原子荧光原理及应用2010技术总结.ppt

chenhongjun 一、原子荧光 光谱法是光学分析方法之一, 光谱法分为原子光谱法和分子光谱法两种,其中原子光谱法包括原子发射光谱法（AES）、原子吸收光谱法(AAS)、原子荧光光谱法（AFS）√。 原子荧光光谱分析是20世纪60年代中期提出并发展起来的光谱分析技术,是原子光谱法中的一个重要分支， 它是原子吸收和原子发射光谱的综合与发展，是一种优良的痕量分析技术。 原子荧光光谱分析的应用领域 基态的原子蒸气吸收一定波长的辐射而被激发到较高的激发态，然后去活化回到较低的激发态或基态时便发射出一定波长的辐射———原子荧光 E2 E1 E0 2、原子荧光的种类√ 原子荧光基本类型：共振荧光和非共振荧光 1）共振荧光：荧光线的波长与激发线的波长相同。 2）非共振荧光：荧光线的波长与激发线的波长不相同，大多数原子荧光线的波长比激发线的波长长。 3) 敏化原子荧光 原子荧光光谱的类型 非共振荧光按照产生的机制不同可分为： 直跃线荧光 阶跃线荧光 热助线荧光 （1）直跃线荧光：原子受到光辐射被激发，从基态跃迁到较高激发态，然后直接跃迁到能级高于基态的亚稳态能级，此时产生的荧光为直跃线荧光 （2）阶跃线荧光：原子受到光辐射激发后，在发射波长较长的荧光辐射之前，由于碰撞去活化而损失部分能量，以无辐射去激发跃迁至较低能态，再辐射跃迁至基态时所发射的荧光为阶跃线荧光。 热助线荧光：受到光照激发后的原子，通过某一非辐射过程吸收能量而激发到更高的能态，当原子直接从激发态回到基态或较低电子能级时产生的荧光为热助线荧光。 3、荧光强度与浓度的关系 原子荧光强度与分析物浓度以及激发光的辐射强度等参数存在 以下函数关系： If=?I （1） 根据比尔-朗伯定律： I=I0[1-e –KLN] （2） I=?I0[1-e –KLN] （3） 式中: ?：原子荧光量子效率 I ：被吸收的光强 L： 吸收光程 I0 ：光源辐射强度 K： 峰值吸收系数 N：单位长度内基态原子数 将(3)式按泰勒级数展开，并考虑当N很小时，忽略高次项，则原子荧光强度If表达式简化为： If=? I0KLN （4） 当实验条件固定时，原子荧光强度与能吸收辐射线的原子密度成正比。当原子化效率固定时，If 便与试样浓度C成正比。即： If=?C （5） ?为常数。(5)式的线性关系，只在低浓度时成立。当浓度增加时，(4)式带二次项、三次项… ，If与C的关系为曲线关系。 二、?氢化物（蒸气）发生?原子荧光法 1、原理 As、Sb、Bi、Se、Te、Pb、Sn、Ge 8个元素可形成气态氢化物，Cd、Zn形成气态组分，Hg形成原子蒸气。 气态氢化物、气态组分通过原子化器原子化形成基态原子，基态原子蒸气吸收辐射被激发而产生原子荧光 2、氢化物反应的种类 1）、金属?酸还原体系（Marsh反应） 2）、硼氢化物?酸还原体系 3）、电解法 硼氢化物?酸还原体系 酸化过的样品溶液中的砷、铅、锑、硒等元素与还原剂(一般为硼氢化钾或钠)反应在氢化物发生系统中生成氢化物： BH-+3H2O+H+=H3BO3+Na++8H*+Em+ =EHn+H2(气体） 式中Em+代表待测元素，EHn为气态氢化物（m可以等于或不等于n）。 使用适当催化剂，在上述反应中还可以得到了镉和锌的气态组分。 3、形成氢化物的元素的价态 元素 价态 As 3+ Sb 3+ Bi 3+ Se 2+ 、4+ Te