原子荧光光谱法的应用原理
原子荧光的类型
② 阶跃线荧光
原子荧光光谱法的应用原理
原子荧光的类型
③多光子荧光：两个或以上的光子共同使原子到达激发态， 然后再返回到基态所发射的荧光
（3）敏化荧光 受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，后者再从辐射形式去激发而发 射荧光即为敏化荧光。
满足分析灵敏度条件下，选择较低的负高压
原子荧光光谱法的应用
分析条件的优化

载气流量的选择
一般在800-1000ml/min，测试时，仔细观察火焰状态 来调节流量，保持比较稳定的最佳状态；
测汞时，无火焰状态，可以采用适宜的某一标准溶液 进行试验，确定最佳载气流量。

原子化器高度 原子化器温度
6~8mm 200°C左右
原子荧光光谱法的应用原理
原子荧光的类型
大多数分析涉及共振荧光，因为其 跃迁几率最大且用普通光源就可以 获得相当高辐射密度。
原子荧光光谱法的应用原理
定量计算基础
If = φ Ia
If—荧光强度 φ —为荧光量子效率 Ia —吸收光的强度
If = k C
仅适用于低浓度样品的原子荧光光谱分析
原子荧光光谱法的应用原理源自优点：精确进样；克服蠕动泵缺陷
缺点：
反应欠平稳
原子荧光光谱分析专用仪器
氢 化 物 发 生 系 统
• 全自动顺序注射氢化物发生系统
柱塞泵
更准确
蠕动泵
更省液 更经济
• 全新自排液除气泡气液分离器
气液分离效果好，克服了水蒸气和气泡对分析的影响。
原子荧光光谱分析专用仪器
原 子 化 器
石英管原子化器
普通 高温 屏蔽式 低温
2012年普析通用仪器技术交流会
原子荧光 讲座
主要内容
• 原子荧光光谱法发展概况 • 原子荧光光谱法的原理
• 原子荧光光谱分析丏用仪器
• 原子荧光光谱法的应用
概述
• 原子荧光光谱分析是20世纪60年代中期提出 并发展起来的光谱分析技术,它是原子吸收 和原子发射光谱的综合与发展，是一种优良 的痕量分析技术。

测试结果：检出限为0.08ng/ml，标准曲线的线性范围0-200ng/ml。 RSD：2% 回收率：90%-105%
原子荧光光谱法的应用
仪器的使用与维护

1.
对环境的要求
选址：外部环境良好，无强电磁场和热源 辐射，无剧烈震动 温度：10～30℃ 湿度：小于80％ 实验台：坚固平稳，留出足够空间；必备 排风设备 避免日光直射,烟尘，污浊气流及水蒸气， 腐蚀性气体的影响 原子荧光光谱法的应用
原子荧光
• 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。 原子荧光光谱法的应用原理
原子荧光的类型

常见共振荧光，非共振荧光与敏化荧光等三种类型。
（1）共振荧光：荧光线的波长与激发线的波长相同。
原子荧光光谱法的应用原理
原子荧光的类型
（2）非共振荧光：荧光线的波长与激发线的波长不同。 ① 直跃线荧光
光 学 系 统
光路
简化结构；光程短； 增强荧光信号强度

短焦距双透镜光路接收，使接收荧光信号光 强比传统荧光光路系统增强2倍，增加了仪器 灵敏度，降低了检出限
原子荧光光谱分析专用仪器
检 测 器
日盲光电倍增管
检测波长范围： 160nm~320nm
原子荧光光谱分析专用仪器
数 据 处 理 系 统
软件分析助手
原子荧光光谱分析专用仪器
光 学 系 统
光源
要求：足够的光强；纯度高； 能量稳定；寿命长 高强度空心阴极灯
智能型高强度空心阴极灯
自动记录下该灯最佳使用条件 及灯的使用时间等信息
原子荧光光谱分析专用仪器
光 学 系 统
通道
单道、双道、三道、四道
优势： 多元素同时测定；单道增强
多通道设计
原子荧光光谱分析专用仪器
• 自动控制 • 数据处理 • 结果保存与输出
PFWin
原子荧光光谱分析专用仪器
• 多用户管理
允许管理员创建拥有不通权限的用户 每个用户登录软件需要输入相应的帐号和密码 针对一般用户可实现测量数据的保护功能
• 文件保存
测量数据的保存格式采用二进制格式，加强了数据的 保密程度，节省了磁盘空间；保存测量结果，同时保存谱 图，便于数据的可溯源。
2. 3. 4.
5.
仪器的使用与维护

对仪器的使用与保养
1）每次试验完毕将卡子松开； 2）及时清洗管路，避免沉积和污染
1. 管路：
2. 外光路 3-5年保养一次，吸耳球除尘，有SiO2保护膜 的镜片，用乙醇－乙醚混合液轻轻擦拭
原子荧光光谱法的应用
仪器的使用与维护
3. 元素灯
1）切勿超过最大灯电流； 2）灯若长期搁置不使用，每隔3－4个月 点燃2-3h，以保障灯的性能，延长寿命； 3）灯长期使用，可定期激活来恢复性能； 4）取放拿灯座，避免污染；一旦污染， 用无水乙醇和乙醚的混合液轻轻擦拭
测试结果：适用于水样中低至50ppt汞的测定
原子荧光光谱法的应用
应用实例2—食品中砷的测定

样品前处理：
取样固样1-2.5g或液样5-10g 湿消解（固、液）或干灰化（固）
加10ml HNO3-HClO4（4+1）， 摇匀放置过夜，在置于电热板上 加热消解完全，定容25ml
加入硫脲使五价砷还原为三价砷 原子荧光光谱分析
原子荧光光谱法的应用

测试条件： 负高压 灯电流 辅助灯电流 载气流量 原子化温度 原子化器高度 读数时间 延迟时间 读数方式 测量方法 试剂条件： KBH4 2% 标准系列： 1、2、4、8μg/L
280V 60mA 40mA 900ml/min 200℃ 7mm 22s 5s 峰面积 标准曲线法 HCl载液 10%
• 在线帮助功能
具有详实的在线实时帮助提醒功能
PF6技术指标
元素 检出限 （ng/ml）
精密度
As
< 0.008
Se Pb Bi Te Sn Sb
< 0.01 < 1.0%
Hg Cd
< 0.001
Zn
< 1.0
Ge
< 0.05
线性范围
> 103
原子荧光光谱分析专用仪器
原子荧光光谱 法的应用
采样及样品前处理
1、采样
样品要具有一定的代表性，采样的容器要清洁，运输和 保存的过程中确保样品不被污染、丢失、变质等等
2、样品前处理
无机固体试样：酸溶法，碱溶法
有机固体样品：干法灰化，湿法消解，微波消解等
高浓度液体样品：稀释处理
原子荧光光谱法的应用
干扰的种类与消除
1、种类
液相干扰（化学干扰）------ 氢化反应过程中 气相干扰（物理干扰）------ 传输过程中、原子化过程中
缺点：
结构复杂；国产电磁阀容易漏液； 容易产生交叉污染，记忆效应 原子荧光光谱分析专用仪器
氢 化 物 发 生 系 统
断续流动
优点：
定量进样，节省试剂；结构简单； 记忆效应小；反应平稳；分析速度快
缺点：
进样精度差；泵管容易老化损坏
原子荧光光谱分析专用仪器
氢 化 物 发 生 系 统
顺 序 注 射
应用领域
• 地质样品分析
• 冶金样品分析

环境样品分析


食品分析
药材药品分析
• 生物样品分析
• 农业及植物样品分析

轻工化妆品分析
原子荧光光谱法发展概况
标准
• 目前已很多标准都建立在了原 子荧光分析法基础之上：
相关标准
原子荧光光谱法发展概况
原子荧光光谱 法的原理
原子荧光的产生过程
e ＋ e
原子荧光光谱法的应用

测试条件：负高压 灯电流 载气流量 原子化温度 原子化器高度 读数时间 延迟时间 读数方式 测量方法 试剂条件：KBH4 0.5%
280V 40mA 800ml/min 200℃ 7mm 20s 7s 峰面积 标准曲线法 HCl载液 5%



标准系列：0.1、0.2、0.4、0.8μg/L
原子荧光光谱分析专用仪器
进 样 系 统
手动进样
自动进样
全封闭内藏式自动进样器
内置式试剂溶液瓶
原子荧光光谱分析专用仪器
氢 化 物 发 生 系 统
连续流动
优点：
提供的信号是连续信号
缺点：
严重浪费样品和还原剂
原子荧光光谱分析专用仪器
氢 化 物 发 生 系 统
流 动 注 射
优点：
定量进样，相对连续流动节省试剂； 分析速度快
原子荧光光谱法的应用
应用实例1—水样中痕量汞的测定

样品前处理
取50ml水样于100ml烧瓶中 加5mlHNO3-HClO4（1+1）和1-2滴50g/L KMnO4溶液 于电热板上加热至冒白烟，保持紫色不褪，并蒸至近干，取下冷却 滴加100 g/L 硫脲溶液，使紫色刚好褪掉 加盐酸(1+1)10 mI ，加热至沸，冷却，移于50 mI 容量瓶中定容 原子荧光光谱分析
2、干扰的消除
液相干扰：络合掩蔽、分离（沉淀、萃取）、加入抗干 扰元素、改变酸度、改变还原剂的浓度等。 气相干扰：分离、选择最佳原子化环境
原子荧光光谱法的应用
分析条件的优化

对灯电流的选择
满足分析灵敏度要求下，尽可能选择小的灯电流；
辅助灯电流不宜超过主电流；
低压汞灯电流使用范围在30-50mA

负高压的选择