分析化学手册.3A.原子光谱分析（第三版）

郑国经，原北京首钢冶金研究院教授级高工，北京理化分析测试学会副理事长，北京光谱学会理事长，长期从事特种金属材料化学检测和分析方法研究及技术开发工作，承担与新材料研发相关的化学方面的研究任务和技术管理工作。在成分化学分析、痕量元素化学分析及原子吸收光谱、等离子体发射光谱仪器分析方面积累了丰富的研究经验。著有《原子发射光谱分析技术及应用》。

　　《分析化学手册.3A.原子光谱分析（第三版）》是《分析化学手册》（第三版）的3A分册，按原子光谱分析技术及仪器类型编排，《分析化学手册.3A.原子光谱分析（第三版）》共分五篇，首篇为光谱分析概论；第二篇为原子发射光谱分析，包括火花放电原子发射光谱分析、电弧原子发射光谱分析、电感耦合等离子体原子发射光谱分析、微波等离子体原子发射光谱分析、辉光放电原子发射光谱分析、激光诱导击穿光谱分析以及火焰原子发射光谱分析；第三篇为原子吸收光谱分析，包括火焰原子吸收光谱分析及无火焰原子吸收光谱分析技术；第四篇为原子荧光光谱分析，包括蒸气发生无色散原子荧光分析技术；第五篇为X射线荧光光谱分析，包括波长色散X射线荧光光谱、能量色散X射线荧光光谱及微区X射线荧光光谱分析技术。全书每门分析技术均按分析特性、基本原理、仪器结构、定性及定量分析方法、应用实例及参考文献编撰，便于查阅。
　　《分析化学手册.3A.原子光谱分析（第三版）》给出了准确的概念和定义、翔实的分析方法、海量的数据和丰富的应用实例，在兼顾基础的同时更加注重现代技术与仪器的应用，具有较强的实用性。
　　《分析化学手册.3A.原子光谱分析（第三版）》为分析化学工作者的工具书，可供化学、化工、材料、冶金、地质、矿产、环境、生物等领域从事光谱分析的技术人员和科研人员阅读参考，也可作为高等院校分析化学及相关专业师生的教学参考书。

篇 光谱分析概论
章 光谱分析导论2
节 有关物质的辐射和光学性能2
一、电磁辐射的基本性质2
二、电磁辐射与物质的作用4
三、电磁波谱6
四、光学性能的相关术语6
第二节 光谱的分类及有关定律、定义9
一、光谱的形状9
二、光谱类型 10
三、光谱分析法 10
四、光谱分析法的定律和定义 11
第三节 光谱分析法仪器概述及术语 13
一、光谱分析法仪器概述 13
二、特征及一般性能 14
三、光谱仪器组分部件的特征及性能 14
第四节 有关光谱分析的国内外期刊文献介绍 16
一、文献检索工具 16
二、光谱分析的主要期刊18
三、光谱分析相关的工具书22
参考文献24
第二章 原子光谱分析基础25
节 原子光谱分析技术的分类与发展25
一、原子光谱分析技术的分类25
二、原子光谱分析技术的发展26
第二节 原子光谱分析的基础知识32
一、原子能级与原子光谱项32
二、原子光谱的规律性35
三、辐射跃迁51
四、谱线特性59
第三节 原子光谱的定性及定量分析140
一、光谱定性分析140
二、光谱半定量分析141
三、光谱定量分析141
参考文献142
第二篇 原子发射光谱分析
第三章 原子发射光谱分析概述 144
节 原子发射光谱分析方法的分类 144
第二节 原子发射光谱分析过程及仪器组成 145
第三节 原子发射光谱的分析方法 146
一、定性分析 146
二、光谱半定量分析 181
三、定量分析方式 182
参考文献 274
第四章 火花放电原子发射光谱分析275
节 火花放电原子发射光谱的分析特点275
一、火花放电原子发射光谱的激发光源275
二、火花放电原子发射光谱仪的结构275
三、火花放电原子发射光谱的使用方式276
第二节 基本理论276
一、火花激发光源的特点276
二、火花放电的激发机理 277
三、火花光源的激发能量与电路参数的关系 278
第三节 火花放电原子发射光谱仪器 280
一、火花放电光源 280
二、分光系统 285
三、测量系统 287
四、仪器的使用与维护 301
第四节 定性及定量分析 304
一、火花源原子发射光谱分析的操作与分析方法 304
二、火花放电原子发射光谱分析样品的要求 306
三、标准化及标准样品 307
四、定量分析方法 308
五、分析质量及其监控 309
六、火花源原子发射光谱分析的误差来源及干扰校正 310
七、常用发射光谱分析线 311
八、常用火花放电光谱仪 313
第五节 火花放电光谱分析的应用 315
一、金属及合金的化学成分分析 315
二、火花放电光谱分析技术的应用前景 326
参考文献 329
第五章 电弧原子发射光谱分析 330
节 电弧发射光谱分析的特点 330
一、电弧原子发射光谱分析法概况 330
二、电弧光源的光谱分析特点 330
三、电弧光谱分析的定量方式 330
第二节 电弧光源的基本理论 331
一、直流电弧光源 331
二、交流电弧光源 333
三、交直流电弧光源 335
四、电弧光源的分析特性 336
第三节 仪器装置及测定方式 338
一、电弧发射光谱分析装置 338
二、电弧光谱分析方法 340
三、摄谱技术 348
第四节 分析方法及定量方式 406
一、电弧发射光谱分析操作 406
二、标准化及标准样品411
三、电弧直读法分析的误差来源及注意事项412
第五节 电弧发射光谱法的应用412
一、应用实例413
二、分析标准应用415
参考文献415
第六章 电感耦合等离子体原子发射光谱分析416
节 概述416
一、等离子体的概念416
二、光谱分析中的等离子体概念417
三、等离子体光谱分析的类型及其特性417
第二节 电感耦合等离子体光源419
一、ICP-AES 分析技术的发展与特点419
二、ICP-AES 光源的获得及其特点420
三、ICP 光源的物理特性422
四、ICP 光源的光谱特性425
第三节 电感耦合等离子体原子发射光谱仪器的构成431
一、高频发生器431
二、ICP 炬管434
三、进样系统436
四、分光系统448
五、光电转换及测量系统456
六、几种常见的ICP 发射光谱仪结构464
七、商品仪器举例471
第四节 电感耦合等离子体原子发射光谱仪器使用与分析操作473
一、ICP 仪器工作参数的设定473
二、ICP-AES 光谱仪的使用477
第五节 电感耦合等离子体原子发射光谱分析的应用491
一、在黑色冶金分析中的应用491
二、在有色金属材料分析上的应用496
三、在地质、矿产资源领域上的应用502
四、在石油化工及能源领域中的应用506
五、在水质、环境分析领域中的应用511
六、在食品分析上的应用 514
七、在生物与植物样品(包括中草药)分析中的应用 517
八、在电子电器、轻工产品分析中的应用 519
九、在其他领域的标准分析方法 520
十、在元素形态分析中的应用 521
十一、ICP-AES 分析常用谱线 522
参考资料 529
参考文献 529
第七章 微波等离子体原子发射光谱分析 530
节 微波等离子体原子发射光谱分析法概述 530
一、名词术语 530
二、发展概要 530
三、应用范围和发展 532
第二节 微波等离子体光源 533
一、微波等离子体（MWP）的获得及其类型 533
二、MWP 光源的物理化学特性 535
三、MWP 光源的光谱特性 537
第三节 微波等离子体原子发射光谱仪器构成 539
一、微波等离子体发生系统 540
二、进样系统 540
三、分光检测系统 541
四、商品仪器举例 541
第四节 微波等离子体原子发射光谱分析技术的特点 542
一、可获得多种常压等离子体激发光源 542
二、MWP 中主要组分的数目密度和能量 542
三、MWP-AES 常用的元素发射光谱谱线 543
第五节 微波等离子体原子发射光谱法的分析应用 554
一、MWP-AES 分析的应用领域 554
二、HeMIP-AES 用于色谱检测 556
三、HeMPT-AES 用于大气污染物连续实时监测558
四、MPT-AES 用于合金材料分析559
五、MWP-AES 用于临床诊断559
六、常压N2MP-AES 的分析应用562
第六节 技术展望565
参考文献567
第八章 辉光放电原子发射光谱分析567
节 辉光放电原子发射光谱原理567
一、辉光放电的产生及过程567
二、辉光放电形成的发射光谱580
三、辉光放电的供能方式581
四、辉光放电发射光谱的成分和深度分析585
第二节 辉光放电原子发射光谱的主要仪器设备589
一、辉光放电光谱仪的基本组成589
二、辉光放电光谱仪器的基本控制参数595
三、常用辉光放电发射光谱仪596
第三节 辉光放电原子发射光谱的分析技术与方法598
一、样品的选择与准备598
二、辉光放电发射光谱分析参数的优化601
三、辉光放电发射光谱法的校准607
四、辉光放电发射光谱的分析应用614
五、辉光放电发射光谱分析线选择625
六、辉光放电发射光谱分析国内外相关标准及参考资料640
第四节 辉光放电原子发射光谱的应用641
一、在冶金行业中的应用641
二、在环境、有机物领域中的应用642
三、在其他成分分析领域中的应用643
四、在材料表面分析中的应用643
参考文献647
第九章 激光诱导击穿光谱分析652
节 激光诱导击穿光谱分析发展历程与现状652
第二节 激光诱导击穿光谱分析原理654
一、激光与物质相互作用机理654
二、LIBS 等离子体光源参数诊断 655
三、LIBS 定性分析 657
四、LIBS 定量分析 659
第三节 激光诱导击穿光谱仪器装置 659
一、LIBS 仪器结构 659
二、双脉冲LIBS 系统 663
三、超短脉冲LIBS 系统 665
四、便携式LIBS 系统 666
五、远距离遥测LIBS 系统 667
第四节 激光诱导击穿光谱分析技术及方法 669
一、LIBS 成分分析 669
二、LIBS 表面微区分析 672
第五节 激光诱导击穿光谱的应用 673
一、在工业生产领域中的应用 673
二、在环境领域中的应用 678
三、在生物医学领域中的应用 679
四、在空间探索及核工业领域中的应用 680
五、在文物鉴定领域中的应用 681
参考文献682
第十章 火焰原子发射光谱分析687
节 火焰原子发射光谱分析的基础687
一、火焰原子发射光谱法基本原理687
二、火焰成分与温度689
三、火焰分析特性689
第二节 仪器装置718
一、激发光源718
二、分光器719
三、检测器719
四、火焰发射光谱法仪器720
第三节 火焰原子发射光谱法的误差来源及消除方法720
一、FAES 法的误差来源及操作注意事项720
二、FAES 法与FAAS 法的比较721
第四节 火焰原子发射光谱法的应用721
参考文献724
第三篇 原子吸收光谱分析
第十一章 原子吸收光谱分析概论 728
节 原子吸收光谱分析的特点 728
第二节 原子吸收光谱的基本术语和概念 729
参考文献 731
第十二章 原子吸收光谱分析的基本原理 732
节 原子吸收光谱 732
一、不同能级原子的分布 732
二、原子吸收光谱的产生 732
三、原子吸收光谱的谱线波长 733
四、原子吸收光谱的谱线轮廓 733
五、原子吸收光谱的谱线强度 735
第二节 原子吸收光谱分析中原子化方法 735
一、火焰原子化 735
二、无火焰原子化的基本过程和原子化机理 737
三、氢化原子化法739
四、冷蒸气发生火焰原子化法739
第三节 原子吸收光谱法中的干扰及消除方法739
一、化学干扰739
二、电离干扰741
三、光谱干扰743
四、物理干扰746
五、背景吸收干扰747
第四节 原子吸收光谱分析的定量关系750
一、吸光度与被测元素浓度关系750
二、原子吸收测量的基本关系式751
第五节 原子吸收光谱法常用基本数据751
一、元素共振线的跃迁谱项751
二、部分原子吸收线的振子强度755
三、原子吸收光谱分析中元素主要吸收线及相对灵敏度756
四、谱线宽度数据757
五、原子化效率（β值） 764
六、各种火焰性能 766
参考文献 767
第十三章 原子吸收光谱仪器 768
节 原子吸收光谱仪的组成和构造 768
第二节 原子吸收光谱仪的激发光源 769
一、锐线光源 769
二、连续光源 772
三、背景校正连续光源 773
第三节 原子吸收光谱仪的原子化器 773
一、火焰原子化器 773
二、石墨炉原子化器 775
三、氢化物发生-原子化器 779
四、冷蒸气发生-原子化器 780
五、电热丝原子化器 780
第四节 原子吸收光谱分光系统 780
一、原子吸收光谱仪的外光路 780
二、原子吸收光谱仪的分光系统 781
第五节 原子吸收光谱仪的检测系统 784
一、光电倍增管 784
二、固态检测器 785
三、双检测器 786
第六节 原子吸收光谱仪进样系统 787
第七节 原子吸收光谱仪的一般操作规程 787
一、火焰原子吸收光谱仪 788
二、石墨炉原子吸收光谱仪 789
三、火焰原子吸收光谱仪性能的判断和要求 789
第八节 原子吸收光谱仪的安装及维护 790
一、安装条件 790
二、仪器的日常维护 791
三、仪器的安全操作要求 794
四、原子吸收光谱仪常见故障及处理 795
五、原子吸收光谱仪的校准和期间核查 796
第九节 国内外常见原子吸收光谱仪 798
参考文献 800
第十四章 原子吸收光谱分析的实验技术801
节 进样技术801
一、火焰原子吸收光谱法的进样技术801
二、无火焰原子吸收光谱法的进样技术801
第二节 基体改进技术802
一、基体改进剂的类型802
二、基体改进的机理803
第三节 石墨管改进技术804
一、石墨管改进机理804
二、几种常用的石墨管改进方法804
第四节 平台原子化技术805
第五节 探针原子化技术806
第六节 原子吸收光谱分析法中的背景校正技术807
一、氘灯法校正背景807
二、塞曼效应法校正背景809
三、空心阴极灯自吸收法校正背景811
四、连续光源高分辨率法校正背景812
五、双波长法校正背景813
六、背景校正能力的测试815
第七节 流动注射（FIA）与原子吸收法联用技术816
第八节 原子吸收光谱分析的间接测定技术818
第九节 原子吸收光谱分析的绝对分析法821
一、火焰原子吸收绝对分析法821
二、石墨炉原子吸收绝对分析法821
参考文献822
第十五章 原子吸收光谱法的分析方法823
节 原子吸收光谱分析的一般步骤823
一、样品制备823
二、火焰原子吸收光谱测定条件的选择827
三、无火焰原子吸收光谱测定条件的选择830
四、原子吸收光谱分析的定量方法832
第二节 火焰原子吸收光谱法元素的测定条件833
第三节 无火焰原子吸收光谱法元素的测定条件 843
参考文献 847
第十六章 原子吸收光谱分析的应用 848
节 金属及合金分析应用 848
第二节 地质与矿物分析应用 849
第三节 能源、石油化工分析应用852
第四节 环境分析应用854
第五节 水质分析应用857
第六节 食品及饲料分析应用860
第七节 生化样品分析应用863
第八节 中药及植物制品分析应用867
第四篇 原子荧光光谱分析
第十七章 原子荧光光谱分析概述 872
节 原子荧光光谱分析的发展 872
第二节 原子荧光光谱分析的特点 873
第三节 原子荧光光谱分析的基本术语 873
参考文献 874
第十八章 原子荧光光谱分析的基本原理 875
节 原子荧光的产生 875
第二节 原子荧光的类型 875
一、共振荧光 875
二、非共振荧光 876
三、敏化荧光 877
四、原子荧光的能级跃迁 877
五、各元素原子荧光能级跃迁与相对荧光强度 878
第三节 原子荧光谱线强度及影响因素 885
一、荧光量子效率 885
二、荧光猝灭 886
三、原子荧光的饱和效应 887
第四节 原子荧光光谱分析的定量关系式 887
参考文献 888
第十九章 原子荧光光谱分析仪器 889
节 原子荧光光谱仪的类型 889
一、有色散原子荧光光谱仪 889
二、非色散原子荧光光谱仪 889
第二节 原子荧光光谱仪器的关键部件 890
一、激发光源 890
二、原子化器 894
三、检测系统 897
四、不同激发光源与原子化器各元素的检出限898
第三节 蒸气发生-原子荧光光谱分析技术935
一、方法的特点935
二、方法的应用范围935
三、蒸气发生样品导入系统935
第四节 典型的蒸气发生-原子荧光光谱仪938
一、仪器的结构与工作原理938
二、国内外主要的商品原子荧光光谱仪940
参考文献941
第二十章 蒸气发生-原子荧光光谱分析实验技术942
节 蒸气发生法的基本原理942
一、氢化物发生法942
二、汞蒸气发生法943
三、挥发性化合物发生法944
第二节 蒸气发生-原子荧光光谱分析中的干扰944
一、干扰的分类944
二、液相干扰的产生与克服945
三、气相干扰的产生与克服946
参考文献947
第二十一章 色谱-原子荧光光谱联用技术及其应用948
节 液相色谱与原子荧光光谱的联用948
第二节 气相色谱与原子荧光光谱的联用950
第三节 毛细管电泳与原子荧光光谱的联用951
参考文献951
第二十二章 原子荧光光谱分析在各领域中的应用 952
节 地质领域中的应用 952
第二节 金属与矿物领域中的应用 954
第三节 环境领域中的应用 956
第四节 食品与饲料领域中的应用959
第五节 生物与医药领域中的应用961
第六节 化工与轻工产品领域中的应用963
第七节 石油及其加工产品领域中的应用965
第八节 原子荧光光谱分析方法现行标准966
第五篇 X 射线荧光光谱分析
第二十三章 X 射线荧光光谱分析原理 973
节 X 射线产生原理 973
一、宇宙X 射线 973
二、同步辐射X 射线 973
三、X 射线连续谱 973
四、元素特征X 射线 974
第二节 X 射线特性 975
一、光电效应与俄歇效应 975
二、光电方程、Moseley 定律 975
三、跃迁选择定则 975
四、受禁跃迁及卫星线 976
五、荧光产额 977
第三节 X 射线与物质的相互作用 978
一、X 射线吸收 978
二、吸收边 978
三、X 射线散射 979
四、X 射线衍射 980
参考文献 981
第二十四章 X 射线荧光光谱仪 982
节 激发源 982
一、X 射线管 982
二、X 射线管特性与靶材选择 983
三、激发条件选择 983
第二节 探测器 984
一、正比计数器 984
二、闪烁计数器 984
三、逃逸峰 985
四、半导体探测器 985
第三节 波长色散X 射线荧光光谱仪 986
一、波长色散光谱仪结构与工作原理 986
二、波长色散光谱仪激发源系统主要部件与作用987
三、波长色散光谱仪探测器系统主要部件与作用988
第四节 能量色散X 射线荧光光谱仪989
一、能量色散光谱仪结构及主要部件989
二、谱处理991
第五节 偏振及全反射X 射线荧光光谱仪991
一、偏振X 射线荧光光谱仪991
二、全反射X 射线荧光光谱仪992
参考文献993
第二十五章 X 射线荧光光谱分析样品制备技术995
节 样品制备中的一般性原则995
一、应关注的问题995
二、样品制备的一般性原则996
第二节 固体块样的制备997
一、概述997
二、金属及合金样品的制备997
第三节 粉末压片法998
一、压环法998
二、直接压制法998
三、镶边法和样品杯法999
四、加入黏结剂压制999
第四节 玻璃熔片法999
一、玻璃熔片法及其优点999
二、熔剂1000
三、熔融辅助试剂1002
四、坩埚和模具1002
五、熔样设备1002
六、玻璃熔片法的误差控制1003
参考文献1003
第二十六章 X 射线荧光光谱定量分析方法与数据处理 1004
节 定量分析概述 1004
第二节 基体校正理论与方法 1005
一、经验系数法 1005
二、理论影响系数法 1007
三、基本参数法 1011
四、内标法 1012
五、标准加入法 1012
第三节 无标样定量分析 1013
第四节 薄样和多层膜分析 1014
一、薄样及其分析 1014
二、多层膜分析 1015
第五节 常用数据处理方法 1015
一、离群值的判断和处理 1015
二、重复性与再现性 1017
三、测量结果的比较 1018
四、测量结果的处理和报告 1018
参考文献 1019
第二十七章 微区X 射线光谱分析技术与应用 1021
节 同步辐射X 射线荧光光谱分析 1021
一、同步辐射装置：原理与特性 1021
二、同步辐射X 射线光源聚焦方式与原理 1022
三、SRXRF 应用 1024
第二节 X 射线吸收谱形态分析技术 1024
一、XAFS 原理 1024
二、XAFS 光束线设计和光学器件 1026
三、XAFS 的几种探测模式 1027
四、XAFS 应用 1028
第三节 微区X 射线荧光光谱分析 1028
一、毛细管透镜聚焦原理 1029
二、三维共聚焦光谱仪结构与原理 1029
三、微区XRF 分析应用 1030
第四节 扫描电镜微区成分分析技术 1034
一、扫描电镜基本原理1034
二、扫描电镜微区成分分析技术1034
三、扫描电镜结合微区成分分析技术的应用1036
参考文献1038
第二十八章 X 射线荧光光谱分析应用1040
节 地质、生态与环境样品分析1040
第二节 生物样品分析1044
第三节 冶金及材料分析1048
第四节 考古样品分析1055
第五节 刑侦样品分析1059
第六节 大气飘尘分析1061
第七节 活体分析1064
参考文献1067
第二十九章 XRF 分析标准物质与标准方法1070
节 XRF 分析标准物质和方法概述1070
一、XRF 分析标准物质概况1070
二、XRF 分析标准方法概况1071
第二节 XRF 标准方法的主要应用领域1073
第三节 XRF 标准方法应用实例1075
一、石油领域XRF 分析标准方法实例1075
二、钢铁领域XRF 分析标准方法与应用技术1075
三、矿石样品XRF 分析标准方法与应用技术1076
四、电子电气产品中限用物质铅、汞、铬、镉和溴的快速筛选1076
五、硅片表面金属沾污的全反射X 射线荧光光谱测试方法1077
六、首饰贵金属含量测定1077
参考文献1078
附表1079
缩略语表 1191
主题词索引 1195
表索引1201