原子荧光技术交流.ppt

,普析通用仪器技术交流会原子荧光,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专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。氢化物原子荧光（HG-AFS）是具有中国特色的分析技术 检测元素：As Sb Bi Ge Se Pb Te Sn Cd Zn Hg,原子荧光光谱法发展概况,优 势,检出限低、灵敏度高谱线简单、干扰小分析曲线线性好、线性范围宽易实现多元素同时测定可进行价态分析,原子荧光光谱法发展概况,应用领域,地质样品分析冶金样品分析生物样品分析农业及植物样品分析,环境样品分析食品分析药材药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。,原子荧光的产生过程,原子荧光光谱法的应用原理,原子荧光,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,（2）非共振荧光：荧光线的波长与激发线的波长不同。直跃线荧光,原子荧光的类型,原子荧光光谱法的应用原理,阶跃线荧光,原子荧光的类型,原子荧光光谱法的应用原理,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。,原子荧光的类型,原子荧光光谱法的应用原理,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。,原子荧光的类型,原子荧光光谱法的应用原理,定量计算基础,If=k C,If=Ia If荧光强度 为荧光量子效率 Ia 吸收光的强度,原子荧光光谱法的应用原理,仅适用于低浓度样品的原子荧光光谱分析,氢化物原子荧光法原理,原子荧光,As Sb Bi Ge Se Pb Te Sn,气态氢化物,Cd Zn,Hg,气态组分,原子蒸气,基态原子,原子荧光光谱法的应用原理,1）金属酸还原体系（Marsh反应）2）电解法3）硼氢化物酸还原体系硼氢化物酸还原体系 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（m可以等于或不等于n）。使用适当催化剂，在上述反应中还可以得到了镉和锌的气态组分,砷、锑、硒,砷、锡,氢化物反应的种类,原子荧光光谱法的应用原理,原子荧光光谱分析专用仪器,原子荧光光谱分析专用仪器,系统组成,PF6多道全自动原子荧光光度计,光学系统,原子化器,数据处理系统,检测器,氢化物发生系统,进样系统,原子荧光光谱分析专用仪器,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,进样系统,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,优点：精确进样；克服蠕动泵缺陷 缺点：反应欠平稳,全自动顺序注射氢化物发生系统 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。,柱塞泵,蠕动泵,更准确,更省液,更经济,氢化物发生系统,原子荧光光谱分析专用仪器,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 屏蔽式高温 低温,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,多通道设计,单道、双道、三道、四道优势：多元素同时测定；单道增强,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,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：160nm320nm,原子荧光光谱分析专用仪器,数据处理系统,软件分析助手,自动控制数据处理结果保存与输出,PFWin,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。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,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,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 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 68mm原子化器温度 200C左右,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,原子荧光光谱法的应用,测试条件：负高压 280V 灯电流 40mA 载气流量 800ml/min 原子化温度 200 原子化器高度 7mm 读数时间 20s 延迟时间 7s 读数方式 峰面积 测量方法 标准曲线法试剂条件：KBH4 0.5%HCl载液 5%标准系列：0.1、0.2、0.4、0.8g/L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,取样固样1-2.5g或液样5-10g 湿消解（固、液）或干灰化（固）加入硫脲使五价砷还原为三价砷原子荧光光谱分析,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,样品前处理：,原子荧光光谱法的应用,测试条件：负高压 280V 灯电流 60mA 辅助灯电流 40mA 载气流量 900ml/min 原子化温度 200 原子化器高度7mm 读数时间 22s 延迟时间 5s 读数方式 峰面积 测量方法 标准曲线法试剂条件：KBH4 2%HCl载液 10%标准系列：1、2、4、8g/L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%,仪器的使用与维护,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：1030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,仪器的使用与维护,对仪器的使用与保养1.管路：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34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,原子荧光光谱法的应用,祝大家：工作顺利 身体健康！,