《原子荧光光谱法》PPT课件

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1、atomicfluorescencespectrometry,AFS第三章原子荧光光谱法1第一节基本原理basictheory根据原子在辐射能激发下发射的荧光强度来进行定量分析的方法；1964年以后发展起来的分析方法；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·mL-1；Zn：10-11g·mL-1；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2.缺点存在荧光淬灭效应、散射光干扰等问题；

2、21原子荧光光谱的产生过程：当气态原子受到强特征辐射时，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相同或不同的荧光；特点：（1）属光致发光；二次发光；（2）激发光源停止后，荧光立即消失；（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，定量依据(适用于微量或痕量分析)；32原子荧光的类型三种类型：共振荧光、非共振荧光与敏化荧光热共振荧光：若原子受热激发处于压稳态，再吸收辐射进一步激发，然后再

3、发射出相同波长的共振荧光；见图B、D；（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相同的荧光；见图A、C；4（2）非共振荧光当荧光与激发光的波长不相同时，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（中间能级）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）；5直跃线荧光（Stokes荧光）Pb原子：吸收线283.13nm；荧光线407.78nm；

4、同时存在两种形式：铊原子：吸收线337.6nm；共振荧光线337.6nm；直跃线荧光535.0nm；6阶跃线荧光：光照激发，非辐射方式释放部分能量后，再发射荧光返回基态，荧光波长大于激发线波长，非辐射方式释放能量（碰撞，放热），图A、C光照激发，再热激发，返至高于基态的能级，发射荧光，图B、D；7anti-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)，再发射荧光直接返回基态；8（3）敏化荧光受光激发的原子与另一种原子碰撞时，把激发能传递给另一个原子使其激发，后者发射荧光

5、；火焰原子化中观察不到敏化荧光；非火焰原子化中可观察到。所有类型中，共振荧光强度最大，最为有用。93原子荧光定量分析关系式当光源强度稳定、辐射光平行、自吸可忽略，发射荧光的强度If正比于基态原子对特定频率吸收光的吸收强度Ia；If=Ia在理想情况下：I0原子化火焰单位面积接受到的光源强度；A为受光照射在检测器中观察到的有效面积；K0为峰值吸收系数；l为吸收光程；N为单位体积内的基态原子数；104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

6、光去激发过程，使荧光减弱或完全不发生的现象。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/af－发射荧光的光量子数；a－吸收的光量子数；荧光量子效率≈111第二节原子荧光分析技术1仪器装置特点：采用高强度光源；光源与检测器成一定角度12单通道：每次分析一个元素；多通道：每次可分析多个元素；色散型：带分光系统；非色散型：采用滤光器分离分析线和邻近线；仪器类型：13要求：（1）高强度：高强度空心阴极灯、无极放电灯、可调频激光器；可调频激

7、光器：高光强、窄谱线；（2）稳定：以保证分析的精密度。1.1光源作用：使待测元素的原子激发而发射荧光。光源垂直于单色－检测系统是为了避免光源发射线进入单色器干扰荧光测定。141.2原子化器与原子吸收法相同；为了获得低的检出限，原子荧光分析力求降低火焰发射和“闪烁”引起的噪声；为了获得较高的荧光效率，要求火焰气体的荧光猝灭效应小。15单色器：将待测元素的荧光分析线与其他谱线分开；光栅、滤光器；检测系统：灵敏度高，噪声小1.3分光与检测系统162原子荧光光谱法的特点2.1优点（1）适用于低含量元素的

8、分析；（2）可同时进行多元素测定；（3）可用连续光源，不必采用锐线光源；（4）光谱干扰小，对单色器分辨率要求不高。2.2缺点（1）不适用于高含量元素的分析；（2）由于存在荧光猝灭效应，会降低测量灵敏度；（3）受火焰气体成分影响大。17