原子发射光谱法的发展趋势

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原子发射光谱法的发展趋势 原子的核外电子一般处在基态运动，当获得足够的能量后，就会从基态跃迁 到激发态。然而处在激发态的原子并不稳定，会迅速返回到基态，这时就要将获 得的能量释放出去，若此能量以光的形式出现，就会产生原子发射光谱法。原子 发射光谱法是依据每种化学元素的原子或离子在热激发或电激发下，发射特征的 电磁辐射而进行元素的定性与定量分析的方法。 原子发射光谱法是光学分析法中产生与发展最早的一种。1859年，德国学 者霍夫和本生把分光镜应用于化学分析，从而使光谱检测法得到实现，奠定了光 谱定性分析的基础。伴随着光谱仪器和光谱理论的迅速发展，发射光谱分析法进 入了新的发展阶段。火焰、火花及弧光光源稳定性的提高，给定量发展提供了便 捷。20世纪20年代，内标原理的提出，奠定了定量分析的基础。30年代系列棱 镜光谱仪的形成，促进了定量分析的发展。而在50年代，光栅光谱仪基本上形 成系列，对光谱分析又是一个巨大的推动。 近几十年来，激光、等离子体、辉光等新型光源以及中阶梯光栅光谱仪、干 涉光谱仪等仪器的发展，加上电子计算机的应用，使发射光谱分析进入了光电化、 自动化的阶段。 原子发射光谱法具有不经过分离就可以同时进行多种元素快速定性定量分 析的特点，在科学领域及电子、机械、食品工业、钢铁冶金、矿产资源开发、环 境监测、生化临床分析、材料分析等方面得到了广泛的应用。下面，我就简要谈 谈原子发射光谱在实际生活中的应用及发展趋势。 1.岩矿及土壤中元素分析 矿物及土壤中各种元素的分析是原子发射光谱法应用的一个主要领域之一。 地球化学探矿方法，是利用现代化的痕量分析手段，系统研究地表各种物质中多 种元素含量的异常变化，广泛搜索这些地表物质出现的微观矿化征兆，以实现其 经济价值。原子发射光谱法可以快速同时分析测定样品中的15种稀土元素，成 为一种快速、经济、有效的方法，利用这种方法可以找出矿石中稀土元素的分布 情况，为寻找矿物资源提供了重要的手段。同样，在土壤分析中，目前比较先进 的方法是ICP发射光谱分析方法，用它可以同时分析土壤中的常量元素和微量元 素。相信在不久的将来，原子发射光谱法在岩矿及土壤中对各种元素的分析将达 到炉火纯青的程度，那时，此方法所带来的经济效益将不可估量，此外，原子发 射光谱法还为新能源的发现提供基础与可能。 2.植物与食品分析 将植物样品用适当的方法处理以后，就可以进行原子发射光谱法进行分析， 这种方法可操作性强，方便快捷，在未来的发展中将发挥重要的作用。发射光谱 分析是对食品中包括有害金属元素在内的各种金属元素及个别金属元素进行全 面分析的重要方法。通过对食品的中间品溶液进行严格分析，便可以了解各种材 质设备在一定的介质条件下，向食品中引入微量元素的情况，这不仅可以用来检 测食品中的元素是否满足人体必需，还可以检测到一些有害金属的存在，为人类 的健康做出巨大贡献。21世纪，人们最关注的健康问题，因为原子发射光谱法 的存在与发展，可能就会变得更加明晰，原子发射光谱法在食品中的应用还会继 续得到完善与发展，将会继续为人类的健康服务。 3.钢铁冶炼过程中的检测 在钢铁冶炼，特别是特种钢的冶炼过程中，实时监测炼炉中镉、镁、钼等添