原子荧光光谱分析

环境工程1401班谭翔原子荧光光谱分析1.简介

原子荧光光谱分析是利用原子荧光谱线的波长与强度进行物质的定性及定量分析方法。是介于原子吸收光谱与原子发射光谱之间的技术。基本原理：原子蒸汽吸收特征波长的光辐射后，原子被激发到高能态，在跃迁至低能级的过程中原子发射的光辐射称为原子荧光。2.优缺点1优点（1.有较低的检出限，灵敏度高。忒别对Cd，Zn等元素有较低的检出限。（2.干扰较少，谱线比较简单。

（3.分析校准曲线线性范围宽，可达3～5个数量级。

（4.能实现多元素同时测定。

2.缺点（1.适用分析的元素范围有限，有些元素的灵敏度低、线性范围窄。

（2.原子荧光转换效率低，因而荧光强度较弱，给信号的接收和检测带来一定困难。

（3.散射光对原子荧光分析影响较大，但采用共振荧光线做分析线，可有效降低散射光的影响。3.分类1.共振荧光发射与原吸收线波长相同的荧光为共振荧光。2.非共振荧光荧光的波长与激发光不同时，称非共振荧光。非共振荧光又分为直跃线荧光、阶跃线荧光、antiStokes（反斯托克斯）荧光。（1.激发态原子跃迁回至高于基态的亚稳态时所发射的荧光称为直跃线荧光。

(2.正常阶跃荧光为被光照激发的原子，以非辐射形式去激发返回到较低能级，再以辐射形式返回基态而发射的荧光。

(3.正常阶跃荧光为被光照激发的原子，以非辐射形式去激发返回到较低能级，再以辐射形式返回基态而发射的荧光。3.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。4.原理

原子荧光为光致发光，二次发光，激发光源停止时，再发射过程立即停止。对于某一元素来说，原子吸收了光辐射之后，根据跃迁过程中所涉及的能级不同，将发射出一组特征荧光谱线。由于在原子荧光光谱分析的实验条件下,大部分原子处于基态，而且能够激发的能级又取决于光源所发射的谱线,因而各元素的原子荧光谱线十分简单。根据所记录的荧光谱线的波长即可判断有哪些元素存在，这是定性分析的基础。

在一定的实验条件下,Ω和Y可视为常数。当原子浓度十分稀薄时，ΦA正比于光源强度和原子浓度,f可忽略不计。当光源强度一定、原子浓度与溶液中被测元素浓度c成正比：ΦF=Kc上式为原子荧光定量分析的基本关系式，即荧光强度与元素的浓度成正比。5.仪器

进行原子荧光测量的仪器称为原子荧光光谱仪，可分为单道和多道两类，前者一次只能测量一个元素的荧光强度，后者一次可同时测量多个元素。仪器由下述五部分组成：

1.辐射源用来激发原子使其产生原子荧光。2.单色器产生高纯单色光的装置，其作用为选出所需要测量的荧光谱线，排除其他光谱线的干扰。

3.原子化器将被测元素转化为原子蒸气的装置。可分为火焰原子化器和电热原子化器。4.检测器测量原子荧光强度的装置。5.显示装置显示测量结果的装置。6.应用

定量分析应用于冶金、地质、医药和环境保护部门中痕量元素的测量。元素有各自的特征原子荧光光谱，根据记录的荧光谱线可判断哪些元素存在。原子荧光光谱法还可用来测量火焰的温度，诊断电感耦合等离子体的特性。7.展望

原子荧光光谱法具有设备简单、各元素相互之间的光谱干扰少和多元素可以同时测定等优点，是一种有潜力的痕量分析方法。今后的任务是发展新的光源和寻找更理想的原子化器。

参考文献[1]、V.Sychra,etal.,AtomicFluorescence