Nguyên lý cơ bản của phương pháp như sau: Dưới tác dụng của nhiệt độ ngọn lửa, các nguyên tử, phân tử hoặc ion của chất bị kích thích sẽ chuyển sang trạng thái các dao động của điện tử phát xạ. Cường độ phát xạđược đo bằng dụng cụ quang học rồi từđĩ tính ra nồng độ chất cần xác định.
Để phân tích một chất nào đĩ trong mẫu phân tích bằng phương pháp đo phổ phát xạ dùng ngọn lửa ta tiến hành các bước sau:
- Trước hết phải dùng nguồn năng lượng để biến mẫu thành hơi rồi chuyển nguyên tố cần xác định thành nguyên tử (giai đoạn nguyên tử hĩa mẫu).
Bảng 21. Nhiệt độ của một số ngọn lửa thường dùng (theo Poluectov)
Hỗn hợp cháy Nhiệt độ ngọn lửa (oC) Propan - khơng khí Hiđro - khơng khí Axetylen Hiđro -oxy Axetylen - oxy Propan - N2O 1700 ÷1800 2000 ÷ 2045 2125 ÷ 2397 2550 ÷ 2660 3100 ÷ 3137 2850 ÷ 2900
- Tiếp theo dùng năng lượng để kích thích nguyên tử, chuyển nguyên tử lên trạng thái kích thích. Thời gian nguyên tửở trạng thái kích thích rất ngắn (khoảng 10-8 giây) rồi lại trở về trạng thái cân bằng và giải phĩng năng lượng hấp thụ được ở dạng các bức xạ (phát xạ).
- Dùng một hệ thống phân giải quang học để tách chùm bức xạ đĩ thành những tia đơn sắc, ứng với mỗi tia đơn sắc tạo ra một vạch phổ. Loại phổ này gọi là phổ phát xạ nguyên tử.
- Dựa vào vị trí của vạch phổ ta cĩ thể xác định định tính được các nguyên tố trong mẫu phân tích. Đo cường độ vạch phổ ta cĩ thể xác định định lượng nguyên tố này.
Cường độ vạch quang phổ (I, đơn vị erg.cm2/giây) liên hệ với nồng độ C bằng phương trình Schaibelomakin:
I = a.Cb (2-21)
60 a: hệ số tỷ lệ.
b: hằng số thực nghiệm; b = 1 khi nồng độ c nhỏ; b < 1 khi nồng độ C (mol/L)lớn.