原子荧光光谱法
3)碱性体系: 在碱性试样底液中引入NaBH4和酸进行氢化反应. 在NaOH强碱性介质中氢化元素形成可溶性含氧酸 盐,可消除铁、铂、铜族元素的化学干扰。
4)电化学方法 在5%KOH碱性介质中,用电解法在铂电极上还原
砷和锡,优点是空白低,选择性好
氢化物反应干扰
1、种类
液相干扰(化学干扰)-----氢化反应过程中
原子荧光仪器结构
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
原子荧光仪器结构
检测器
日盲光电倍增管
检测波长范围: 160nm~320nm
原子荧光仪器结构
外观
PF6多道全自动原 子荧光光度计
原子荧光仪器结构
模块化设计
原子荧光仪器结构
五、原子荧光的应用
1.氢化法在原子荧光光谱法中的应用
A--检测器有小照光面积
ε-- 峰值吸收系数
N--单位长度内基态原子数
φ = φf/φA
φf-单位时间时内发射的荧光光子数 φ --- 一般小于1。 φA-单位时间内吸收激发光的光子数
B. 荧光猝灭 受激原子和其他粒子碰撞,把一部分能量变成热运动与其他形
式的能量,因而发生无辐射的去激发过程:
A* + B = A + B + ΔH 可用氩气来稀释火焰,减小猝灭现象。
➢ 连续氢化物发生装置易实现自动化。 ➢ 不同价态的元素氢化物发生的条件不同,可进行
价态分析。
氢化物反应种类
1)金属酸还原体系(Marsh反应) Zn+2HCL----- ZnCl2+2H· nH·+Mm+-----MHn+H2↑
缺点:能发生氢化物的元素较少;反应速度慢大 约需要10分钟;干扰较为严重。
气相干扰(物理干扰)-----传输过程中、原子化过程中
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
氢化物(蒸气)发生-原子荧光光谱仪
氢化物(蒸气)发生—无色散原子荧光光谱仪 仪器装置由六大部分组成: A 进样系统 B 氢化物(蒸气)发生系统 C 光源系统 D 光学系统 E 原子化系统 F 检测系统
氢化物反应
氢化物发生进样方法,是利用某些能产生 初生态氢的还原剂或化学反应,将样品溶 液中的待测组分还原为挥发性共价氢化物, 然后借助载气流将其导入原子光谱分析系 统进行测量。
氢化物发生的优点:
➢ 分析元素能够与可能引起干扰的样品基体分离, 消除了干扰。
➢ 与溶液直接喷雾进样相比,氢化物法能将待测元 素充分预富集,进样效率接近100%。
起源于亚稳态 阶跃激发荧光
热助 共振荧光
起源于亚稳态的 直跃线荧光
热助 阶跃线荧光
起源基态 阶跃激发荧光
Stores荧光:直跃线荧光、阶跃线荧光 Anti-stores荧光: 阶跃激发荧光
(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。
三.原子荧光光谱仪
原子荧光仪分为两类,色散型和非色散型。 荧光仪与原子吸收仪相 似,但光源与其他部件不在一条直线上,而是900 直角,而避免激发光 源发射的辐射对原子荧光检测信号的影响。
滤光片 非色散型
激发光源:空心阴极灯或 氙弧灯
原子化器:与原子吸收法相同
色散系统:色散型-光栅 非色散型-滤光片
检测系统:光电倍增管
色散型
数据处理和仪器控制系统 氢化物发生系统
氢化物(蒸气)发生 原子荧光法
原理
As、Sb、Bi、Se、Te、Pb、Sn、Ge 8个 元素可形成气态氢化物,Cd、Zn形成气态 组分,Hg形成原子蒸气。
气态氢化物、气态组分通过原子化器原子 化形成基态原子,基态原子蒸气被激发而 产生原子荧光
A* + B = A + B *→ A + B +hυ
以上各类荧光中共振荧光的强度最大,也最为常用。
3.原子荧光强度
(1)原子荧光强度与基态原子数的关系
If I0Akl N
If KC
(2)量子效率与荧光猝灭 A. 量子效率
If -- 荧光强度 Φ --荧光量子效率
I0 -- 入射光强度 l---吸收光程
完全具有自主知识产权的分析仪器产业。
2.原子荧光的发光类型
(1)共振荧光 发射与吸收线波
长相同的荧光
(2)非共振荧光 荧光的波长与激发光不同时
E2
E3
F
A F E2
F
F
Aห้องสมุดไป่ตู้
E1
E1
A
E0
E0
起源于基态的 共振荧光
起源于基态的 直跃线荧光
E3
E3
E2
E2
F
A E1
F
A
FA
E1
E0
E0
F A
正常的 阶跃线荧光
制作多道仪器,因而能实现多元素同时测定。
(6) 缺点 存在荧光淬灭效应、散射光干扰等问题;
二、基本原理
1.原子荧光光谱的产生 原子荧光光谱法是1964年以后发展起来的分析方法。
原子荧光光谱法是以原子在辐射能激发下发射的荧光强度 进行定量分析的发射光谱分析法。所用仪器与原子吸收光 谱法相近。
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。
氢化物发生装置
连
氢
续
化
流
物
动
进
样
系
流
统
动
注
射
断
续
氢
流
化
动
物
进
样
系
顺
统
序
注
射
气 气液分离器
液
分 离
膜分离
原子荧光仪器结构
光源
要求: 要有足够的辐射强度 光谱纯度高,背景低 辐射能量稳定性好 使用寿命长,操作和维护方便
原子荧光仪器结构
石英管原子化器
普通
屏蔽
原子荧光仪器结构
光学系统
简化结构;光程短; 增强荧光信号强度
2)硼氢化钠酸还原体系
酸化过的样品溶液中的砷、铅、锑、硒等元素与还 原剂(一般为硼氢化钾或钠)反应在氢化物发生系统 中生成氢化物
NaBH4+3H2O+H+=H3BO3+Na++8H*+Em+=EHn+H2↑ ( 气体)
式中Em+代表待测元素,EHn为气态氢化物
该体系克服或大大减少了金属-酸还原体系的缺点,在 还原能力、反应速度、自动化操作、抗干扰程度以及 适用的元素数目等诸多方面表现出极大的优越性。
原子荧光光谱法
Atomic Fluorescence Spectrometry(AFS)
一、概述
原子荧光光谱法的特点
(1) 有较低的检出限,灵敏度高。 (2) 干扰较少,谱线比较简单。 (3) 仪器结构简单,价格便宜。 (4) 分析校准曲线线性范围宽,可达3~5个数量级。 (5) 由于原子荧光是向空间各个方向发射的,比较容易