
【化】 self-reversal
【化】 spectral line
【化】 self-reversal
谱线自蚀(self-absorption)是光谱分析中的专业现象,指在发射光谱中,光源中心区域的高温原子发射的特定波长光线,被外围低温同种原子吸收,导致谱线中心强度减弱、两侧增强的特征性凹陷现象。该效应常见于高浓度样品或强激发光源条件,尤其在火焰原子化器或电感耦合等离子体(ICP)光源中表现显著。
其物理机制涉及原子能级跃迁的逆过程:中心区域的激发态原子辐射光子的同时,外围同种元素的基态原子通过共振吸收捕获部分光子能量,形成光谱轮廓的“自蚀”特征。这种现象在《原子光谱分析基础》(高等教育出版社)和《光谱学与光谱分析》期刊中均被列为影响定量分析精度的关键因素之一。
国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)技术报告中指出,谱线自蚀会降低分析灵敏度,需通过稀释样品、优化观测高度或采用背景校正技术进行抑制。相关研究可参考美国国家标准与技术研究院(NIST)原子光谱数据库收录的自蚀效应修正模型。
谱线自蚀是原子发射光谱分析中的一个重要现象,其核心机制和影响如下:
1. 定义与形成机制
自蚀是谱线自吸现象的极端表现。当光源(如电弧或火花)中元素浓度较高时,弧焰中心发射的谱线被外围同种元素的基态原子强烈吸收,导致谱线中心强度显著降低甚至完全消失,原本单峰的谱线可能分裂为两条线。这种现象在光谱图中表现为谱线中心凹陷或断裂。
2. 与自吸的区别
•自吸:低浓度时仅出现谱线中心强度减弱(用符号r表示)。
•自蚀:高浓度下自吸加剧,谱线中心完全被吸收(用符号R表示),形成分裂或凹陷。
3. 对光谱分析的影响
• 导致校准曲线在高浓度区域弯曲,限制线性范围;
• 降低检测灵敏度,可能造成浓度测量误差;
• 严重时需通过稀释样品或选择次灵敏线进行校正。
补充说明
自蚀现象常见于直流电弧光源,而ICP光源因温度分布均匀,自蚀效应较弱。在光谱识别中,自蚀线可作为元素高浓度存在的判据之一。
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