为什么用光波可以做化学分析？2021-03-03

为什么用光波可以做化学分析？

几乎每一种化学元素的名字，都有一番来历，都可以进行一份词源考证。

但奇怪的是，“铯”的拉丁文原意是“天蓝”，“铷

”的拉丁文原意是“暗红”，“铊”是“绿色”，“铟”是“蓝色”。然而这些元素却都是银闪闪的金属，怎么会跟“天蓝”，“暗红”，“绿色”，“蓝色”扯在一起呢？

这可说来话长了。

那是在1854年，德国化学家本生发明了一种煤气灯--人们称它为“本生灯”。本生灯试着把各种化合物，放在煤气灯焰上灼烧，结果发现“铜”的化合物在灯焰中呈现“绿色”，“钠”的化合物在灯焰中呈现“黄色”，“钙”的化合物在灯焰中呈现“砖红色”。

这件事给了本生一种启示：能不能用这种方法来分析物质的化学成分呢？

不过，由于煤气灯灯焰本身带着黄色的，中心是浅蓝色的，妨碍了观察那些化合物的颜色。再者说，有些不同元素的化合物，如：“铜，硼”在灼烧时都是呈现“绿色”，光凭焰色还是不能做出肯定的结论。

德国物理学家“基尔霍夫”知道这件事后，便于本生合作，实验把那些化合物发出的光芒，透过三菱镜，进行观察。

太阳光透过三菱镜时，会被分解成“红，橙，黄，绿靛，蓝，紫七色”----这是“牛顿”早在1666年就已经发现的事了。可是，从那以后，谁都只知道用三菱镜分解日光。

然而，“基尔霍夫”却把三菱镜对准那在煤气灯焰上灼热的化合物所射出的光线，经过三菱镜分光，都具有一套独有的“颜色”。“本生”和“基尔霍夫”称这“颜色”为“光谱”。

于是，“本生”和“基尔霍夫”就用光谱来分析物质的化学成份，创立了崭新的分析方法，叫做“光谱分析。”

“本生”和“基尔霍夫”发现，在每一种元素的光普中，都有它特定波长的光谱线。如果某种化合物的光普中，出现某一元素的特定波长的光谱线，就可以断定这种化合物中含有这种元素。这就叫“光普定性分析”。

除此之外，他们还发现，特定波长光谱线的亮度，与化合物中所含有的这种元素的多少成正比。于是，根据特定光谱线的亮度，还可以进一步的测定这种化合物中的含量。这叫“光普定量分析”。

光普分析是非常灵敏的分析方法。当某一元素的含量只有几十万分之一，百万分之一，也能被光普分析检查出来。

本生用光普分析法，查出了过去没有发现的新元素--“铯和铷”。

1861年，英国化学家“克鲁克斯”用光普分析法，发现了“铊”。

1863年，德国化学家“利赫杰尔和莱克斯”用光普分析法，发现了“铟”。

“铯”的光谱线是天蓝色，“铷”的光谱线是暗红色，“铊”的光谱线是绿色的，“铟”的光谱线是蓝色的。它们的命名，便是从光谱新中的颜色来确定的。

如今，人们用光谱线分析法，已经能测出百分之一克的样品中含有一亿分之一克或更少的某种元素了。

另外，如果把一定波长的光透过某一种材料，根据被吸收掉光的程度进行分析，叫做“吸收光谱分析”。

按照透过材料是“原子状态还是分子状态”，又分为“原子吸收光谱和分子吸收光谱”。前者主要用于“无机材料分析”，后者主要用于“有机材料分析”。

最近，人们又把激光用于光谱分析，发明了“激光光谱分析”，进一步提高了光谱分析的灵敏度，扩大了应用范围，使光谱分析技术有前进一大步。