原子吸收分光光度分析法-原子熒光分析法

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1、一、概述generalization二、基本原理basictheory三、原子熒光光度計atomicfluorescencespectrometry第五節(jié)原子熒光光譜分析法第十四章原子吸收光譜分析法atomicabsorptionspectrometry,AASatomicfluorescencespectrometry,AFE2021/8/3一、概述原子在輻射激發(fā)下發(fā)射的熒光強度來定量分析的方法；1964年以后發(fā)展起來的分析方法；屬發(fā)射光譜但所用儀器與原子吸收儀器相近；1.特點(1)檢出限低、靈敏度高Cd：10-12g·cm-3；Zn：10-11

2、g·cm-3；20種元素優(yōu)于AAS(2)譜線簡單、干擾小(3)線性范圍寬（可達3～5個數(shù)量級）(4)易實現(xiàn)多元素同時測定（產(chǎn)生的熒光向各個方向發(fā)射）2.缺點存在熒光淬滅效應、散射光干擾等問題；2021/8/3二、基本原理1．原子熒光光譜的產(chǎn)生過程過程：當氣態(tài)原子受到強特征輻射時，由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，約在10-8s后，再由激發(fā)態(tài)躍遷回到基態(tài)，輻射出與吸收光波長相同或不同的熒光；特點：（1）屬光致發(fā)光；二次發(fā)光；（2）激發(fā)光源停止后，熒光立即消失；（3）發(fā)射的熒光強度與照射的光強有關；（4）不同元素的熒光波長不同；（5）濃度很低時，強度與蒸氣中該元素的密度

3、成正比，定量依據(jù)(適用于微量或痕量分析)；2021/8/32.原子熒光的產(chǎn)生類型三種類型：共振熒光、非共振熒光與敏化熒光（1）共振熒光共振熒光：氣態(tài)原子吸收共振線被激發(fā)后，激發(fā)態(tài)原子再發(fā)射出與共振線波長相同的熒光；見圖A、C；熱共振熒光：若原子受熱激發(fā)處于壓穩(wěn)態(tài)，再吸收輻射進一步激發(fā)，然后再發(fā)射出相同波長的共振熒光；見圖B、D；2021/8/3（2）非共振熒光當熒光與激發(fā)光的波長不相同時，產(chǎn)生非共振熒光；分為：直躍線熒光、階躍線熒光、anti-Stokes熒光三種；直躍線熒光（Stokes熒光）：躍回到高于基態(tài)的亞穩(wěn)態(tài)時所發(fā)射的熒光；熒光波長大于激發(fā)線

4、波長（熒光能量間隔小于激發(fā)線能量間隔）；abcd2021/8/3直躍線熒光（Stokes熒光）Pb原子：吸收線283.13nm；熒光線407.78nm；同時存在兩種形式：鉈原子：吸收線337.6nm；共振熒光線337.6nm；直躍線熒光535.0nm；abcd2021/8/3階躍線熒光：光照激發(fā)，非輻射方式釋放部分能量后，再發(fā)射熒光返回基態(tài)；熒光波長小于激發(fā)線波長（熒光能量間隔大于激發(fā)線能量間隔）；非輻射方式釋放能量：碰撞，放熱；光照激發(fā)，再熱激發(fā)，返至高于基態(tài)的能級，發(fā)射熒光，圖(c)B、D；Cr原子：吸收線359.35nm；再熱激發(fā)，熒光發(fā)射線35

5、7.87nm，圖(c)B、Dabcd2021/8/3anti-Stokes熒光：熒光波長小于激發(fā)線波長；先熱激發(fā)再光照激發(fā)(或反之)，再發(fā)射熒光直接返回基態(tài)；圖(d)；銦原子：先熱激發(fā)，再吸收光躍遷451.13nm；發(fā)射熒光410.18nm，圖(d)A、C；abcd2021/8/3（3）敏化熒光受光激發(fā)的原子與另一種原子碰撞時，把激發(fā)能傳遞另一個原子使其激發(fā)，后者發(fā)射熒光；火焰原子化中觀察不到敏化熒光；非火焰原子化中可觀察到。所有類型中，共振熒光強度最大，最為有用。2021/8/33.熒光猝滅與熒光量子效率熒光猝滅：受激發(fā)原子與其他原子碰撞，能量以熱或

6、其他非熒光發(fā)射方式給出，產(chǎn)生非熒光去激發(fā)過程，使熒光減弱或完全不發(fā)生的現(xiàn)象。熒光猝滅程度與原子化氣氛有關，氬氣氣氛中熒光猝滅程度最小。如何恒量熒光猝滅程度？熒光量子效率：?=?f/?a?f發(fā)射熒光的光量子數(shù)；?a吸收的光量子數(shù)之比；熒光量子效率≈12021/8/34.待測原子濃度與熒光的強度當光源強度穩(wěn)定、輻射光平行、自吸可忽略，發(fā)射熒光的強度If正比于基態(tài)原子對特定頻率吸收光的吸收強度Ia；If=?Ia在理想情況下：I0原子化火焰單位面積接受到的光源強度；A為受光照射在檢測器中觀察到的有效面積；K0為峰值吸收系數(shù)；l為吸收光程；N為單位體積內(nèi)的基態(tài)原

7、子數(shù)；2021/8/3三、原子熒光光度計1．儀器類型單通道：每次分析一個元素；多通道：每次可分析多個元素；色散型：帶分光系統(tǒng)；非色散型：采用濾光器分離分析線和鄰近線；特點：光源與檢測器成一定角度；2021/8/3多道原子熒光儀多個空心陰極燈同時照射，可同時分析多個元素2021/8/32．主要部件光源：高強度空心陰極燈、無極放電燈、可調(diào)頻激光器；可調(diào)頻激光器：高光強、窄譜線；原子化裝置：與原子吸收法相同；色散系統(tǒng)：光柵、濾光器；檢測系統(tǒng)：2021/8/3內(nèi)容選擇：第一節(jié)原子吸收光譜分析基本原理basicprincipleofatomicabsorptio

8、nspectroscopy第二節(jié)原子吸收分光光度儀atomicabsorptionspectr