荧光光谱分析原理

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1、原子吸收和原子荧光光谱基本原理和分析技术一、基本原理1.光的吸收和发射能级图Na:32S½32P3/232P1/2：589.0nm589.5nm吸收和辐射△E=Ei-E0=hv受激吸收：dNoi=Boi(v)Nodt自发辐射:dNio=AioNidt受激辐射:dNio=Bio(v)NidtE0Ei2.原子谱线的轮廓V0=△E/h中心频率:（v0）宽度（半宽）:（△v）自然宽度多普勒宽度络伦兹宽度共振宽度K0v0△v½K0二、光谱仪器1.组成：光源原子化器分光系统检测系统光源检测原子化器分光原子

2、化器分光光源检测检测原子吸收仪原子荧光仪1.光源空心阴极灯：结构：阴极：纯金属阳极：环状W、Ni、Ta光窗：石英或紫外玻璃原理：Ar+eAr+Ar++MnM+Ar+M+eM*+eM*M+hv特点：发出原子谱线(锐线)2.原子化器火焰原子化：乙炔－空气火焰T：2500KS：158cm/s<230nm有吸收乙炔－氧化亚氮T:2990KS:180cm/s氢-氩扩散火焰T：850℃离子溶液→雾滴→雾粒→分子蒸气→基态原子激发态分子ArAr+H2+SM+M+X-MX-aH2OMnXmMXMM*干燥　　热解　　

3、　　　原子化MY电热原子化：主要反应：热解反应还原反应碳化物生成易挥发化合物生成3.检测光电倍增管倍增极：δ＝N2/N1如：δ=4，n=10K=Io/Ii=410=106三、分析技术1.原子吸收光谱原子吸收的测量比尔定律吸收值：单色光：A∝C积分吸收：峰值吸收：Iv均匀介质lI0vIvldlvoKvko类型：分子吸收：气体分子氧化物氢氧化物盐类分子光散射氘灯法背景校正A空=Aa+AbA氘=AbA=A空－A氘=Aa波长范围：200～360nm自吸法背景校正光谱背景干扰测试条件的选择火焰法①分析线灵敏度

4、Zn213.9nm0—2ppm;307.5nm0—1000ppm稳定性Pb217.0nmf=0.48;283.3nmf=0.22②灯电流③通带宽度0.2nm0.4nm④火焰类型:空气-乙炔；氧化亚氮—乙炔配比:富燃火焰；中性火焰；贫燃火焰石墨炉法①石墨管热解涂层管平台石墨管②进样体积5—40ｕｌ③加热程序④保护气体Ar(99.9%)N2AlN2000℃步骤目的温度(℃)时间(s)干燥除去溶剂～溶剂沸点10～30灰化除去基体条件实验10～30原子化生成原子手册3～7空烧消除记忆≥原子化温度3～7应用适

5、合于金属元素分析碱金属LiNaK…易电离采用低温火焰加消电离剂碱土金属BeMgCa…灵敏度高存在阴离子干扰有色金属CuZnPb…灵敏度高波长短背景干扰较重黑色金属FeCoNi…谱线复杂选择窄光谱通带贵金属AgAuPt…易原子化贫燃火焰难原子化元素稀土元素SiTaW…灵敏度差高温火焰金属涂层石墨管2.氢化物发生原子荧光分析定量关系荧光强度与光源的辐射强度：If=φIa根据比尔-朗伯定律可得:按泰勒级数展开，N很小时：If=φI0klN当实验条件固定时：If=αC原子荧光光度计原理图1.气路系统2.自动

6、进样器3.氢化物发生系统4.原子化器5.激发光源6.光电倍增管7.数据处理系统8.打印机A.光学系统氢化物发生技术原理：砷、锑、铋、锡、硒、碲、铅、锗等元素KBH4反应可形成气态氢化物氢化物特点：常温下是气体原子化温度低AFSGLS截流/样品KBH4WAr分析技术1.配制溶液：2%(w/v)KBH4:溶解1克NaOH于去离子水中，然后加入4克KBH4，加去离子水稀释至200ml。5%HCl:先在烧杯中加入100ml去离子水，然后慢慢加入10ml优级纯浓盐酸，再加去离子水至200ml,作为载流溶液。砷

7、标准溶液：0、2、4、8、12μg/L,酸度为5%HCl。样品溶液：在50ml容量瓶加入10ml水样、2.5ml浓盐酸和10ml5%硫脲＋5%抗坏血酸混合溶液,定容。2．分析测试:将配制好的溶液按顺序放在样品架上，用氢化物发生原子荧光法测定，并计算测量结果。四、比较K=399.7%K=399.7%检出限：浓度范围AFS成本速度AFSAFS