原子荧光光谱分析概述
( 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。
原子荧光光谱分析
环境工程1401班
谭翔
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
参考文献 [1] 、 V.Sychra,et al.,Atomic Fluorescence Spectros-copy,Van Nostrand Reinhold Co., London, 1975 [2]《分析化学》 张云编著同济大学出版社 [3]PPT
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
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.Βιβλιοθήκη 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。
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。
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。
( 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。
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。