稀土元素乙醇-水溶液感耦等离子体发射光谱的一些基本过程及应用的研究

本论文由三部分组成。第一部分是文献综述。首先从检出限、基体效应、光谱干扰及其校正、实际应用四个方面介绍了ICP-AES用于稀土元素分析的研究概况。然后，较全面深入地评述了有机试液的ICP-AES光谱分析技术的研究进展，讨论了有机溶剂对ICP放电稳定性的影响及提高稳定性的途径，有机试剂对背影和分析元素谱线强度的影响及其原因，比较了“有机ICP”和“水溶液ICP”的分析化学特性，详细地介绍了ICP-AES在各种有机试液直接分析中的应用。第二部分是稀土元素的ICP-AES分析的研究。首先测定了十五种稀土元素192条灵敏线的ICP-AES摄谱法的检出限和工作曲线线性范围。然后重点进行了乙醇溶剂的预去溶研究，即把预去溶进样的特点和乙醇的较高挥发性结合起来借以提高玻璃同心雾化器的进样效率，合稀土元素谱线速度显著增大，检出限改善5-12倍；同时研究了进样效率提高的机理以及去溶装置的去溶效率，发现残余乙醇进入ICP对谱线强度有抑制作用。详细地研究了由于乙醇导入ICP而产生的CN带对稀土元素灵敏线的干扰及CN带强率与ICP工作条件的关系，指出适当增加炸管的外管长度可以十分有效地抑制CN带。最后以纯Y_2O_3的ICP-AES分析为例，研究了基体对分析元素谱线强度的影响及基体效应的产生机理，提出用外加内标法代替通常的基体匹配法来克服基体效应，分析方法用于纯Y_2O_3中十四个稀土杂质的测定，获得较为满意的结果。第三部分是乙醇导入时ICP激发特性的研究，主要包括以下内容。（1）观察了乙醇对谱线强度的影响及这些影响与元素电离电位和谱线激发电位的关系，发现随乙醇浓度增大，经溶液进炬速率校正以后的“硬线”强度单调减小，而“软线”强度则出现极小值，以此结果为基础确定了某些未分类稀土元素光谱线的电离态并估测了它们的激发电位。（2）详细地研究了乙醇对ICP激发温度、气体温度、电子数密度以及易电离元素基体效应的影响，讨论了乙醇导入时分析元素在ICP中的电离过程的变化及“有机ICP”的热平衡特性。（3）研究了乙醇对ICP能量输适的影响，发现随乙醇浓度增大，等离子体电流减小，导致等离子体短体积增大（即“有机ICP”的扩张效应），可能使分析物在等离子体中的往向扩散得到增强。最后列出了305篇参考文献。全文共有图66个、表33个。