原子荧光分析法课件.ppt

原子荧光光谱法 Atomic fluorescence spectrometry, AFS 原子荧光光谱法 定义——是一种通过测量待测元素的原子蒸气在辐射能激发下所产生荧光的发射强度，来测定待测元素含量的一种发射光谱分析方法。 特点 1）灵敏度高，检出限较低。采用高强度光源可进一步降低检出限； 2）谱线干扰少；可以做成非色散AFS； 3） 校正曲线范围宽(3-5个数量级)； 4）易制成多道仪器---多元素同时测定； 5）荧光猝灭效应、复杂基体效应等可使测定灵敏度降低； 6）散射光干扰； 7）可测量的元素不多，应用不广泛（主要因为AES和AAS的广泛应用，与它们相比，AFS没有明显的优势） 原子荧光的产生 荧光是一种光致发光现象，将试样溶液通过火焰原子化器或无火焰原子化器时，试样溶液中许多金属元素变为基态原子而成为原子蒸气。如有光源发出的强射线照射到原子蒸气上，金属原子吸收特征波长光的能量，从基态激发到高一级能态，激发的金属原子在由激发态返回到基态时发出了与激发光波长相等的荧光。 共振荧光——与激发光的波长相同的荧光。原子荧光分析中最常用的一种荧光。 原子荧光定量分析的依据 各种元素的原子所发射荧光的波长各不相同，这是各种元素原子的特征。 在原子浓度很低时，所发射的荧光强度和单位体积原子蒸气中该元素基态原子数目成正比，如将激发光强度和原子化条件保持一定，可由荧光强度测出试样溶液中该元素的含量，这是荧光定量分析的依据。 荧光强度IF 原子荧光分光光度计 原子荧光分析所用的仪器和原子吸收分析一些部件相同 为避免激发光源发射的辐射对原子荧光检测信号的影响，原子荧光光度计的光源、原子化器、分光系统不在一条直线上，而是排成一定的角度，如直角。 原子荧光分光光度计 采用火焰及非火焰原子化器（石墨炉）实现原子化，但火焰会产生荧光淬灭。 荧光淬灭——在原子荧光发射过程中，受激原子和其他粒子碰撞，将部分能量变成热运动或其他形式的能量而损失。荧光淬灭会使荧光的量子效率降低，从而降低测定灵敏度。 空气-乙炔火焰具有较强的淬灭作用，宜使用惰性气体Ar作雾化气体的氢-氧火焰。或以He为保护气体（代替N2）的石墨炉原子化器。 原子荧光分光光度计 光源：由于荧光强度与激发光的强度成正比，为了提高测定的灵敏度，应采用发射高强度辐射线的激发光源，如高强度空心阴极灯、无极放电灯、ICP、激光等。 原子化器：与原子吸收光度计相同。但所用的火焰与AAS的不同，主要是因为在通常的AAS火焰中，荧光猝灭严重，必须用Ar稀释的火焰。当用氢化物发生法时，直接使用Ar气氛下的石英加热方法进行原子化。 分光系统：非色散型用滤光器（因荧光光谱简单）；色散型荧光仪用光栅 检测器：色散型荧光仪用光电倍增管 光源与检测器成900C：防止激发光源发射的辐射对原子荧光信号测定的影响。 原子荧光光谱法测定砷、硒、锑、铋 水样经消解处理后，加入硫脲，将砷、锑、铋还原成三价，硒还原成四价； 加入硼氢化钾溶液，三价砷、锑、铋和四价硒生成氢化物 用氩气导入电热石英管原子化器，在氩、氢火焰中原子化，产生的原子蒸气分别吸收相应元素空心阴极灯发射的特征光后，被激发发射原子荧光，荧光强度与样品中金属含量成正比从而定量分析。 冷原子荧光法测汞 将水样中的汞离子还原为基态汞原子蒸气，吸收253.7nm的紫外光后，被激发而发射特征共振荧光，在一定测量条件下和较低浓度范围内，荧光强度与汞浓度成正比。 适合地面水、生活污水、工业废水 思考题 从工作原理、仪器设备上对原子吸收法及原子荧光法作比较。 * *