原子吸收光谱主要完美版资料

第七章

原子吸收光谱

分析法一、概述generalization二、原子吸收光谱的产生formationofAAS三、谱线轮廓与谱线变宽shapeandbroadeningofabsorptionline四、积分吸收与峰值吸收integratedabsorptionandabsorptioninpeakmax五、基态原子数与原子化温度relationofatomicamountingroundwithtemperatureofatomization六、定量根底quantitative第一节原子吸收光谱分析根本原理atomicabsorptionspectrometry,AASbasicprincipleofAAS它是基于物质所产生的原子蒸气对特征谱线的吸收作用来进展定量分析的一种方法。溶液中的金属离子化合物在高温下可以解离成原子蒸气，两种形状间存在定量关系。当光源发射出的特征波长光辐射经过原子蒸气时，原子中的外层电子吸收能量，特征谱线的光强度减弱。光强度的变化符合朗伯-比耳定律，进展定量分析。原子与分子一样,吸收特定能量后,产生基态→激发态跃迁；产生原子吸收光谱，即共振吸收。原子由基态→第一激发态的跃迁,最易发生。每种原子的核外电子能级分布不同，当产生由基态→第一激发态的跃迁时，吸收特定频率的辐射能量。原子吸收光谱是线状光谱。原子吸收光谱分析的特点：(1)检出限低，10-10～10-14g；(2)准确度高，1%～5%；(3)选择性高，普通情况下共存元素不干扰,无须分别；(4)运用广，可测定70多个元素〔各种样品中〕；局限性：难熔元素〔如W)、非金属元素测定困难、不能同时进展多元素分析。原子吸收光谱分析的根本过程：〔1〕用该元素的锐线光源发射出特征辐射；〔2〕试样在原子化器中被蒸发、解离为气态基态原子；〔3〕当元素的特征辐射经过该元素的气态基态原子区时，部分光被蒸气中基态原子吸收而减弱，经过单色器和检测器测得特征谱线被减弱的程度，即吸光度，根据吸光度与被测元素的浓度成线性关系，从而进展元素的定量分析。二、原子吸收光谱的产生

formationofAAS1.原子的能级与跃迁基态第一激发态,吸收一定频率的辐射能量。产生共振吸收线〔简称共振线〕吸收光谱第一激发态基态发射出同样频率的辐射。产生共振发射线〔也简称共振线〕发射光谱2.元素的特征谱线〔1〕各种元素的原子构造和外层电子排布不同基态第一激发态或第一激发态基态〔共振线〕:跃迁吸收或发射能量不同——具有特征性。特征谱线。〔2〕各种元素的基态第一激发态〔共振线〕最易发生，吸收最强，最灵敏线,分析线。〔3〕利用待测原子蒸气对同种元素的特征谱线〔共振线〕的吸收可以进展定量分析三、谱线的轮廓与谱线变宽原子构造较分子构造简单，实际上应产生线状光谱吸收线。实践上用不同频率辐射光照射(强度为I0〕时，获得一峰形吸收(具有一定宽度)。其透过光的强度符合朗伯〔Lambert)定律Iν=I0exp(-KνL)Iν为透过光的强度；Kν为在辐射频率ν处的吸收系数；L为原子蒸气的厚度；当L一定时，透射光强度Iν和吸收系数Kν及辐射频率ν有关。吸收系数Kν将随光源的辐射频率ν而改动，这是由于物质的原子对光的吸收具有选择性，对不同频率的光，原子对光的吸收也不一样。以Kν与ν作图：在频率O处，吸收系数有一极大值K0，吸收线在中心频率O的两侧具有一定的宽度。用半宽度Δ表征。吸收线Δ:10-3～10-2nm发射线Δ:5×10-4～2×10-3nm表征吸收线轮廓(峰)的参数：中心频率O(峰值频率)：最大吸收系数K0对应的频率；中心波长：λ0(nm)半宽度：Δ谱线变宽缘由：〔1〕自然宽度ΔVN在无外界影响下，谱线仍有一定的宽度，这种谱线固有的宽度为自然宽度。它与激发态原子的寿命有关，不同谱线有不同的自然宽度。在大多数情况下，约为10-5nm数量级。它与谱线的其它变宽宽度相比，可以忽略不计。〔2〕多普勒变宽〔热变宽〕ΔVD这是由于原子在空间作无规那么热运动所导致的，故又称热变宽。多普勒效应：一个运动着的原子发出的光，假设运动方向分开察看者〔接受器〕，那么在察看者看来，其频率较静止原子所发的频率低，反之，高。这种多普勒效应，使观测者接遭到很多频率稍有不同的光，于是谱线发生变宽。通常为10-4～10-3nm，它是谱线变宽的主要要素。〔3〕压力变宽〔碰撞变宽〕ΔVL由于吸光原子与蒸气中原子或分子相互碰撞而引起的能级发生略微变化，使发射或吸收频率改动而导致的谱线变宽。

劳伦兹〔Lorentz〕变宽ΔVL：10-4～10-3nm待测原子和其他粒子碰撞。随原子区压力和温度的添加而增大。赫鲁兹马克〔Holtsmark〕变宽〔共振变宽〕ΔVR：同种待测原子间碰撞。浓度高时起作用，但在原子吸收中可忽略在普通分析条件下ΔVD为主。谱线的变宽将导致原子吸收分析灵敏度的下降。四、原子吸收光谱的丈量1.积分吸收丈量法在吸收线轮廓内，以吸收系数对频率积分称为积分吸收，积分得的结果是吸收线轮廓内〔右〕的总面积，它表示原子蒸气吸收的全部能量。实际上：积分吸收与原子蒸气中吸收辐射的基态原子数成正比。讨论假设能将公式左边求出，即谱线下所围面积丈量出〔积分吸收〕。即可得到单位体积原子蒸气中吸收辐射的基态原子数N0。这是一种绝对丈量方法，如今的分光安装无法实现。(△λ=10-3，假设λ取600nm，单色器分辨率R=λ/△λ=6×105)长期以来无法处理的难题！能否提供共振辐射〔锐线光源〕，测定峰值吸收？2.峰值吸收丈量法由于当采用锐线光源进展丈量，那么Δνe<Δνa，由图可见，在辐射线宽度范围内，峰值吸收与积分吸收非常接近，可用峰值吸收替代积分吸收。吸收线中心频率处的吸收系数K0为峰值吸收系数，简称峰值吸收。1955年沃尔什提出采用锐线光源〔能发射谱线半宽度很窄的发射线的光源〕，峰值吸收与火焰中被测元素的原子浓度也成正比。实践丈量上式的前提条件：〔1〕Δνe<Δνa；〔2〕发射线与吸收线的中心频率一致。只需丈量吸收前后发射线强度的变化，便可求出被测元素的含量又由于五、基态原子数与原子化温度原子吸收光谱是利用待测元素的原子蒸气中基态原子与特征谱线吸收之间的关系来测定的。需求思索原子化过程中，原子蒸气中基态原子N0与待测元素原子总数N之间的定量关系。热力学平衡时，两者符合Boltzmann分布定律：在原子吸收光谱法中，原子化温度普通在2000～3000K，大多数元素的Ni/N0值都小于1%，即Ni与N0相比可以忽略不计。实践上可用N0替代原子化器中的原子总数N。一、流程generalprocess二、光源lightsources三、原子化安装deviceofatomization四、单色器monochromators五、检测器detector第二节

原子吸收光谱仪及主要部件atomicabsorptionspectrometerandmainparts原子吸收仪器〔1〕原子吸收仪器〔2〕原子吸收仪器〔3〕一、流程特点1.采用待测元素的锐线光源2.单色器在火焰与检测器之间3.原子化系统采用调制光源在原子化过程中，原子遭到辐射跃迁到激发态后，处于不稳定形状，将再跃迁至基态，故既存在原子吸收，也有原子发射。因此会有因原子化器中原子发射而产生的直流电信号的干扰。为了区分光源〔经原子吸收减弱后的光源辐射〕和火焰发射的辐射〔发射背景〕。进展光源的电源调制。消除干扰的措施：将光源与检测器的电源进展同步伐制，用285Hz或400Hz的方波脉冲供电。检测器只接受该频率的脉冲光信号；原子化过程发射的直流干扰信号不被检测；二、光源1.作用提供待测元素的特征光谱。为获得较高的灵敏度和准确度光源应满足如下要求；〔1〕能发射待测元素的共振线；〔2〕能发射锐线；〔3〕辐射光强度大，稳定性好。2.空心阴极灯：构造如下图3.空心阴极灯的原理施加适当电压时，电子将从空心阴极内壁流向阳极;与充入的惰性气体碰撞而使之电离，产生正电荷，其在电场作用下，向阴极内壁猛烈轰击;使阴极外表的金属原子溅射出来，溅射出来的金属原子再与电子、惰性气体原子及离子发生撞碰而被激发，于是阴极内辉光中便出现了阴极物质和内充惰性气体的光谱。用不同待测元素作阴极资料，可制成相应空心阴极灯。空心阴极灯的辐射强度与灯的任务电流有关。优缺陷：〔1〕辐射光强度大，稳定，谱线窄，灯容易改换。〔2〕每测一种元素需改换相应的灯。〔动画〕二.原子化方法火焰法：预混合型原子化器无火焰法—电热高温石墨管原子化器火焰原子化石墨炉(电热)原子化ICP原子化氢化物原子化冷原子化原子化器的作用原子化器的类型气态、基态原子蒸气越多，测定的灵敏度、准确度越高。以下的副反响越少，测定的灵敏度、准确度越高。火焰熄灭器混合室撞击球毛细管助燃气入口燃气入口排液口1〕火焰原子化器火焰原子化器图雾化器混合室自动进样器熄灭器A.构造：四部分组成：雾化器，预混合室，熄灭器，火焰。雾化器：由不锈钢或聚四氟乙烯做成。预混合室：由不锈钢、聚四氟乙烯等资料做成。燃烧器：单缝、双缝和三缝。5、10cm。火焰：雾化器混合室熄灭器火焰火焰2.火焰原子化安装——雾化器和熄灭器。〔1〕雾化器构造如下图主要缺陷：雾化效率低。〔2〕熄灭器它的作用是产生火焰，使进入火焰的试样气溶胶蒸发和原子化。熄灭器是用不锈钢资料制成，耐腐蚀、耐高温。熄灭器所用的喷灯有“孔型〞和“长缝型〞两种。预混合型熄灭器中，普通采用吸收光程较长的长缝型喷灯。喷灯的缝长和缝宽随火焰而不同，空气－乙炔焰：0.5mm×100mm;氧化亚氮－乙炔焰：0.5mm×50mm;熄灭器的高度可以上下调理，以便选择适宜的火焰原子化区域。原

子

化

器〔3〕火焰试样雾滴在火焰中，经蒸发，枯燥，离解〔复原〕等过程产生大量基态原子。火焰温度的选择：〔a〕保证待测元素充分别解为基态原子的前提下，尽量采用低温火焰；〔b〕火焰温度越高，产生的热激发态原子越多；〔c〕火焰温度取决于燃气与助燃气类型，常用空气—乙炔最高温度2600K能测35种元素。火焰类型：化学计量火焰(燃助比与化学计量比相近〕：中性火焰，温度高，干扰少，稳定，背景低，常用。富燃火焰〔燃气量大)：复原性火焰，熄灭不完全，温度稍低，测定较易构成难熔氧化物的元素Mo、Cr稀土等。贫燃火焰(助燃气量大〕：火焰温度低，氧化性气氛，适用于碱金属测定。火焰原子化器特点优点：空气-乙炔火焰(23000C):30多种金属元素的测定,10-4%~10%含量。笑气-乙炔火焰(29550C):70多种金属元素的测定,10-4%~10%含量。缺陷：同轴气动雾化器的雾化效率低。5~10%火焰的原子化效率低、还伴随着复杂的火焰反响原子蒸气在光程中的滞留时间短~10-4s大量气体的稀释作用，限制了检测限的降低只能测定液体样品4.石墨炉原子化安装〔1〕构造如下图：外气路中Ar气体沿石墨管外壁流动，冷却维护石墨管；内气路中Ar气体由管两端流向管中心，从中心孔流出，用来维护原子不被氧化，同时排除枯燥和灰化过程中产生的蒸汽。++--石墨管正电极负电极外维护气套石英窗外维护气入口冷却水套冷却水入口冷却水出口进样内维护气入口外维护气出口内维护气出口样品烟气出口入射光I0透射光Ita)电源：12~24V0~500A直流电b)炉体:冷却水、套；内、外惰性气体Arc)石墨管:光谱纯石墨长28mm、内径8mm〔2〕原子化过程原子化过程分为枯燥、灰化〔去除基体〕、原子化、净化〔去除残渣〕四个阶段，待测元素在高温下生成基态原子。温度或电流时间石墨炉原子化器的任务程序a)进样程序0~100lb)枯燥程序溶剂的沸点~1.5s/l20~60s室温枯燥升温斜率枯燥坚持温度与时间c)灰化程序(分别干扰元素)100~20000C0.5~5min灰化升温斜率灰化坚持温度与时间原子化升温斜率原子化坚持温度与时间d)原子化程序2000~30000C5~10se)高温除残程序30000C3~5s除残温度与时间枯燥程序灰化程序原子化程序高温除残程序石墨炉原子化器自动进样系统〔3〕优缺陷优点：原子化程度高，试样用量少〔1-100μL〕，可测固体及粘稠试样，灵敏度高，检测极限10-12g/L。缺陷：重现性差，测定速度慢，操作不够简便，安装复杂。5.其他原子化方法〔1〕低温原子化方法主要是氢化物原子化方法，原子化温度700~900゜C；主要运用于：As、Sb、Bi、Sn、Ge、Se、Pb、Ti等元素原理：在酸性介质中，与强复原剂硼氢化钠反响生成气态氢化物。例AsCl3+4NaBH4+HCl+8H2O=AsH3↑+4NaCl+4HBO2+13H2将待测试样在专门的氢化物生成器中产生氢化物，送入原子化器中检测，氢化物易分解，原子化温度低。特点：原子化温度低；灵敏度高〔对砷、硒可达10-9g〕；基体干扰和化学干扰小；〔2〕冷原子化法主要运用于：各种试样中Hg元素的丈量；原理：将试样中的汞离子用SnCl2或盐酸羟胺完全复原为金属汞后，用气流将汞蒸气带入具有石英窗的气体丈量管中进展吸光度丈量。特点：常温丈量；灵敏度、准确度较高〔可达10-8g汞〕；

四、单色器1.作用将待测元素的共振线与临近谱线分开。2.组件色散元件〔棱镜、光栅〕，凹凸镜、狭缝等。3.单色器性能参数〔1〕倒线色散率〔D〕两条谱线间的间隔与波长差的比值Δl/Δλ为线色散率。实践任务中常用其倒数Δλ/Δl〔2〕分辨率仪器分开相邻两条谱线的才干。用该两条谱线的平均波长与其波长差的比值/Δλ表示。〔3〕通带宽度〔W〕指经过单色器出射狭缝的某标称波优点的辐射范围。当倒线色散率〔D〕一定时，可经过选择狭缝宽度〔S〕来确定：W=DS五、检测系统主要由检测器、放大器、对数变换器、显示记录安装组成。1.检测器--------将单色器分出的光信号转变成电信号。如：光电池、光电倍增管、光敏晶体管等。分光后的光照射到光敏阴极K上，轰击出的光电子又射向光敏阴极1，轰击出更多的光电子，依次倍增，在最后放出的光电子比最初多到106倍以上，最大电流可达10μA，电流经负载电阻转变为电压信号送入放大器。2.放大器------将光电倍增管输出的较弱信号，经电子线路进一步放大。3.对数变换器------光强度与吸光度之间的转换。4.显示、记录新仪器配置：原子吸收计算机任务站一、光谱干扰及抑制spectruminterferenceandelimination二、物理干扰及抑制physicalinterferenceandelimination三、化学干扰及抑制chemicalinterferenceandelimination第三节

干扰及其抑制interferencesandelimination一、光谱干扰待测元素的共振线与干扰物质谱线分别不完全，这类干扰主要来自光源和原子化安装。〔一〕与光源有关的光谱干扰主要有以下几种：1.在分析线附近有单色器不能分别的待测元素的临近线。可以经过调小狭缝的方法来抑制这种干扰。2.空心阴极灯内有单色器不能分别的干扰元素的辐射。换用纯度较高的单元素灯减小干扰。3.灯的辐射中有延续背景辐射。用较小光谱通带(W=D·S)或改换灯〔二〕与原子化器有关的干扰这类干扰主要来自原子化器的发射和背景吸收。1.原子化器的发射来自火焰本身或原子蒸气中待测元素激发态原子的发射，如前所述，仪器采用调制方式进展任务时，可防止这一影响。

2.背景吸收背景干扰主要是指原子化过程中所产生的光谱干扰，主要有气态分子对光的吸收干扰和高浓度盐的固体微粒对光的散射干扰，干扰严重时，不能进展测定。〔1〕分子吸收与光散射分子吸收：原子化过程中，存在或生成的分子对特征辐射产生的吸收。分子光谱是带状光谱，势必在一定波长范围内产生干扰。光散射：原子化过程中，存在或生成的微粒使光产生的散射景象。背景干扰往往产生正偏向。如何消除？〔2〕背景干扰校正方法氘灯延续光谱背景校正〔190～350nm)旋转斩光器交替使氘灯提供的延续光谱和空心阴极灯提供的共振线经过火焰；氘灯延续光谱经过时：测定的为背景吸收AG(此时的共振线吸收相对于总吸收可忽略)；锐线光源经过时：测定总吸收AT；差值为有效吸收ΔA=AT-AG二、物理干扰及抑制是试样与标样溶液物理性质有差别而产生的干扰。如粘度、外表张力、密度等主要影响试样喷入火焰的速度、雾化效率、雾滴大小、原子化效率等。消除方法有：〔1〕可经过控制试液与规范溶液的组成尽量一致的方法来抑制。试样组成不详时，采用规范参与法；〔2〕尽能够防止运用粘度大的硫酸来处置样品；采用稀释的方法。三、化学干扰及抑制指待测元素与共存组分之间的化学反响所引起的干扰效应,主要影响到待测元素的原子化效率，是主要干扰源。1.化学干扰的类型〔1〕待测元素与共存物质作用生成难挥发或难解离的化合物，致使参与吸收的基态原子减少。例：a、铝、硅、硼、钛、铍在火焰中易生成难熔化合物b、硫酸盐、硅酸盐与钙生成难挥发物质。〔2〕待测元素原子发生电离反响，生成离子，不产生吸收，总吸收强度减弱，电离电位≤6eV的元素易发生电离，火焰温度越高，干扰越严重，〔如碱及碱土元素〕。2.化学干扰的抑制经过在规范溶液和试液中参与某种试剂来抑制或减少化学干扰：〔1〕选择适宜的原子化方法—提高原子化温度，可使难解离的化合物分解；采用复原性强的火焰与石墨炉原子化法，可使难解离的氧化物复原、分解。〔2〕释放剂—与干扰元素生成更稳定化合物使待测元素释放出来。例：锶和镧可有效消除磷酸根对钙的干扰。〔3〕维护剂—与待测元素构成稳定的络合物，防止干扰物质与其作用。例：参与EDTA生成EDTA-Ca，防止磷酸根与钙作用。〔4〕消电离剂—参与大量易电离的一种缓冲剂以抑制待测元素的电离。例：参与足量的铯盐，抑制K、Na的电离。〔5〕参与基体改良剂—石墨炉原子化法，在试样中参与基体改良剂，使其在枯燥或灰化阶段与试样发生化学变化，其结果能够添加基体的挥发性或改动被测元素的挥发性，以消除干扰。例：测定海水中Cd的，为了使Cd在背景信号出现前原子化，可参与EDTA来降低原子化温度，消除干扰。〔6〕化学分别法—当以上方法都不能消除化学干扰时，只好采用化学方法将待测元素与干扰元素分别。常用的化学分别方法有溶剂萃取、离子交换和沉淀分别等方法。一、定量分析方法featureparameters二、特征参数choiceofanalyticalcondition三、测定条件的选择methodofquantitativeanalysis四、运用applications第四节

分析条件的选择与运用choiceofanalyticalconditionandapplication一、定量分析方法1.规范曲线法配制一系列不同浓度的规范试样，以空白溶液调零，由低到高依次分析其吸光度值A，将获得的吸光度A数据对应于浓度c作规范曲线，在一样条件下测定试样的吸光度A数据，在规范曲线上查出对应的浓度值；或由规范试样数据获得线性方程，将测定试样的吸光度A数据带入计算。留意在高浓度时，规范曲线易发生弯曲，压力变宽影响所致；2.规范参与法取假设干份体积一样的试液〔cX〕，依次按比例参与不同量cs的待测物的规范溶液〔cO〕，定容后浓度依次为：cX，cX+cO，cX+2cO，cX+3cO，cX+4cO……分别测得吸光度为：AX，A1，A2，A3，A4……。以A对浓度cs做图得不断线，直线反向延伸，交于cs负轴于一点，图中cX点即待测溶液浓度。该法可消除基体干扰；不能消除背景干扰；二、特征参数1.灵敏度(1)灵敏度〔S〕——指在一定浓度时，测定值〔吸光度〕的增量〔ΔA〕与相应的待测元素浓度〔或质量〕的增量〔Δc或Δm〕的比值：Sc=ΔA/Δc或Sm=ΔA/Δm也就是任务曲线的斜率。习惯上，我们常用特征浓度和特征质量来表征灵敏度。火焰原子化中用特征浓度；石墨炉原子化中用特征质量。(2)特征浓度〔cc)——指能产生1%吸收或0.0044吸光度值时溶液中待测元素的质量浓度〔μg·mL-1〕.cc=0.0044ρs/A单位：μg·mL-1/1%式中ρs为试液的质量浓度〔μg·mL-1〕，A为试液的吸光度例：1μg·mL-1镁溶液，测得其吸光度为0.55，那么镁的特征浓度为：cc=0.0044ρs/A=0.0044×1μg·mL-1/0.55=8μg·mL-1/1%(3)特征质量〔mc)—指能产生1%吸收或0.0044吸光度值时溶液中待测元素的质量〔g/1%〕mc=0.0044ρsv/A单位：g/1%式中ρs为试液的质量浓度〔μg·mL-1〕，V为试液进样体积〔mL),A为试液的吸光度2.检出限〔D〕在适当置信度下，指产生一个可以确证在试样中存在某元素的分析信号所需求的该元素的最小含量。用空白溶液，经假设干次〔10-20次〕反复测定所得吸光度的规范偏向σ的3倍求得。(1)相对检出限单位：μgml-1(2)绝对检出限

单位：g三、测定条件的选择1．分析线普通选待测元素的共振线作为分析线，丈量高浓度时，也可选次灵敏线2．通带〔可调理狭缝宽度改动〕无临近干扰线〔如测碱及碱土金属〕时，选较大的通带，反之〔如测过渡及稀土金属〕，宜选较小通带。3．空心阴极灯电流在保证有稳定和足够的辐射光通量的情况下，尽量选较低的电流。4．火焰根据不同试样元素选择不同火焰类型〔燃与助燃及比例〕。5．熄灭器高度调理熄灭器高度，可使入射特征谱线经过基态原子密度最大的火焰区，灵敏度高，观测稳定性好。〔1〕高强度空心阴极灯原子吸收光谱分析的特点：通常为10-4～10-3nm，它是谱线变宽的主要要素。〔三〕氢化法在原子吸收和原子荧光中的运用指待测元素与共存组分之间的化学反响所引起的干扰效应,主要影响到待测元素的原子化效率，是主要干扰源。〔1〕自然宽度ΔVN原子与分子一样,吸收特定能量后,产生基态→激发态跃迁；火焰温度的选择：电热高温石墨炉：枯燥，灰化，原子化，净化只需丈量吸收前后发射线强度的变化，便可求出被测元素的含量(5)各种生物试样中微量元素的测定。cX，cX+cO，cX+2cO，cX+3cO，cX+4cO……用该两条谱线的平均波长与其波长差的比值/Δλ表示。检测器--------将单色器分出的光信号转变成电信号。以A对浓度cs做图得不断线，直线反向延伸，交于cs负轴于一点，图中cX点即待测溶液浓度。(1)检出限低，10-10～10-14g；四、运用运用广泛的微量金属元素的首选测定方法(非金属元素可采用间接法丈量)。(1)头发中微量元素的测定—微量元素与安康关系；(2)水中微量元素的测定—环境中重金属污染分布规律；(3)水果、蔬菜中微量元素的测定；(4)矿物、合金及各种资料中微量元素的测定；(5)各种生物试样中微量元素的测定。一、概述generalization二、根本原理basictheory三、原子荧光光度计atomicfluorescencespectrometry第五节

原子荧光光谱分析法atomicfluorescencespectrometry,AFE一、概述原子在辐射激发下发射的荧光强度来定量分析的方法；1964年以后开展起来的分析方法；属发射光谱但所用仪器与原子吸收仪器相近；1.特点(1)检出限低、灵敏度高Cd：10-12g·cm-3；Zn：10-11g·cm-3；20种元素优于AAS(2)谱线简单、干扰小(3)线性范围宽〔可达3～5个数量级〕(4)易实现多元素同时测定〔产生的荧光向各个方向发射〕2.缺陷存在荧光淬灭效应、散射光干扰等问题；原子荧光为光致发光，二次发光，激发光源停顿时，再发射过程立刻停顿。完全具有自主知识产权的分析仪器产业。原子荧光光谱法从机理看来属于发射光谱分析，但所用仪器及操作技术与原子吸收光谱法相近，故在本章学习。二、根本原理1．原子荧光光谱的产生过程过程：当气态原子遭到强特征辐射时，由基态跃迁到激发态，约在10-8s后，再由激发态跃迁回到基态，辐射出与吸收光波长一样或不同的荧光；特点：〔1〕属光致发光；二次发光；〔2〕激发光源停顿后，荧光立刻消逝；〔3〕发射的荧光强度与照射的光强有关；〔4〕不同元素的荧光波长不同；〔5〕浓度很低时，强度与蒸气中该元素的密度成正比，定量根据(适用于微量或痕量分析)；2.原子荧光的产生类型三种类型：共振荧光、非共振荧光与敏化荧光〔1〕共振荧光共振荧光：气态原子吸收共振线被激发后，激发态原子再发射出与共振线波长一样的荧光；见图A、C；热共振荧光：假设原子受热激发处于压稳态，再吸收辐射进一步激发，然后再发射出一样波长的共振荧光；见图B、D；荧光猝灭程度与原子化气氛有关，氩气气氛中荧光猝灭程度最小。谱线的变宽将导致原子吸收分析灵敏度的下降。abcd(3)线性范围宽〔可达3～5个数量级〕55，那么镁的特征浓度为：如粘度、外表张力、密度等主要影响试样喷入火焰的速度、二、原子吸收光谱的产生试样组成不详时，采用规范参与法；由于硼氢化钠在弱碱性溶液中易于保管，运用方便，反响速度快，且很容易地将待测元素转化为气体，所以在原子吸收和原子荧光光度法中得到广泛的运用。它与谱线的其它变宽宽度相比，可以忽略不计。也就是任务曲线的斜率。当L一定时，透射光强度Iν和吸收系数Kν及辐射频率ν有关。其透过光的强度符合朗伯〔Lambert)定律与充入的惰性气体碰撞而使之电离，产生正电荷，其在电场作用下，向阴极内壁猛烈轰击;空心阴极灯的辐射强度与灯的任务电流有关。E0E1E2AAFF来源于基态的共振荧光热助共振荧光1.共振荧光发射与吸收线波长一样的荧光E0E1E2E3AAFF来源于基态的直跃线荧光来源于亚稳态的直跃线荧光E0E1E2E3AAFF正常的阶跃线荧光热助阶跃线荧光E0E1E2E3AAFF来源于亚稳态阶跃激发荧光来源基态阶跃激发荧光2.非共振荧光荧光的波长与激发光不同时Stores荧光:直跃线荧光、阶跃线荧光Anti-stores荧光：阶跃激发荧光〔2〕非共振荧光当荧光与激发光的波长不一样时，产生非共振荧光；分为：直跃线荧光、阶跃线荧光、anti-Stokes荧光三种；直跃线荧光〔Stokes荧光〕：跃回到高于基态的亚稳态时所发射的荧光；荧光波长大于激发线波长〔荧光能量间隔小于激发线能量间隔〕；abcd由于荧光能级间隔小于激发线的能线间隔，所以荧光的波长大于激发线的波长。假设荧光线激发能大于荧光能，即荧光线的波长大于激发线的波长称为Stokes荧光。反之，称为anti-Stokes荧光。直跃线荧光为Stokes荧光。直跃线荧光〔Stokes荧光〕Pb原子：吸收线283.13nm；荧光线407.78nm；同时存在两种方式：铊原子：吸收线337.6nm；共振荧光线337.6nm；直跃线荧光535.0nm；abcd阶跃线荧光：光照激发，非辐射方式释放部分能量后，再发射荧光前往基态；荧光波长大于激发线波长〔荧光能量间隔小于激发线能量间隔〕；非辐射方式释放能量：碰撞，放热；光照激发，再热激发，返至高于基态的能级，发射荧光，图(c)B、D；Cr原子：吸收线359.35nm；再热激发，荧光发射线357.87nm，图(c)B、Dabcdanti-Stokes荧光：荧光波长小于激发线波长；先热激发再光照激发(或反之)，再发射荧光直接前往基态；图(d)；铟原子：先热激发，再吸收光跃迁451.13nm；发射荧光410.18nm，图(d)A、C；abcd〔3〕敏化荧光受光激发的原子与另一种原子碰撞时，把激发能传送另一个原子使其激发，后者发射荧光；火焰原子化中察看不到敏化荧光；非火焰原子化中可察看到。一切类型中，共振荧光强度最大，最为有用。A*+B=A+B*→A+B+hυ3.荧光猝灭与荧光量子效率荧光猝灭：受激发原子与其他原子碰撞，能量以热或其他非荧光发射方式给出，产生非荧光去激发过程，使荧光减弱或完全不发生的景象。荧光猝灭程度与原子化气氛有关，氩气气氛中荧光猝灭程度最小。如何恒量荧光猝灭程度？荧光量子效率：=f/