這個(gè)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。隨著對(duì)原子光譜更深入的研究，人們發(fā)現(xiàn)物質(zhì)中不同的原子之所以會(huì)產(chǎn)生不同的光譜，是由于不同的原子會(huì)產(chǎn)生不司的能級(jí)的躍遷。當(dāng)把含有不同原子的試樣放入光源中，試樣首先蒸發(fā)變成氣態(tài)原子，并吸收光源的能量，使外層電子激發(fā)至高能態(tài)，面處于商能(激發(fā))狀態(tài)的原子不穩(wěn)定，又躍遷回基態(tài)或低能態(tài)，便產(chǎn)生不同波長的輻射。
現(xiàn)在的光源已不再用本生燈了，而是用能給予更高能量，于擾更小的直流或交流的電弧發(fā)生器高壓火花器和激光顯微光源，用攝譜儀代替三棱鏡進(jìn)行分光，按波長的順序記錄在感光板上。隨著各種先進(jìn)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，8年代的原子發(fā)射光譜分析，已應(yīng)用更先進(jìn)的光譜儀配合電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行自動(dòng)進(jìn)樣及數(shù)據(jù)處理，不但可以確定物質(zhì)的元素組成，而且可以根據(jù)各特征譜線強(qiáng)度，精確地確定各種元素的含量，在幾分鐘甚至幾十秒內(nèi)就能完成100多年前需要幾個(gè)月甚至幾年才能完成的分析工作。
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