第03章+原子吸收光谱分析法.ppt

* 基本原理 2．原子荧光的类型 原子荧光可分为共振荧光、非共振荧光与敏化荧光等三种类型。 ①．共振荧光 气态自由原子吸收共振线被激发后，再发射出与原激发辐射波长相同的辐射即为共振荧光。 a b c d * 原子荧光的类型 ②．非共振荧光 当荧光与激发光的波长不相同时，产生非共振荧光。 a． 直跃线荧光 　 激发态原子跃迁回至高于基态的亚稳态时所发射的 荧光。 a b c d * 非共振荧光 b．阶跃线荧光 正常阶跃线荧光为被光照激发的原子，以非辐射形式返回到较低能 级，再以辐射形式返回基态而发射的荧光(A) 。其荧光波长大于激发线 波长。 热助阶跃线荧光为被光致激发的原子，跃迁至中间能级，又发生热 激发至高能级，然后返回至低能级发射的荧光（B）。 a b c d * 非共振荧光 c．anti-Stokes荧光 当自由原子跃迁至某一能级，其获得的能量一部分是由光源激发能供给，另一部分是热能供给，然后返回低能级所发射的荧光为anti-Stokes荧光。其荧光能大于激发能，荧光波长小于激发线波长。 d．敏化荧光 受光激发的原子与另一种原子碰撞时，把激发能传递给另一个原子使其激发，后者在以辐射形式去激发而发射荧光即为敏化荧光。 a b c d * 基本原理 3．荧光强度 荧光强度If正比于基态原子对某一频率激发光的吸收强度Ia。 If = ? Ia 式中?为荧光量子效率，即发射荧光光量子数与吸收激发光量子数之比。 若激发光源是稳定的，入射光是平行而均匀的光束，自吸可忽略不 计，则基态原子对光吸收强度Ia用吸收定律表示 Ia = I0(1- e -? l N) 式中I0为原子化器内单位面积上接受的光源强度，l为吸收光程长， ?为峰 值吸收系数，N为单位体积内的基态原子数。 整理可得 If = ?AI0 ? l N A 为受光源照射在检测器系统中观察到的有效面积。 当仪器与操作条件一定时，除N外，其它为常数，N 与试样中被测元 素浓度C成正比 If = KC 上式为原子荧光定量分析的基础。 * 基本原理 4．量子效率与荧光猝灭 荧光量子效率： ? = ? f / ? a 　 ? f 发射荧光的光量子数；? a吸收的光量子数之比. 受光激发的原子，可能发射共振荧光，也可能发射非共 振荧光，还可能无辐射跃迁至低能级，所以量子效率一般小 于1。 荧光猝灭: 受激原子和其它粒子碰撞，把一部分能量变成热运动与其它形式的能量，因而发生无辐射的去激发过程，这种现象称为荧光猝灭。 * 原子荧光光谱法 二、仪器 单通道：每次分析一个元素； 多通道：每次可分析多个元素； 色散型：带分光系统； 非色散型：采用滤光器分离分析线和邻近线； 特点： 光源与检测器成一定角度； * 仪器 多道原子荧光仪：多个空心阴极灯同时照射，可同时分析多个元素。 * 仪器 1. 光源 ①．高强度空心阴极灯 高强度空心阴极灯特点是在普通空心阴极灯中，加上一对辅助电极。辅助电极的作用是产生第二次放电，从而大大提高金属元素的共振线强度（对其它谱线的强度增加不大)。 ②．无极放电灯 无极放电灯比高强度空心阴极灯的亮度高，自吸小，寿命长。特别适用于在短波区内有共振线的易挥发元素的测定。 2. 光路 在原子荧光中，为了检测荧光信号，避免待测元素本身发射的谱线，要求光源、原子化器和检测器三者处于直角状态。而原子吸收光度计中，这三者是处于一条直线上。 * 原子荧光光谱法 三、定量分析方法 1．定量分析方法 — 校准曲线法 2．干扰及消除 原子荧光的主要干扰是猝灭效应。 3．氢化法在原子吸收和原子荧光中的应用 4．原子荧光光谱法的特点 ①