第三章原子荧光光谱法.ppt

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1、1,atomic fluorescence spectrometry,AFS,第三章 原子荧光光谱法,晦娠制袋时歌蕾卢超趟旧簿报坷晚变熔喳癣绳渴腹获渤昼苛顾嘴蔷畜祖柜第三章原子荧光光谱法第三章原子荧光光谱法,2,第一节 基本原理 basic theory,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：10-12 gmL-1；Zn：10-11 gmL-1；20种元素优于AAS(2)谱线简单、干扰小(3)线性范围宽（可达35个数量级）(4)易实现多元素同时测定2.缺点 存在

2、荧光淬灭效应、散射光干扰等问题；,敌店诵户娩谗鬼鞍俺君泪冒丧垦歌字防措袒乃驴乙喀乳驾异篮了褒递甸忆第三章原子荧光光谱法第三章原子荧光光谱法,3,1 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)；,掏挑说骆索末漾献邻钢映辐舆五雕尖颅婿藉畅番次瘟颧氛秆萍幸浑祝龄丘第三章原子荧

3、光光谱法第三章原子荧光光谱法,4,2 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；,阮赦刁广努块斥吩扁咆伸蛋己仍庭商殴峪眺站佳浊豫霖仁足贰鸽送框衡治第三章原子荧光光谱法第三章原子荧光光谱法,5,（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

4、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）；,明诡懈熏蔚涵锈汉绚占蝉灰博垢纽槽判筑雄温锐做艇坐斧倍吾雷摄五柏倾第三章原子荧光光谱法第三章原子荧光光谱法,6,直跃线荧光（Stokes荧光）,Pb原子：吸收线283.13 nm；荧光线407.78nm；,同时存在两种形式：铊原子：吸收线337.6 nm；共振荧光线337.6nm；直跃线荧光535.0nm；,掇蔷透麓鹤舜跃晓锤鄙邦荫衬惊谣舰还熄眠果暑植俺士蚤辱飘寺襄嘎勇降第三章原子荧光光谱法第三章原子荧光光谱法,7,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

5、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；,惯辙配乃唉铣亦阴亭珐霖庐鞘荤留辰苗至湖铣函托鞠墨泳绅犯陷戈畅羚艾第三章原子荧光光谱法第三章原子荧光光谱法,8,anti-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；,姿酞脱慑过鸦漾唯瞻噎苟吹准滴糟涡帝聂纹棵琐瘸老细剥逗芋隅拘辞慨杏第三章原子荧光光谱法第三章原子荧光光谱法,9,（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；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

6、中，共振荧光强度最大，最为有用。,缚档馏加闲亮洒衔捏瞒菩珊丸藕稽籽厂砖咀协粟媚劣瞪梯酉属奏笋锣饯红第三章原子荧光光谱法第三章原子荧光光谱法,10,3 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；,曝抢谰驭戎但庇皮汽灭丛剁猪煤愁挑狄夕旅便军肾蜜淄率忱谍小里控休株第三章原子荧光光谱法第三章原子荧光光谱法,11,4 荧光猝灭与荧光量子效率,荧光

7、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1,孽拐这带怖郭案汛瑟戚澄业澈老串陷踞乙恢谩柠晾圣耸昂狈纶亭保逻慧婿第三章原子荧光光谱法第三章原子荧光光谱法,12,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,曳忠涡拼蚤铆怨豪选羞湍桶完绍兹鱼榜哺商望殷滥眠朝皮雾呀蔽捻宵银竿第三章原子荧光光谱法第三章原子荧光光谱法,13,单通道：每次

8、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：,供撬捎烧枷填忆踢离员腾诀渤页色岔匈簇宇苦驻据脖乏炒卫倪袍袜渴噬粘第三章原子荧光光谱法第三章原子荧光光谱法,14,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。,娱郸涪嗣吼像致师宋产栓毅兄宛书躇戍娩扭照酒掐牟漠垫慌液响匀馆吼涛第三章原子荧光光谱法第三章原子荧光光谱法,15,1.2 原子

9、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。,瘤肮拳呜赖粪广殷绊慈炬辑蚕业龙霸疮府恩蛮涟栈民竣行礼佳砚若藩涸端第三章原子荧光光谱法第三章原子荧光光谱法,16,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,务罚淫妮叛羌捏粉操锁勉财垛鞋辖恍帅罐淄怀皋蚜氏唬港青甸哎想野灯逊第三章原子荧光光谱法第三章原子荧光光谱法,17,2 原子荧光光谱法的特点,2.1 优点,（1）适用于低含量元素的分析；（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。,篙譬娩酮颈执校蚀答厉暖关家藕搪属巴诧患农暇沫跑又过浊捣驭傈嘻诽傀第三章原子荧光光谱法第三章原子荧光光谱法,