從分析的靈敏度和準確度考慮,為了提高分析靈敏度和濃度靈敏度,最好采用電弧光源激發,譜線清晰,背景小,易於觀察;對於試樣中高含量元素的半定量分析,如果從提高分析的準確度考慮,應采用火花光源。
電極距離:分析式樣與固定電極之間的極距是進行光譜分析的一個重要參數。看譜分析比起攝譜等其它光譜分析方法來說,其要求並不很嚴格,但也不是可以任意改變的,進行一般的分析時,其極距伺隙在1.5~3毫米之間,過大往往無法點弧燃燒一過小也不適宜。
2.預燃時間:預燃時間是指分析試樣從燃弧開始至對譜線進行強度評定時的燃燒時間。它是各種元素燃燒特性所決定的,大多數元素在開始燃燒時,其譜線強度並不穩定,必頦經過一定的時間以後才能穩定下來,對譜線強度的評定就要注意掌握被測元素的燒特性,控製好預燃樹間。預燃時間的長短隨著被測元素的不同和試樣的品質變化而不等,有些元素測定對預燃時間要求並不嚴格,但有些元素無論是定性或定量測定都要求比較準確地控製。例如分析鋼鐵中的釩和鎂時,在燃燒初期,譜線強度較大,燃燒時間延長,則譜線強度減弱,這時就要求我們掌握預燃時間,選擇最有利的時機對譜線作出評定。預燃時間與所用的光源,電極材料和形狀等條件有關,應視具體情況掌握。
5.5識譜
把分析間隙調整到看譜鏡的光軸上,從目鏡中,可以看到從紅色到紫色排列,亮度不同的譜線組成的光譜圖。當轉動波長鼓輪時,即觀察到視場中譜線的移動,同時色區也在變化。如何正確地識別這些譜線,是看譜分析必須掌握的最基本的知識。;識別譜線常用如下三種方法“.釉用色散曲線尋我譜線的粗略位置;精確地判斷觀測譜線在光譜中的位置;激發標樣或已知成分及含量的樣品,進行驗證。
一、看譜分析所用的光譜波段
光禦傳播實質上是電磁波的傳播。在電磁波中能為人眼所感受的波長,約在390~780的狹窄範圍內,這個波段內的電磁波就叫做可見光。在可見光範圍又可分為紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七個色區。
作為看譜分析,以人的眼睛作為譜線輻射的接收器,人眼對550左右的綠色光具有很高的靈敏度。對綠色光兩側的黃色和藍色光也較為靈敏,對紅色和紫色光,則靈敏度急劇下降,直到紅外和紫外部分,人眼就看不見了。因此,選擇分析線盡可能不要在紫色和紅色區域,而在綠色區域或附近的色區中選擇為好。
二、色散曲線法
每台看譜鏡,它的鼓輪讀數刻度與其觀察到的譜線波長都有一個對應的關係,這種關係可以用色散曲線來表示。
利用色散曲線尋找譜線的位置十分方便。例如,有一台看譜鏡的色散曲線,要利用該曲線尋找已知波長的銅譜線,可以在色散的線上找出該波長對應的鼓輪刻度讀數是1格,然後把看譜鏡鼓輪刻度旋到421格的位置,這時視場中的指計就應正好指的銅譜線上,但由於鼓輪轉動時有機械誤差,因此,觀察到的實際情況可能略有偏差,若附近有其它譜線存在時,須避免認錯譜線。
三、鐵特征光譜的識別
鐵的光譜線異常豐富,在可見光的每一個色區都有大量的譜線分布。因此它是測定其它元素譜線波長的一把特殊標尺。熟悉鐵光譜是看譜分析的重要步驟。
鐵的光譜線在每一色區都有著不同的排列結構,各譜線的強度也不相同。仔細觀察,可以在可見光範圍內找到一些結構特征比較明顯的光譜線組。在實際工作中,不需要把所有的鐵光譜線全部脊下來,而是先記住這幾組特征譜線,然後逐漸加深認識,就能對鐵光譜的基本輪廓構成一個比較清晰的概念,應用起來也就方便了。
識別鐵光譜,一般可選擇下麵幾組容易辨認和記憶的特征譜線,它們大致均勻分布在林紫色到紅色的可見光範圍內。
銅及銅基合金的看譜分析比鋼鐵簡單,當采用純銅為輔助電極分析銅合金時,在看譜鏡整個可見視場中隻有幾十條結構形態不同的特征譜線。比鐵的譜線少的多,因此,隻要在熟悉鐵譜的基礎上,記住幾個銅的特征譜線,進行銅的看譜分析就容易多了。下麵介紹銅在可見光範圍內特征譜線。
5.6定性分析
試樣經激發後,在光譜中能觀察到哪幾種元素的二至三條靈敏線。就能證明試樣中含有該種元素,這就是看譜定性分析。目前能夠利用看譜進行分析的元素約有三、四十種,有些靈敏線將在圖譜中介紹。
一、靈敏線及其在定詳分析中的應用
看譜定性分析中,應選擇哪不受其他元素譜線幹擾的,激發能量最低的,而強度高的元素靈敏線或次靈敏線作為判斷依據的分析線呢?
當試樣中某元素的含量減少,其特征譜線的強度相應地降低,當減少到某一極限時,原來光譜中出現的許多這一元素的特征譜線,逐漸消失了,最後僅剩下一條或幾條這一元素的譜線,這些最後消失的譜線稱為這一元素的最後線,也是該元素的靈敏線。因此,看譜定性分析,隻要觀察那些被測元素的最靈敏線出現與否,就可以確認某元素在試樣中存在與否。
但在實際工作中,常常會遇到由多種元素組成的高合金材料。這些試樣激發後,在看譜視場中可以看到許多譜線,這些譜線淹沒了原來鐵光譜的特征,並出現了元素靈敏線互相重疊或十分靠近的現象。如分析含有鉬和鈷的合金試樣,鈷的靈敏線譜線發生重疊現象。這時如果試樣中沒有鈷,但隻要鉬元素的含量達0.3%以上,鈷的位置上,就會出現鉬線幹擾。因此要確定某元素是否存在,還應該同時選擇其他幾條靈敏線進行鑒別,才能作出正確的分析結果。
對於那些在一般條件下,在光譜中觀察不到元素的特征譜線或靈敏線,也不能就認為該元素在試樣中不存在,隻能認為,在所用的工作條件下,此元素的含量在檢出極限之下。
二、確定被測元素譜線波長的位置
如何確定被測元素某一波長靈敏線的準確位置,這是看譜定性分析的關鍵,對初學者來說,首先利用看譜鏡的色散曲線,初步確定被測譜線應該在的波長範圍,然後利用鐵的特征光譜,進一步確定被測元素譜線的位置,最後利用激發含有被測元素的二元合金或其它化合物(礦石、純物質、氧化物)等材料,來校正被測元素譜線的精確位置。
例如,沒有其它第三種元素幹擾,譜線強度較大,易於觀察,在看譜鏡上,首先根據該儀器的色散曲線以及鐵的特征光譜,找到對應於鋅2400的位置,當激發不含鋅的銅合金試樣時,在視場中隻能看到幾條強度很弱的譜線,當更換黃銅試樣時,就能看到指針附近出現一條強度非常大的譜線。這時把該譜線對準看譜鏡的指針,然後更換新的輔助電極,將被分析試樣重新激發,如在指計位置上仍出現這一波長的譜線,就證明試樣中含有鋅元素。用同樣的方法,可以確定其它元素的特征譜線的位置。