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原子發射光譜分析是根據原子所發射的光譜來測定物質的化學組分的。在正常的情況下,原子處于穩定狀態,它的能量是的,這種狀態稱為基態。但當原子受到能量(如熱能、電能等)的作用時,原子由于與高速運動的氣態粒子和電子相互碰撞而獲得了能量,使原子中外層的電子從基態躍遷到*高的能級上,處在這種狀態的原子稱激發態。電子從基態躍遷至激發態所需的能量稱為激發電位,當外加的能量足夠大時,原子中的電子脫離原子核的束縛力,使原子成為離子,這種過程稱為電離。原子失去一個電子成為離子時所需要的能量稱為一級電離電位。離子中的外層電子也能被激發,其所需的能量即為相應離子的激發電位。處于激發態的原子是十分不穩定的,在短的時間內便躍遷至基態或其它較低的能級上。 當原子從較高能級躍遷到基態或其它較低的能級的過程中,將釋放出多余的能量,這種能量是以一定波長的電磁波的形式出去的。 每一條所發射的譜線的波長,取決于躍遷前后兩個能級之差。由于原子的能級很多,原子在被激發后,其外層電子可有不同的躍遷,但這些躍遷應遵循一定的規則(即“光譜選律”),因此對特定元素的原子可產生一系列不同波長的特征光譜線,這些譜線按一定的順序排列,并保持一定的強度比例。光譜分析就是從識別這些元素的特征光譜來鑒別元素的存在(定性分析),而這些光譜線的強度又與試樣中該元素的含量有關,因此又可利用這些譜線的強度來測定元素的含量(定量分析)。
光譜分析的原理
高能火花激發試樣產生的復合光,通過入射狹縫射在分光元件上,被色散成光譜,后計算機把譜線的強度用經驗公式換算成譜線所代表的元素含量。光譜分析具有以下幾個特點:
1、自動化程度高,選擇性好,操作簡單,分析速度快,可同時進行多元素定量分析。如:能在1一2min之內同時測定鋼中20多個合金元素,有效控制冶煉工藝,提高煉鋼速度。
2、精度高,有利于進行樣品中高含量元素的分析。
3、檢出限低。一般對固體的金屬采用電火花或電弧光源時,檢出限可達((0.1-10)X10-6
4、在某些條件下,可測定元素的存在方式,如測定鋼鐵中的酸溶鋁、酸不溶鋁等。

光譜儀使用的氬氣純度要求≥99.999%,其純度不夠的氬氣將導致以下后果:
1. 校正系數*出要求范圍,標準化系數偏高。
2. 激發光源不激發及跳閘。
3. 激發時擴散放電,激發點呈白色(白點),強度降低,樣品表面無侵蝕,分析數據不準確。
4.分析數據不穩定,特別是分析波長較低的元素如:C、P、S等,還有一些高合金鑄件、鑄鋁、鑄鐵、**屬等。

為什么在使用光譜儀時要采用氬氣,而不是其他氣體,原因有以下幾點:
1、控制激發氣氛,樣品在激發時條件一致。
2、AR氣體在放電時溫度比其他它氣體高,有利于提高分析靈敏度。
3、消除 CN 帶的干擾,氣體分子對紫外光的吸收與激發干擾。
但是現在市面上很多宣稱的高純氬,其實達不到PPM級,這就不能*光譜能充分激發,特別是氣瓶氬上面的氬氣,越到下面越差,這就很不穩定,所以配備個氬氣凈化機能*氬氣隨時都是5個9。
氬氣的作用是保護氣這個是肯定的,它可以驅趕火花系統中的空氣,因為空氣中的氧氣和水分會使高溫熔融狀態下的金屬氧化形成保護膜阻止樣品的進一步熔融蒸發原子化,結果是“擴散放電”,通俗的說就是“白點”。

為什么在使用光譜儀時要采用氬氣?
其實不用氬氣保護也可以使用光譜,攝譜儀就是直接在空氣中測定的,而光譜儀不過是自動化的攝譜儀,但是不用氬氣的話只能測定鐵、錳、鉻等部分金屬元素,空氣中的氧會對碳、硫、磷、硅等非金屬元素產生干擾,無法分辨譜線,所以用氬氣這種惰性氣體保護。
氬氣體不純主要是含有氧氣和水分,使用氬氣作為保護氣體,能阻止空氣中的氧氣,使光譜能充分激發。而且氧氣和水因為對能級躍遷產生光譜有所吸收,會導致非金屬元素測得不準。只有5個9的氬氣里面的氧氣水能脫離到PPM級,這樣在當我們使用光譜儀的時候,激發出來的點就不會是白點,打出來的數據才會有效、準確。
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