原子荧光光谱仪讲义课件.ppt

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1、原子荧光光谱仪主要内容（一）原子荧光简介（二）原子荧光发展史（三）原子荧光分析原理（四）原子荧光光谱仪组成（五）原子荧光光谱仪分析注意事项（一）原子荧光简介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。原子荧光光谱分析是利用原子荧光谱线的波长和强度进行物质的定性与定量分析的方法，它具有设备简单、灵敏度高、光谱干扰少、工作曲线线性范围宽、可以进行多元素测定等优点。在地质、冶金、石油、生物医学、地球化学、材料

2、和环境科学等各个领域内获得了广泛的应用。（二）原子荧光发展简史1.1859年克希霍夫研究太阳光时开始原子荧光理论的研究。2.1902年胡克研究原子荧光现象，观察到了钠的荧光现象。3.1964年威博尼尔提出原子荧光光谱法，可作为一种化学分析方法。4.20世纪70年代，我国一批专家学者致力于原子荧光的理论和应用研究。西北大学杜文虎、上海冶金研究所、西北有色地质研究院郭小伟等均作出了贡献。尤其郭小伟致力于氢化物发生(HG)与原子荧光(AFS)的联用技术研究，取得了杰出成就，成为我国原子荧光商品仪器的奠基人，为原子荧光光谱法首先

3、在我国的普及和推广打下了基础。（三）原子荧光分析原理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。1、原子荧光的定义E2E1E0原子荧光原子荧光的产生过程示意图（1）共振荧光：激发和去激发过程中涉及的上下能级相同，即吸收和发射波长相同。2、原子荧光的种类原子荧光一般可分为3类：即共振荧光、非共振荧光和敏化荧光，其中以共振原子荧光最强，在分析中应用最广。（2）非共振荧光：激发态原子发射的荧光波长和吸收的辐射波长不相同的原子荧光。非共振荧光可分为直

4、跃线荧光、阶跃线荧光和反斯托克斯荧光。直跃线荧光非共振荧光阶跃线荧光反斯托克斯荧光﹜λ荧光＜λ辐射λ荧光＞λ辐射a.直跃线荧光：激发态原子由高能级跃迁到高于基态的亚稳能级所产生的荧光，如Pb405.78nm。b.阶跃线荧光：激发态原子先以非辐射方式去活化损失部分能量，回到较低的激发态，再以辐射方式去活化跃迁到基态所发射的荧光，如Na589.6nm。c.反斯托克斯荧光是荧光波长比吸收光辐射的波长要短的原子荧光，如In410.18nm。（3）敏化荧光：受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，后者再从

5、辐射形式去激发而发射荧光即为敏化荧光。注意：大多数分析涉及共振荧光，因为其跃迁几率最大且用普通光源就可以获得相当高辐射密度。敏化荧光等很少用于分析，因为产生的荧光辐射密度低。3、荧光猝灭定义：荧光淬灭，又称荧光熄灭或萃灭。荧光淬灭是指处于激发态的原子，随时可能在原子化器中与其他分子、原子或电子发生非弹性碰撞而丧失其能量，荧光将减弱或完全不产生的现象。If=φIaIf—荧光强度φ—为荧光量子效率Ia—吸收光的强度If=kC4.原子荧光光谱分析原理原子荧光光谱分析法是用激发光源照射含有一定浓度的待测元素的原子蒸气，从而使基态

6、原子跃迁到激发态，然后回到较低能态或基态，发出原子荧光。测定原子荧光的强度即可求得待测样品中该元素的含量。上述公式仅仅适用于低浓度的原子荧光分析。随着原子浓度的增加，由于谱线展宽效应、自吸、散射等因素的影响会使得曲线出现弯曲。氢化物发生进样方法，是利用某些能产生初生态氢的还原剂或化学反应，将样品溶液中的待测组分还原为挥发性共价氢化物，然后借助载气流将其导入原子光谱分析系统进行测量。a.氢化物反应b.氢化物反应种类1）金属酸还原体系（Marsh反应）Zn+2HCL-----ZnCl2+2H·nH·+Mm+-----MHn

7、+H2↑缺点：能发生氢化物的元素较少；反应速度慢大约需要10分钟；干扰较为严重。2）硼氢化钠-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。该体系克服或大大减少了金属-酸还原体系的缺点，在还原能力、反应速度、自动化操作、抗干扰程度以及适用的元素数目等诸多方面表现出极大的优越性。3）碱性体系在碱性试样底液中引入NaBH4和酸进行氢化反应.在NaOH强碱性介质中氢化元素形成可溶性含氧酸盐，可消除铁、铂、铜族元素的化学干扰。4）电化学方法在5%KOH碱性介质中

8、，用电解法在铂电极上还原砷和锡，优点是空白低，选择性好1、种类液相干扰（化学干扰）------氢化反应过程中气相干扰（物理干扰）------传输过程中、原子化过程中c.干扰的种类与消除2、干扰的消除液相干扰：络合掩蔽、分离（沉淀、萃取）、加入抗干扰元素、改变酸度、改变还原剂的浓度等。气相干扰：分离、选择最佳原子化环境