為什么用光波可以作化學(xué)分析
作者： ${content.author} 時(shí)間：2017-10-22 瀏覽量：2,373幾乎每一種化學(xué)元素的名字，都有一番來(lái)歷，都可以進(jìn)行一番詞源考證。
但奇怪的是，銫的拉丁文原意是“天藍(lán)”，銣的拉丁文原意是“暗紅”，鉈是“綠色”，銦是“藍(lán)色”。然而這些元素卻都是銀閃閃的金屬，怎么跟“天藍(lán)”“暗紅”“綠色”“藍(lán)色”扯在一起呢？
說(shuō)來(lái)話長(zhǎng)。
那是在1854年，德國(guó)化學(xué)家本生發(fā)明了一種煤氣燈——人們稱它為“本生燈”。本生試著把各種化合物，放在煤氣燈焰上灼燒，結(jié)果發(fā)現(xiàn)銅的化合物在燈焰中呈綠色，鈉的化合物呈黃色，鈣的化合物呈磚紅色。
這件事給了本生一種啟
示:能不能用這種方法，來(lái)分析物質(zhì)的化學(xué)成分呢？
不過(guò)，由于煤氣燈燈焰本身是帶黃色的，中心是淺藍(lán)色的，妨礙觀察那些化合物的顏色。再說(shuō)，有些不同元素的化合物，如銅、硼，在灼燒時(shí)都呈綠色，光憑焰色還不能作出肯定的結(jié)論。
德國(guó)物理學(xué)家基爾霍夫知道這件事后，便與本生合作，試驗(yàn)把那些化合物發(fā)出的光，透過(guò)三棱鏡，進(jìn)行觀察。
太陽(yáng)光透過(guò)三棱鏡，會(huì)被分解成紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七色——這是牛頓早在1666年就已紹發(fā)現(xiàn)的事兒?？墒?，從那以后，誰(shuí)都只知道用三棱鏡分解日光。
然而，基爾霍夫卻把三棱鏡對(duì)準(zhǔn)那在煤氣燈焰上灼熱的化合物所射出的光線。結(jié)果發(fā)現(xiàn)了奇跡:每一種元素灼熱后射出的光線，經(jīng)三棱鏡分光，都具有一套獨(dú)有的“顏色”。本生和基爾霍夫稱這“顏色”為光譜。
于是，本生和基爾霍夫就用光譜來(lái)分析物質(zhì)的化學(xué)成分，創(chuàng)立了嶄新的分析方法，叫做光譜分析。
本生和基爾霍夫發(fā)現(xiàn)，每一種元素的光譜中，都有它特定波長(zhǎng)的光譜線。如果某種化合物的光譜中，出現(xiàn)某一元素的特定波長(zhǎng)的光譜線，就可以斷定，這化合物中含有這種元素。這叫光譜定性分析。
他們還發(fā)現(xiàn)，特定波長(zhǎng)光譜線的亮度，與化合物中所含的這種元素的多少成正比。于是，根據(jù)特定光譜線的亮度，還可以進(jìn)一步測(cè)定這種元素在化合物中的含量。這叫光譜定量分析。
光譜分析是非常靈敏的分析方法。當(dāng)某一元素的含量只有幾十萬(wàn)分之一，百萬(wàn)分之一，也能被光譜分析査出。
本生用光譜分析法，査出了過(guò)去沒(méi)發(fā)現(xiàn)的新元素一一銫和銣。
1861年，英國(guó)化學(xué)家克魯克斯用光譜分析法，發(fā)現(xiàn)了鉈。
1863年，德國(guó)化學(xué)家利赫杰爾和萊克斯用光譜分析法，發(fā)現(xiàn)了銦。
銫的光譜線天藍(lán)色，銣的光譜線暗紅色，鉈是綠色的，銦是藍(lán)色的。它們的命名，便是從光譜線的顏色那里來(lái)的。
如今，人們用光譜分析法，已能測(cè)出百分之一克的樣品中含有一億分之一克或更少的某元素。
另外，如果把一定波長(zhǎng)的光透過(guò)某一材料，根據(jù)被吸收掉光的程度進(jìn)行分析，叫吸收光譜分析。按照透過(guò)材料是原子狀態(tài)還是分子狀態(tài)，又分為原子吸收光譜和分子吸收光譜。前者主要用于無(wú)機(jī)材料分析，后者主要用于有機(jī)材料分析。
最近，人們又把激光用于光譜分析，發(fā)明了激光光譜分析，進(jìn)一步提高了光譜分析的靈敏度，擴(kuò)大了應(yīng)用范圍，使光譜分析技術(shù)又前進(jìn)了一大步。
