原子熒光光譜的發(fā)展及其應(yīng)用

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1、原子焚光光譜的發(fā)展及其應(yīng)用1.重慶市豐都縣環(huán)境監(jiān)測(cè)站重慶市408200;2.重慶市渝北區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)站重慶市401120【摘要】原子發(fā)射光譜、原子吸收光譜以及原子熒光光譜三種分析技術(shù)均屬于原子分析光譜這門學(xué)科，他們都是根據(jù)自由原子在取得外部能量后，產(chǎn)牛.光的自發(fā)輻射、光的吸收或是熒光輻射的光譜現(xiàn)象進(jìn)行元素檢測(cè)的。它們所采用的實(shí)驗(yàn)設(shè)備有著各自的發(fā)展道路；但也有很多共同點(diǎn)，可以互相借鑒、利用。木文主要講述了原子熒光光譜儀的發(fā)展及其應(yīng)用，以期為后期研宄提供理論基礎(chǔ)。【關(guān)鍵詞】原子熒光光譜；發(fā)展；應(yīng)用1原子熒光光譜分析的概念1.

2、1原子熒光光譜分析原子熒光光譜分析法（AFS）是利用原子熒光譜線的波長(zhǎng)和強(qiáng)度進(jìn)行物質(zhì)的定性及定量分析方法，是介于原子發(fā)射光譜（AES）和原子吸收光譜（AAS）之間的光譜分析技術(shù)。它的基木原理是原子蒸氣吸收特征波長(zhǎng)的光輻射之后，原子被激發(fā)至高能級(jí)，在躍遷至低能級(jí)的過(guò)程中，原子所發(fā)射的光輻射稱為原子熒光。原子熒光光譜分析法只有設(shè)備簡(jiǎn)單、靈敏度高、光譜干擾少、工作曲線線性范圍寬、可以進(jìn)行多元素測(cè)定等優(yōu)點(diǎn)。在地質(zhì)、冶金、石油、生物醫(yī)學(xué)、地球化學(xué)、材料和環(huán)境科學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)獲得了廣泛的應(yīng)用。1.2基木原理當(dāng)氣態(tài)基態(tài)原子被只有特

3、征波長(zhǎng)的共振線照射后，此原子的外層電子吸收輻射能，可從基態(tài)或低能態(tài)躍遷到高能態(tài)，其中大部分由于二次碰撞而躍遷回基態(tài)，不發(fā)生輻射。但少部分激發(fā)原子能迅速地從激發(fā)態(tài)返回基態(tài)時(shí)同時(shí)發(fā)射出與原激發(fā)波一長(zhǎng)相同或不同的輻射，這種光叫做原子熒光。原子熒光分為共振熒光、直躍熒光、階躍熒光等。原子吸收分析中可以忽略其共振熒光，但如果改變測(cè)試條件，在與激發(fā)源成垂直的方向上，則可以測(cè)量到原子的熒光強(qiáng)度。原子熒光光譜法是通過(guò)測(cè)量待測(cè)元素的原子蒸氣在輻射能激發(fā)下產(chǎn)生的熒光發(fā)射強(qiáng)度，來(lái)確定待測(cè)元素含量的方法。發(fā)射的熒光強(qiáng)度和原子化器中單位體積該

4、元素基態(tài)原子數(shù)成正比，基于此原理我們可以進(jìn)行定量分析。2原子熒光光譜儀的發(fā)展2.1儀器研發(fā)0前，國(guó)產(chǎn)原子熒光譜儀占據(jù)國(guó)內(nèi)近90%的市場(chǎng)，是國(guó)產(chǎn)分析儀器的驕傲。在儀器研發(fā)方面，我國(guó)科學(xué)工作者取得了許多具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的成就，眾多儀器制造商及個(gè)人發(fā)明了多項(xiàng)創(chuàng)新專利和研究成果。氬氫火焰自動(dòng)低溫點(diǎn)火裝置、去除水蒸氣裝置、扣除光源漂移和脈動(dòng)裝置和在線消除還原劑氣泡裝置等實(shí)用專利技術(shù)，使儀器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用壽命增長(zhǎng)，儀器穩(wěn)定性增強(qiáng)，記憶效應(yīng)顯著減小，增強(qiáng)了原子熒光光譜儀的實(shí)用性。利用小火焰原子化技術(shù)研制的原子熒光分析儀，將火焰原子

5、焚光光譜法和HG—AFS裝置有機(jī)結(jié)合，使Au、Ag、Cu、Co、Ni等元素可以采用原子熒光光譜法測(cè)定。順序注射進(jìn)樣裝置大幅度減少樣品和試劑的消耗量，可在線自動(dòng)配置標(biāo)準(zhǔn)系列和樣品自動(dòng)稀釋，實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)化和全自動(dòng)化，提高了原子熒光光譜儀的使用效率。另一引人注0的成就是多通道技術(shù)，周志恒等從理論上闡述了多元素同步分析的定量關(guān)系、檢測(cè)系統(tǒng)的工作原理、誤差來(lái)源和硬件構(gòu)成，提出通道合并的設(shè)計(jì)思想和消除道間干擾技術(shù)，0前己成功地制造出多通道原子熒光光譜儀，最多可以同吋測(cè)定4個(gè)元素。全譜多通道蒸氣發(fā)生原子熒光光譜儀，將有色散和無(wú)色散兩

6、種技術(shù)有機(jī)地結(jié)合了起來(lái)，擴(kuò)展了現(xiàn)冇氫化物發(fā)生一原子熒光光譜儀的測(cè)量元素范圍，冇效地提升了工作效率。順序掃描無(wú)射散原子熒光光譜儀、低溫等離子體原子熒光光譜儀、節(jié)能廉價(jià)鎢絲圈爐恒磁場(chǎng)塞曼扣背景原子熒光光度計(jì)、尾氣中冇害元素的捕集阱裝置等新型專利，使原子熒光光譜儀向?qū)I(yè)化、多用途方向發(fā)展2.2新型蒸氣一原子熒光光譜法蒸氣發(fā)生一原子熒光光譜法是原子熒光光譜法中的一個(gè)重要分支，也是0前最具有實(shí)用價(jià)值的原子熒光光譜分析方法和唯一可形成商品化的原子熒光光譜儀?？蓽y(cè)定AS，Sb，Bi，Ge，Se，Te，Pb，Sn，Hg，Cd，Zn，

7、Cu，Ag，Au，Co,Ni等16種元素，具有靈敏度高、重現(xiàn)性好、物理和化學(xué)干擾少、線性范圍寬和多元素同吋測(cè)定等優(yōu)點(diǎn)，是一種性能優(yōu)良的痕量和超痕量元素分析方法。現(xiàn)己廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、食品衛(wèi)生、藥品檢驗(yàn)、城市給排水、材料科學(xué)、地質(zhì)、冶金、化工和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。蒸氣發(fā)生與無(wú)色散原子熒光光譜儀聯(lián)用是一種新的分析技術(shù)，它將蒸氣發(fā)生法與無(wú)色散原子熒光光譜儀的特點(diǎn)完美地結(jié)合。蒸氣發(fā)生技術(shù)在常溫、常壓下，可將試樣溶液與強(qiáng)還原劑產(chǎn)生氫化反應(yīng)后可轉(zhuǎn)化為氣態(tài)共價(jià)氫化物、單質(zhì)氣態(tài)汞、揮發(fā)性化合物和氫氣，因此無(wú)需外加可燃?xì)怏w，在低溫原子化器中

8、即可形成氬氫火焰，被測(cè)元素可以在氬氫火焰中得到很好的原子化，可獲得很高的原子化效率及較低背景輻射；II可使大量的基體得到分離，從而降低了基體干擾；產(chǎn)生的各類熒光譜線均介于190?320nm，正好是無(wú)色散原子熒光光譜儀tl盲光電倍增管最靈敏的波段，由于這些因素的結(jié)合可使被測(cè)元素獲得很低的檢出限。且具有儀器結(jié)抅簡(jiǎn)單、靈敏度高、線性范圍寬、氣相干擾少