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原子光谱:温度的影响
14.2
请记住,将液体样品原子化或分解为气相原子——在原子光谱分析中至关重要。
雾化效率随温度升高而增加。此外,温度会影响处于激发态或电离态原子的比例,从而影响信号强度。
温度效应的大小通过麦克斯韦-玻尔兹曼表达式进行估算,该表达式描述了在热平衡状态下基态与激发态的相对布居数。
在 2500 K 时, 约0.017%的钠原子被激发。当温度升高100 K时,激发态的相对布居数增加45%,而基态布居数的减少可忽略不计。
由于激发态的弛豫过程会引发光的发射,因此在原子发射光谱分析中,温度控制对于保持发射强度的一致性至关重要。
相比之下,原子吸收光谱法(AAS)和原子荧光光谱法(AFS)的强度取决于基态原子的布居数。
然而,温度变化会影响总体原子数,且高温会引起电离干扰,这两者均会影响谱线强度。
此外,所有高温原子光谱均表现出更显著的多普勒效应,导致谱线展宽和峰高降低。
原子化指的是将样品转化为气相原子和离子的过程,这对于原子光谱来说是至关重要的。原子化所需的火焰温度可以通过提高原子化效率、激发态和基态的相对数量来对原子光谱方法的效率产生影响。
在热平衡状态下,可以使用麦克斯韦-玻尔兹曼分布来对激发态和基态原子的相对数量进行估算。例如,当温度从 2227 °C 升高…