1、第七章第七章 原子吸收光譜法原子吸收光譜法一、概述一、概述generalization二、原子吸收光譜的產(chǎn)生二、原子吸收光譜的產(chǎn)生formation of AAS三、三、譜線輪廓與譜線變寬譜線輪廓與譜線變寬shape and broadening of absorption line四、積分吸收與峰值吸收四、積分吸收與峰值吸收integrated absorption and absorption in peak max五、基態(tài)原子數(shù)與原子化五、基態(tài)原子數(shù)與原子化溫度溫度relation of atomic amount in ground with temperature of atomiz

2、ation六、定量基礎(chǔ)六、定量基礎(chǔ)quantitative第一節(jié)第一節(jié) 原子吸收光原子吸收光譜分析基本原理譜分析基本原理atomic absorption spectrometry,AASbasic principle of AAS原子吸收光譜法原子吸收光譜法基于被測元素基于被測元素基態(tài)原子基態(tài)原子在在蒸氣狀態(tài)蒸氣狀態(tài)對其原子對其原子共振輻射共振輻射的吸收進行元素定量分析的方法的吸收進行元素定量分析的方法一、概述一、概述generalization 原子吸收現(xiàn)象：原子蒸氣對其原子共振輻射吸收的現(xiàn)象原子吸收現(xiàn)象：原子蒸氣對其原子共振輻射吸收的現(xiàn)象 1802年年 被人們發(fā)現(xiàn)被人們發(fā)現(xiàn) 1955年年

3、 澳大利亞物理學家澳大利亞物理學家 Walsh A（瓦爾西）發(fā)表了著名瓦爾西）發(fā)表了著名論文：原子吸收光譜法在分析化學中的應(yīng)用論文：原子吸收光譜法在分析化學中的應(yīng)用 奠定了原子吸收光譜法的基礎(chǔ)，之后迅速發(fā)展。奠定了原子吸收光譜法的基礎(chǔ)，之后迅速發(fā)展。特點特點： (1) 檢出限低，檢出限低，10-1010-14 g ；(2) 準確度高，準確度高，1%5%；(3) 選擇性高，一般情況下共存元素不干擾；選擇性高，一般情況下共存元素不干擾；(4) 應(yīng)用廣，可測定應(yīng)用廣，可測定70多個元素多個元素。局限性局限性：難熔元素、非金屬元素測定困難、不能同時多元素：難熔元素、非金屬元素測定困難、不能同時多元素二

4、、原子吸收光譜的產(chǎn)生二、原子吸收光譜的產(chǎn)生 formation of AAS 基態(tài)原子基態(tài)原子吸收其吸收其共振輻射共振輻射，外層電子由基態(tài)躍遷至激，外層電子由基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)而產(chǎn)生原子吸收光譜發(fā)態(tài)而產(chǎn)生原子吸收光譜 原子吸收光譜位于光譜的紫外區(qū)和可見區(qū)原子吸收光譜位于光譜的紫外區(qū)和可見區(qū)1.1.原子的能級與躍遷原子的能級與躍遷原子外層電子原子外層電子基態(tài)基態(tài)第一激發(fā)態(tài)第一激發(fā)態(tài), ,吸收一定頻率的輻射能量。吸收一定頻率的輻射能量。產(chǎn)生共振吸收線產(chǎn)生共振吸收線 吸收光譜吸收光譜激發(fā)態(tài)激發(fā)態(tài)基態(tài)基態(tài) 發(fā)射出一定頻率的輻射。發(fā)射出一定頻率的輻射。產(chǎn)生共振發(fā)射線產(chǎn)生共振發(fā)射線 發(fā)射光譜發(fā)射光譜2.2.

5、元素的特征譜線元素的特征譜線 （1 1）各種元素的原子結(jié)構(gòu)和外層電子排布不同）各種元素的原子結(jié)構(gòu)和外層電子排布不同 基態(tài)基態(tài)第一激發(fā)態(tài)第一激發(fā)態(tài): : 躍遷吸收能量不同躍遷吸收能量不同具有特征性具有特征性 （2 2）各種元素的基態(tài)）各種元素的基態(tài)第一激發(fā)態(tài)第一激發(fā)態(tài) 最易發(fā)生，吸收最強，最靈敏線。特征譜線最易發(fā)生，吸收最強，最靈敏線。特征譜線 （3 3）利用原子蒸氣對特征譜線的吸收可以進行定）利用原子蒸氣對特征譜線的吸收可以進行定量分析量分析三、譜線的輪廓與譜線變寬三、譜線的輪廓與譜線變寬 原子結(jié)構(gòu)較分子結(jié)構(gòu)簡單，原子結(jié)構(gòu)較分子結(jié)構(gòu)簡單，理論上應(yīng)產(chǎn)生線狀光譜吸收理論上應(yīng)產(chǎn)生線狀光譜吸收線。線。

6、 實際上用特征吸收頻率輻射實際上用特征吸收頻率輻射光照射時，獲得一峰形吸收光照射時，獲得一峰形吸收(具有一定寬度具有一定寬度)。 一一束不同頻率強度為束不同頻率強度為I0的平的平行光通過厚度為行光通過厚度為b的原子蒸的原子蒸氣，一部分光被吸收，透過氣，一部分光被吸收，透過光的強度光的強度I 服從吸收定律服從吸收定律 I = I0 exp(-K b) 式中式中K 是基態(tài)原子對頻率是基態(tài)原子對頻率為為 的光的吸收系數(shù)的光的吸收系數(shù)表征吸收線輪廓表征吸收線輪廓(峰峰)的參數(shù)：的參數(shù)： 中心頻率中心頻率 0 (峰值頻率峰值頻率) ： 最大吸收系數(shù)對應(yīng)的頻率；最大吸收系數(shù)對應(yīng)的頻率； 中心波長中心波長

7、0 (nm) 半半 寬寬 度度 （1）自然寬度）自然寬度 沒有外界影響，譜線仍有一定的寬度稱為自然寬度。它與激沒有外界影響，譜線仍有一定的寬度稱為自然寬度。它與激發(fā)態(tài)原子的平均壽命有關(guān)，平均壽命越長，譜線寬度越窄。不同發(fā)態(tài)原子的平均壽命有關(guān)，平均壽命越長，譜線寬度越窄。不同譜線有不同的自然寬度，多數(shù)情況下約為譜線有不同的自然寬度，多數(shù)情況下約為10-5nm數(shù)量級數(shù)量級 （2）溫度變寬（）溫度變寬（多普勒變寬多普勒變寬） VD由輻射原子無規(guī)則的熱運動引起。這一不規(guī)則的熱運動與觀測由輻射原子無規(guī)則的熱運動引起。這一不規(guī)則的熱運動與觀測器兩者間形成相對位移運動，從而發(fā)生多普勒效應(yīng)，使譜線變寬。器兩者

8、間形成相對位移運動，從而發(fā)生多普勒效應(yīng)，使譜線變寬。又稱又稱熱變寬熱變寬，一般可達，一般可達10-3nmMTvV07D1016. 7吸收峰變寬吸收峰變寬主要有兩方面的因素：主要有兩方面的因素：一類是由原子性質(zhì)所決定的，例如一類是由原子性質(zhì)所決定的，例如自然寬度自然寬度另一類是外界影響所引起的，例如另一類是外界影響所引起的，例如熱變寬熱變寬、碰撞變寬碰撞變寬等等（3）壓力變寬）壓力變寬由于輻射原子與其它粒子（分子、原子、離子和電子等）間的由于輻射原子與其它粒子（分子、原子、離子和電子等）間的相互作用而產(chǎn)生的譜線變寬，通常隨壓力增大而增大。相互作用而產(chǎn)生的譜線變寬，通常隨壓力增大而增大。 洛倫茲（

9、洛倫茲（Lorentz）變寬變寬VL ： 待測原子和其它原子碰撞。待測原子和其它原子碰撞。 赫爾茲馬克（赫爾茲馬克（Holtsmark）變寬變寬 VR ： 同種原子碰撞。濃度高時起作用，在原子吸收中可忽略。同種原子碰撞。濃度高時起作用，在原子吸收中可忽略。（4）自吸變寬）自吸變寬 光源空心陰極燈發(fā)射的共振線被燈內(nèi)同種基態(tài)原子所吸收產(chǎn)光源空心陰極燈發(fā)射的共振線被燈內(nèi)同種基態(tài)原子所吸收產(chǎn)生自吸現(xiàn)象。燈電流越大，自吸現(xiàn)象越嚴重。生自吸現(xiàn)象。燈電流越大，自吸現(xiàn)象越嚴重。（5）場致變寬）場致變寬 外界電場、帶電粒子、離子形成的電場及磁場外界電場、帶電粒子、離子形成的電場及磁場的作用使譜線變寬的現(xiàn)象；影響

10、較小的作用使譜線變寬的現(xiàn)象；影響較小熱變寬和壓力變寬熱變寬和壓力變寬(主要是勞倫茲變寬主要是勞倫茲變寬)是主要的，其數(shù)量級都是主要的，其數(shù)量級都是是10-3nm，構(gòu)成原子吸收譜線的寬度。構(gòu)成原子吸收譜線的寬度。四、積分吸收和峰值吸收四、積分吸收和峰值吸收1.1.積分吸收積分吸收 鎢絲燈光源和氘燈，經(jīng)分光后，光譜通帶鎢絲燈光源和氘燈，經(jīng)分光后，光譜通帶0.2nm。而原子吸收而原子吸收線半寬度：線半寬度：10-3nm。如圖：如圖： 若用一般光源照射時，吸收光若用一般光源照射時，吸收光的強度變化僅為的強度變化僅為0.5%。靈敏度極。靈敏度極差。差。 理論上：理論上：fNmcevKv02d f-振子強

11、度振子強度 N0-單位體積內(nèi)的原子數(shù)單位體積內(nèi)的原子數(shù)e-電子電荷電子電荷 m-一個電子的質(zhì)量一個電子的質(zhì)量討論討論fNmcevKv02d 如果將公式左邊求出，即譜線下所圍如果將公式左邊求出，即譜線下所圍面積測量出（積分吸收）。即可得到單面積測量出（積分吸收）。即可得到單位體積原子蒸氣中吸收輻射的基態(tài)原子位體積原子蒸氣中吸收輻射的基態(tài)原子數(shù)數(shù)N0。 這是一種絕對測量方法，現(xiàn)在的分光裝置無法實現(xiàn)。這是一種絕對測量方法，現(xiàn)在的分光裝置無法實現(xiàn)。 ( =10-3 nm ，若若取取600nm，單色器分辨率單色器分辨率R=/ =6105 )長期以來無法解決的難題！長期以來無法解決的難題！能否提供共振輻射

12、（銳線光源），測定峰值吸收？能否提供共振輻射（銳線光源），測定峰值吸收？2.2.峰值吸收峰值吸收 在原子吸收分析中需要使用銳線光源，測量譜線的峰值吸收，在原子吸收分析中需要使用銳線光源，測量譜線的峰值吸收，銳線光源需要滿足的條件：銳線光源需要滿足的條件： （1）光源的發(fā)射線與吸收線的）光源的發(fā)射線與吸收線的0一致。一致。 （2）發(fā)射線的）發(fā)射線的1/2小于吸收線的小于吸收線的 1/2。提供銳線光源的方法：提供銳線光源的方法： 空心陰極燈空心陰極燈發(fā)射線半寬度遠小于吸收線半寬度的光源。發(fā)射線半寬度遠小于吸收線半寬度的光源。發(fā)射線的輪廓可看作一個很窄的矩形，即發(fā)射線的輪廓可看作一個很窄的矩形，即峰

13、值吸收系數(shù)峰值吸收系數(shù)K 在此輪廓內(nèi)不隨頻率而改在此輪廓內(nèi)不隨頻率而改變，吸收只限于發(fā)射線輪廓內(nèi)。這樣，一變，吸收只限于發(fā)射線輪廓內(nèi)。這樣，一定的定的K0即可測出一定的原子濃度。即可測出一定的原子濃度。五、基態(tài)原子數(shù)與原子化溫度五、基態(tài)原子數(shù)與原子化溫度 原子吸收光譜是利用待測元素的原子蒸氣中基態(tài)原子與共振原子吸收光譜是利用待測元素的原子蒸氣中基態(tài)原子與共振線吸收之間的關(guān)系來測定的。線吸收之間的關(guān)系來測定的。 需要考慮原子化過程中，原子蒸氣中基態(tài)原子與待測元素原子需要考慮原子化過程中，原子蒸氣中基態(tài)原子與待測元素原子總數(shù)之間的定量關(guān)系?？倲?shù)之間的定量關(guān)系。 熱力學平衡時，根據(jù)熱力學平衡時，根據(jù)

14、Boltzmann分布定律有：分布定律有： 上式中上式中g(shù)i和和g0分別為激發(fā)態(tài)和基態(tài)的統(tǒng)計權(quán)重，激發(fā)態(tài)原子數(shù)分別為激發(fā)態(tài)和基態(tài)的統(tǒng)計權(quán)重，激發(fā)態(tài)原子數(shù)Ni與基態(tài)原子數(shù)與基態(tài)原子數(shù)N0之比小于之比小于1%，可以用基態(tài)原子數(shù)代表待測元，可以用基態(tài)原子數(shù)代表待測元素的原子總數(shù)。素的原子總數(shù)。kTEiiieggNN00溫度愈高，溫度愈高，Ni/N0愈大，且按指數(shù)關(guān)系變大；激發(fā)能愈大，且按指數(shù)關(guān)系變大；激發(fā)能(電子躍電子躍遷級差遷級差)愈小，吸收波長愈長，愈小，吸收波長愈長，Ni/N0也愈大。也愈大。在原子吸收光譜中，原子化溫度一般小于在原子吸收光譜中，原子化溫度一般小于3000K，大多數(shù)元大多數(shù)元素

15、的最強共振線都低于素的最強共振線都低于 600 nm， Ni/N0值絕大部分在值絕大部分在10-3以以下，激發(fā)態(tài)和基態(tài)原子數(shù)之比小于千分之一，激發(fā)態(tài)原子下，激發(fā)態(tài)和基態(tài)原子數(shù)之比小于千分之一，激發(fā)態(tài)原子數(shù)可以忽略。數(shù)可以忽略。在通常的原子吸收測定條件下，原子蒸氣中基態(tài)原子數(shù)近在通常的原子吸收測定條件下，原子蒸氣中基態(tài)原子數(shù)近似等于總原子數(shù)似等于總原子數(shù)kTEiiieggNN00幾種元素共振線的幾種元素共振線的Ni/N0值值六、定量基礎(chǔ)六、定量基礎(chǔ) 峰值吸收系數(shù)：峰值吸收系數(shù)：當使用銳線光源時，可用當使用銳線光源時，可用K0代替代替Kv，則：則： A = k N0 b N0Nc（ N0基態(tài)原子數(shù)

16、，基態(tài)原子數(shù)，N原子總數(shù)，原子總數(shù)，c 待測元素濃度）待測元素濃度）所以：所以：A=lg(I0/Iv)=K cbfNmcevbKIIADv02002ln2434. 0434. 0lgbKveII02002 ln2DeKNfvmc一、流程一、流程general process二、光源二、光源light sources 三、原子化裝置三、原子化裝置device of atomization四、單色器四、單色器monochromators五、檢測器五、檢測器 detector第二節(jié)第二節(jié) 原子吸收光譜儀原子吸收光譜儀及主要部件及主要部件atomic absorption spectrometer a

17、nd main parts一、流程一、流程 單道單光束單道單光束 單道雙光束單道雙光束 原子吸收中的原子發(fā)射現(xiàn)象原子吸收中的原子發(fā)射現(xiàn)象 在原子化過程中，原子受到輻射躍遷到激發(fā)態(tài)后，處于不穩(wěn)在原子化過程中，原子受到輻射躍遷到激發(fā)態(tài)后，處于不穩(wěn)定狀態(tài)，將再躍遷至基態(tài)，故既存在原子吸收，也有原子發(fā)射定狀態(tài)，將再躍遷至基態(tài)，故既存在原子吸收，也有原子發(fā)射。但返回釋放出的能量可能有多種形式，產(chǎn)生的輻射也不在一個方但返回釋放出的能量可能有多種形式，產(chǎn)生的輻射也不在一個方向上，但對測量仍將產(chǎn)生一定干擾。向上，但對測量仍將產(chǎn)生一定干擾。消除干擾的措施：消除干擾的措施： 將發(fā)射的光調(diào)制將發(fā)射的光調(diào)制成一定頻率

18、；檢測器成一定頻率；檢測器只接受該頻率的光信只接受該頻率的光信號號 原子化過程發(fā)射原子化過程發(fā)射的非調(diào)頻干擾信號不的非調(diào)頻干擾信號不被檢測被檢測二、光源二、光源1.作用作用 提供待測元素的特征光譜。獲得較高的靈敏度和準確度。提供待測元素的特征光譜。獲得較高的靈敏度和準確度。 光源應(yīng)滿足如下要求；光源應(yīng)滿足如下要求；（1）能發(fā)射待測元素的共振線；）能發(fā)射待測元素的共振線；（2）能發(fā)射銳線；）能發(fā)射銳線；（3）輻射光強度大，穩(wěn)定性好。）輻射光強度大，穩(wěn)定性好。2.空心陰極燈空心陰極燈：結(jié)構(gòu)如圖所示：結(jié)構(gòu)如圖所示3.空心陰極燈的原理空心陰極燈的原理施加適當電壓時，電子將從空心陰極內(nèi)壁流向陽極施加適當

19、電壓時，電子將從空心陰極內(nèi)壁流向陽極;與充入的惰性氣體碰撞而使之電離，產(chǎn)生正電荷，其在電場作與充入的惰性氣體碰撞而使之電離，產(chǎn)生正電荷，其在電場作用下，向陰極內(nèi)壁猛烈轟擊用下，向陰極內(nèi)壁猛烈轟擊;使陰極表面的金屬原子濺射出來，濺射出來的金屬原子再與電使陰極表面的金屬原子濺射出來，濺射出來的金屬原子再與電子、惰性氣體原子及離子發(fā)生撞碰而被激發(fā)，于是陰極發(fā)射出子、惰性氣體原子及離子發(fā)生撞碰而被激發(fā)，于是陰極發(fā)射出元素特征光譜。元素特征光譜?？招年帢O燈是性能優(yōu)良的銳線光源空心陰極燈是性能優(yōu)良的銳線光源由于元素可以在陰極中多次濺射和被激發(fā)，氣態(tài)原子平由于元素可以在陰極中多次濺射和被激發(fā)，氣態(tài)原子平均停

20、留時間較長，激發(fā)效率較高，因而發(fā)射的譜線強度均停留時間較長，激發(fā)效率較高，因而發(fā)射的譜線強度較大；較大；由于采用的工作電流一般只有幾毫安或幾十毫安，燈內(nèi)由于采用的工作電流一般只有幾毫安或幾十毫安，燈內(nèi)溫度較低，因此熱變寬很?。粶囟容^低，因此熱變寬很小；由于燈內(nèi)充氣壓力很低，激發(fā)原子與不同氣體原子碰撞由于燈內(nèi)充氣壓力很低，激發(fā)原子與不同氣體原子碰撞而引起的壓力變寬可忽略不計；而引起的壓力變寬可忽略不計；由于陰極附近的蒸氣相金屬原子密度較小，同種原子碰由于陰極附近的蒸氣相金屬原子密度較小，同種原子碰撞而引起的共振變寬也很小；撞而引起的共振變寬也很小；蒸氣相原子密度低、溫度低、自吸變寬幾乎不存在蒸氣

21、相原子密度低、溫度低、自吸變寬幾乎不存在。 優(yōu)缺點：優(yōu)缺點：（1）輻射光強度大，穩(wěn)定，譜線窄，燈容易更換。）輻射光強度大，穩(wěn)定，譜線窄，燈容易更換。（2）每測一種元素需更換相應(yīng)的燈。）每測一種元素需更換相應(yīng)的燈。三、原子化系統(tǒng)三、原子化系統(tǒng)原子化器的原子化器的功能功能：提供能量，使試樣干燥、蒸發(fā)和原子化。：提供能量，使試樣干燥、蒸發(fā)和原子化。入射光束在這里被基態(tài)原子吸收，因此也可把它視為入射光束在這里被基態(tài)原子吸收，因此也可把它視為“吸吸收池收池”常用的原子化器：常用的原子化器：火焰原子化器火焰原子化器；非火焰原子化器非火焰原子化器對原子化器的對原子化器的基本要求基本要求：足夠高的原子化效率足

22、夠高的原子化效率良好的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性良好的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性操作簡單及低的干擾水平等操作簡單及低的干擾水平等（一）火焰原子化器（一）火焰原子化器構(gòu)造：噴霧器，霧化室，燃燒器構(gòu)造：噴霧器，霧化室，燃燒器1. 霧化器（噴霧器）霧化器（噴霧器）將試液變成細霧將試液變成細霧。霧粒越細、越多，在火焰中。霧粒越細、越多，在火焰中生成的基態(tài)自由原子就越多。應(yīng)用最廣的是氣生成的基態(tài)自由原子就越多。應(yīng)用最廣的是氣動同心型噴霧器動同心型噴霧器噴霧器噴出的霧滴碰到玻璃球上，可產(chǎn)生進一噴霧器噴出的霧滴碰到玻璃球上，可產(chǎn)生進一步細化作用。步細化作用。生成的霧滴粒度和試液的吸入率生成的霧滴粒度和試液的吸入率，影響測定的精密度

23、和化學干擾的大小，影響測定的精密度和化學干擾的大小噴霧器多采用不銹鋼、聚四氟乙烯或玻璃等制噴霧器多采用不銹鋼、聚四氟乙烯或玻璃等制成成2. 霧化室霧化室霧化室的作用主要是霧化室的作用主要是 除大霧滴除大霧滴，并使，并使燃氣和燃氣和助燃氣充分混合助燃氣充分混合，以便在燃燒時得到穩(wěn)定的火，以便在燃燒時得到穩(wěn)定的火焰焰其中的擾流器可使霧滴變細，同時可以阻擋大其中的擾流器可使霧滴變細，同時可以阻擋大的霧滴進入火焰的霧滴進入火焰一般的噴霧裝置的霧化效率為一般的噴霧裝置的霧化效率為5 15%3. 燃燒器燃燒器試液的細霧滴進入燃燒試液的細霧滴進入燃燒器，在火焰中經(jīng)過干燥器，在火焰中經(jīng)過干燥、熔化、蒸發(fā)和離解

24、等、熔化、蒸發(fā)和離解等過程后，產(chǎn)生大量的基過程后，產(chǎn)生大量的基態(tài)自由原子及少量的激態(tài)自由原子及少量的激發(fā)態(tài)原子、離子和分子發(fā)態(tài)原子、離子和分子通常要求燃燒器的通常要求燃燒器的原子原子化程度高、火焰穩(wěn)定、化程度高、火焰穩(wěn)定、吸收光程長、噪聲小吸收光程長、噪聲小等等。試樣在原子化器中的歷程試樣在原子化器中的歷程4. 火焰的基本特性火焰的基本特性（1）燃燒速度燃燒速度由著火點向可燃燒混合氣其它點傳播的速度。由著火點向可燃燒混合氣其它點傳播的速度。它影響火焰的安全操作和燃燒的穩(wěn)定性。它影響火焰的安全操作和燃燒的穩(wěn)定性。要使火焰穩(wěn)定，可燃混合氣體的供應(yīng)速度應(yīng)大于燃燒速要使火焰穩(wěn)定，可燃混合氣體的供應(yīng)速度

25、應(yīng)大于燃燒速度。但供氣速度過大，會使火焰離開燃燒器，變得不穩(wěn)度。但供氣速度過大，會使火焰離開燃燒器，變得不穩(wěn)定，甚至定，甚至吹滅吹滅火焰；供氣速度過小，將會引起火焰；供氣速度過小，將會引起回火回火。（2）火焰溫度火焰溫度不同類型的火焰，其溫度不同不同類型的火焰，其溫度不同（3）火焰的燃氣和助燃氣比例火焰的燃氣和助燃氣比例按火焰燃氣和助燃氣比例的不同，可將火焰分為三類按火焰燃氣和助燃氣比例的不同，可將火焰分為三類:化學計量火焰、富燃火焰和貧燃火焰化學計量火焰、富燃火焰和貧燃火焰化學計量火焰化學計量火焰 燃氣與助燃氣之比與化學計量反應(yīng)關(guān)燃氣與助燃氣之比與化學計量反應(yīng)關(guān)系相近，又稱為中性火焰系相近，

26、又稱為中性火焰 ，這類火焰，這類火焰, 溫度高、穩(wěn)定溫度高、穩(wěn)定、干擾小、背景低，適合于許多元素的測定、干擾小、背景低，適合于許多元素的測定富燃火焰富燃火焰 燃氣大于化學計量的火焰。又稱還原性火燃氣大于化學計量的火焰。又稱還原性火焰?；鹧娉庶S色，層次模糊，溫度稍低，火焰的還原焰?；鹧娉庶S色，層次模糊，溫度稍低，火焰的還原性較強，適合于易形成難離解氧化物元素的測定。干性較強，適合于易形成難離解氧化物元素的測定。干擾較多，背景高擾較多，背景高 貧燃火焰貧燃火焰 助燃氣大于化學計量的火焰，又稱氧化性助燃氣大于化學計量的火焰，又稱氧化性火焰，火焰呈藍色，氧化性較強，溫度較低，適于易火焰，火焰呈藍色，氧

27、化性較強，溫度較低，適于易離解、易電離元素的原子化，如堿金屬等離解、易電離元素的原子化，如堿金屬等5. 火焰原子化器特點火焰原子化器特點優(yōu)點優(yōu)點：簡單：簡單 火焰穩(wěn)定火焰穩(wěn)定 重現(xiàn)性好重現(xiàn)性好 精密度高精密度高 應(yīng)用范圍廣應(yīng)用范圍廣缺點缺點：原子化效率低，只能液體進樣：原子化效率低，只能液體進樣（二）非火焰原子化器（二）非火焰原子化器 常用的是常用的是石墨爐原子化裝置石墨爐原子化裝置，結(jié)構(gòu)如圖所示：，結(jié)構(gòu)如圖所示： 外氣路中外氣路中Ar氣體沿石墨管外壁流動，冷卻保護石墨管；內(nèi)氣路氣體沿石墨管外壁流動，冷卻保護石墨管；內(nèi)氣路中中Ar氣體由管兩端流向管中心，從中心孔流出，用來保護原子不被氣體由管兩

28、端流向管中心，從中心孔流出，用來保護原子不被氧化，同時排除干燥和灰化過程中產(chǎn)生的蒸汽。氧化，同時排除干燥和灰化過程中產(chǎn)生的蒸汽。原子化過程原子化過程原子化過程分為原子化過程分為干燥干燥、灰化灰化（去除基體）、（去除基體）、原子化原子化、凈化凈化（去除（去除殘渣）殘渣） 四個階段，待測元素在高溫下生成基態(tài)原子。四個階段，待測元素在高溫下生成基態(tài)原子。與火焰原子化法相比，石墨爐原子化法具有如下特點：與火焰原子化法相比，石墨爐原子化法具有如下特點：l靈敏度高、檢測限低，絕對靈敏度達靈敏度高、檢測限低，絕對靈敏度達10-12 10-15gl用樣量少，用樣量少，特別適用于微量樣品的分析，特別適用于微量樣

29、品的分析，通常固體樣品為通常固體樣品為0.1 10mg，液體試樣為，液體試樣為5 50uLl試樣直接注入原子化器，從而減少溶液一些物理性質(zhì)對測試樣直接注入原子化器，從而減少溶液一些物理性質(zhì)對測定的影響，也可直接分析固體樣品定的影響，也可直接分析固體樣品l排除了火焰原子化法中存在的火焰組份與被測組份之間的排除了火焰原子化法中存在的火焰組份與被測組份之間的相互作用，減少了由此引起的化學干擾相互作用，減少了由此引起的化學干擾l石墨爐原子化法所用設(shè)備比較復雜，成本比較高。石墨爐原子化法所用設(shè)備比較復雜，成本比較高。 但石墨但石墨爐原子化器在工作中比火焰原子化系統(tǒng)安全爐原子化器在工作中比火焰原子化系統(tǒng)安

30、全 (三三)低溫原子化法低溫原子化法低溫原子化法又稱化學原子化法，其原子化溫度為室溫低溫原子化法又稱化學原子化法，其原子化溫度為室溫至攝氏數(shù)百度，常用的有汞低溫原子化法及氫化物法。至攝氏數(shù)百度，常用的有汞低溫原子化法及氫化物法。（1）汞低溫原子化法）汞低溫原子化法 主要應(yīng)用于：各種試樣中主要應(yīng)用于：各種試樣中Hg元素的測量；元素的測量； 原理：將試樣中的汞離子用原理：將試樣中的汞離子用SnCl2或鹽酸羥胺完全還原或鹽酸羥胺完全還原為金屬汞后，用載氣流將汞蒸氣帶入具有石英窗的氣體測量為金屬汞后，用載氣流將汞蒸氣帶入具有石英窗的氣體測量管中進行吸光度測量。管中進行吸光度測量。 特點：常溫測量；特點

31、：常溫測量； 靈敏度、準確度較高靈敏度、準確度較高（2）氫化物原子化法）氫化物原子化法主要是氫化物原子化方法，原子化溫度主要是氫化物原子化方法，原子化溫度700900C ；主要應(yīng)用于：主要應(yīng)用于：As、Sb、Bi、Sn、Ge、Se、Pb、Ti等元素等元素 原理：在酸性介質(zhì)中，與強還原劑硼氫化鈉反應(yīng)生成氣態(tài)氫原理：在酸性介質(zhì)中，與強還原劑硼氫化鈉反應(yīng)生成氣態(tài)氫化物。例化物。例 AsCl3 +4NaBH4 + HCl +8H2O = AsH3 +4NaCl +4HBO2+13H2將待測試樣在專門的氫化物生成器中產(chǎn)生氫化物，送入原子化將待測試樣在專門的氫化物生成器中產(chǎn)生氫化物，送入原子化器中檢測。器

32、中檢測。 特點：原子化溫度低特點：原子化溫度低 ； 靈敏度高（對砷、硒可達靈敏度高（對砷、硒可達10-9g）；）；基體干擾和化學干擾?。换w干擾和化學干擾?。?選擇性極好選擇性極好四、單色器四、單色器 1. 作用作用 將待測元素的共振線與鄰近線分開。將待測元素的共振線與鄰近線分開。 2. 組件組件 色散元件（棱鏡、光柵），凹凸鏡、狹縫等。色散元件（棱鏡、光柵），凹凸鏡、狹縫等。 3. 單色器性能參數(shù)單色器性能參數(shù) （1）線色散率）線色散率D 兩條譜線間的距離與波長差的比值兩條譜線間的距離與波長差的比值dl/d，實，實際工作中常用其倒數(shù)際工作中常用其倒數(shù) d/dl （2）分辨率）分辨率R 儀器分

33、開相鄰兩條譜線的能力。用該兩條譜線儀器分開相鄰兩條譜線的能力。用該兩條譜線的平均波長與其波長差的比值的平均波長與其波長差的比值/表示。表示。 （3）通帶寬度）通帶寬度W 指通過單色器出射狹縫的某標稱波長處的輻指通過單色器出射狹縫的某標稱波長處的輻射范圍。當?shù)股⒙噬浞秶?。當?shù)股⒙蔇一定時，可通過選擇狹縫寬度一定時，可通過選擇狹縫寬度S來確定：來確定： W=D S被測元素共振吸收線與干擾線近，選用被測元素共振吸收線與干擾線近，選用W要?。桓蓴_線較遠，要小；干擾線較遠，可用大的可用大的W，一般單色器色散率一定，僅調(diào)狹縫確定一般單色器色散率一定，僅調(diào)狹縫確定W五、檢測系統(tǒng)五、檢測系統(tǒng)主要由檢測器、

34、放大器、對數(shù)變換器、顯示記錄裝置組成。主要由檢測器、放大器、對數(shù)變換器、顯示記錄裝置組成。1. 檢測器檢測器-將單色器分出的光信號轉(zhuǎn)變成電信號。將單色器分出的光信號轉(zhuǎn)變成電信號。 如：光電池、光電倍增管、光敏晶體管等。如：光電池、光電倍增管、光敏晶體管等。2. 放大器放大器-將光電倍增管輸出的較弱信號，經(jīng)電子線路進一將光電倍增管輸出的較弱信號，經(jīng)電子線路進一步放大。步放大。3. 對數(shù)變換器對數(shù)變換器-光強度與吸光度之間的轉(zhuǎn)換。光強度與吸光度之間的轉(zhuǎn)換。4. 顯示、記錄顯示、記錄-原子吸收計算機工作站原子吸收計算機工作站一、光譜干擾及抑制一、光譜干擾及抑制spectrum interferenc

35、e and elimination二、物理干擾及抑制二、物理干擾及抑制physical interference and elimination三、化學干擾及抑制三、化學干擾及抑制chemical interference and elimination四、背景干擾及抑制四、背景干擾及抑制background interference and elimination第三節(jié)第三節(jié) 干擾及其抑制干擾及其抑制interferences and elimination一、光譜干擾一、光譜干擾 待測元素的共振線與干擾物質(zhì)譜線分離不完全，這類干擾主要待測元素的共振線與干擾物質(zhì)譜線分離不完全，這類干擾主要來

36、自光源和原子化裝置，主要有以下兩種：來自光源和原子化裝置，主要有以下兩種： 1.空心陰極燈內(nèi)有單色器不能分離的干擾元素的輻射。空心陰極燈內(nèi)有單色器不能分離的干擾元素的輻射。 換用純度較高的單元素燈減小干擾。換用純度較高的單元素燈減小干擾。 2.在分析線附近有單色器不能分離譜線。在分析線附近有單色器不能分離譜線。 可以通過調(diào)小狹縫的方法來抑制這種干擾可以通過調(diào)小狹縫的方法來抑制這種干擾 或者選擇被測元素的其它靈敏線作為分析線或者選擇被測元素的其它靈敏線作為分析線二、物理干擾及抑制二、物理干擾及抑制 物理干擾是指物理干擾是指試液與標準溶液試液與標準溶液物物理性質(zhì)有差異而產(chǎn)生的干擾。如粘度、理性質(zhì)有

37、差異而產(chǎn)生的干擾。如粘度、表面張力或溶液的密度等的變化，影表面張力或溶液的密度等的變化，影響樣品的霧化和氣溶膠到達火焰?zhèn)魉晚憳悠返撵F化和氣溶膠到達火焰?zhèn)魉偷纫鹪游諒姸鹊淖兓鸬牡纫鹪游諒姸鹊淖兓鸬母蓴_。干擾。消除辦法消除辦法：配制與被測試樣組成相近：配制與被測試樣組成相近的標準溶液或采用標準加入法。若試的標準溶液或采用標準加入法。若試樣溶液的濃度高，還可采用稀釋法樣溶液的濃度高，還可采用稀釋法三、化學干擾及抑制三、化學干擾及抑制 由于待測元素發(fā)生電離或與其它元素形成了難解離化合物的由于待測元素發(fā)生電離或與其它元素形成了難解離化合物的干擾，主要影響到待測元素的原子化效率，是

38、主要干擾源。干擾，主要影響到待測元素的原子化效率，是主要干擾源。 1. 化學干擾的類型化學干擾的類型 （1）待測元素與其共存物質(zhì)作用生成難揮發(fā)或難解離的化合物，）待測元素與其共存物質(zhì)作用生成難揮發(fā)或難解離的化合物，致使參與吸收的基態(tài)原子減少。致使參與吸收的基態(tài)原子減少。 例：例：a、鈷、硅、硼、鈦、鈹在火焰中易生成難解離氧化物；鈷、硅、硼、鈦、鈹在火焰中易生成難解離氧化物； b、硫酸鹽、硅酸鹽與鋁生成難揮發(fā)物；硫酸鹽、硅酸鹽與鋁生成難揮發(fā)物； c、鑭、鉬、鋯等元素在石墨原子化器中易形成難解離的碳化物、鑭、鉬、鋯等元素在石墨原子化器中易形成難解離的碳化物 （2）待測元素發(fā)生電離反應(yīng)，生成離子，不

39、產(chǎn)生原子吸收，總）待測元素發(fā)生電離反應(yīng)，生成離子，不產(chǎn)生原子吸收，總吸收強度減弱；電離電位吸收強度減弱；電離電位6eV的元素易發(fā)生電離，火焰溫度越的元素易發(fā)生電離，火焰溫度越高，干擾越嚴重，（如堿及堿土元素）。高，干擾越嚴重，（如堿及堿土元素）。 2.化學干擾的抑制化學干擾的抑制 通過在標準溶液和試液中加入某種光譜化學緩沖劑來抑制或通過在標準溶液和試液中加入某種光譜化學緩沖劑來抑制或減少化學干擾，主要試劑有：減少化學干擾，主要試劑有：（1）釋放劑釋放劑與干擾元素生成更穩(wěn)定化合物使待測元素釋放出與干擾元素生成更穩(wěn)定化合物使待測元素釋放出來。來。 例：鍶和鑭可有效消除磷酸根對鈣的干擾。例：鍶和鑭可

40、有效消除磷酸根對鈣的干擾。（2）保護劑保護劑與待測元素形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，防止干擾物質(zhì)與與待測元素形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，防止干擾物質(zhì)與其作用。其作用。 例：加入例：加入EDTA生成生成EDTA-Ca，避免磷酸根與鈣作用。避免磷酸根與鈣作用。（3）基體改進劑基體改進劑改變基體或被測定化合物的熱穩(wěn)定性。改變基體或被測定化合物的熱穩(wěn)定性。 例：測定例：測定Si時由于其易形成解離溫度很高的時由于其易形成解離溫度很高的SiC，故加入基體，故加入基體改進劑改進劑CaO，生成易解離的硅化鈣。，生成易解離的硅化鈣。（4）電離緩沖劑電離緩沖劑加入大量易電離的一種緩沖劑以抑制待測元加入大量易電離的一種緩沖劑以抑制待測元

41、素的電離。素的電離。 例：加入足量的例：加入足量的CsCl、KCl、NaCl，抑制，抑制Ca的電離。的電離。 四、背景干擾及校正方法四、背景干擾及校正方法 背景干擾主要是指原子化過程中所產(chǎn)生的光譜干擾，主要有分子背景干擾主要是指原子化過程中所產(chǎn)生的光譜干擾，主要有分子吸收干擾和散射干擾，干擾嚴重時，不能進行測定。吸收干擾和散射干擾，干擾嚴重時，不能進行測定。 1. 分子吸收與光散射分子吸收與光散射 分子吸收：原子化過程中，存在或生成的分子對特征輻射產(chǎn)生分子吸收：原子化過程中，存在或生成的分子對特征輻射產(chǎn)生的吸收。分子光譜是帶狀光譜，勢必在一定波長范圍內(nèi)產(chǎn)生干擾。的吸收。分子光譜是帶狀光譜，勢必

42、在一定波長范圍內(nèi)產(chǎn)生干擾。例如，堿金屬鹵化物在紫外區(qū)有吸收。不同的無機酸會產(chǎn)生不同例如，堿金屬鹵化物在紫外區(qū)有吸收。不同的無機酸會產(chǎn)生不同的影響，在波長小于的影響，在波長小于250nm時，時，H2SO4和和H3PO4有很強的吸收帶，有很強的吸收帶，而而HNO3和和HCl的吸收很小。因此，原子吸收光譜分析中多用的吸收很小。因此，原子吸收光譜分析中多用HNO3和和HCl配制溶液配制溶液 光散射：原子化過程中，存在或生成的微粒使光產(chǎn)生的散射現(xiàn)光散射：原子化過程中，存在或生成的微粒使光產(chǎn)生的散射現(xiàn)象，造成透過光減小，吸收值增加象，造成透過光減小，吸收值增加2.背景干擾校正方法背景干擾校正方法(1) 氘

43、燈連續(xù)光譜背景校正氘燈連續(xù)光譜背景校正旋轉(zhuǎn)斬光器交替使氘燈提供的連續(xù)光譜和空心陰極燈提供的旋轉(zhuǎn)斬光器交替使氘燈提供的連續(xù)光譜和空心陰極燈提供的光束通過火焰；光束通過火焰；連續(xù)光譜通過時，測定的為背景吸收連續(xù)光譜通過時，測定的為背景吸收(此時待測元素的共振線此時待測元素的共振線吸收相對于總吸收可忽略吸收相對于總吸收可忽略)；共振線通過時，共振線通過時，測定總吸收（原子測定總吸收（原子吸收和背景吸收）；吸收和背景吸收）；差值為有效吸收（差值為有效吸收（原子吸收）；原子吸收）；（2）塞曼）塞曼(Zeeman)效應(yīng)背景校正法效應(yīng)背景校正法Zeeman效應(yīng)效應(yīng)：在磁場作用下簡并的譜線發(fā)生裂分的現(xiàn)象；：在

44、磁場作用下簡并的譜線發(fā)生裂分的現(xiàn)象；校正原理校正原理：原子化器加磁場后，隨旋轉(zhuǎn)偏振器的轉(zhuǎn)動，當平行：原子化器加磁場后，隨旋轉(zhuǎn)偏振器的轉(zhuǎn)動，當平行磁場的偏振光通過火焰時，產(chǎn)生總吸收；當垂直磁場的偏振光通磁場的偏振光通過火焰時，產(chǎn)生總吸收；當垂直磁場的偏振光通過火焰時，只產(chǎn)生背景吸收。過火焰時，只產(chǎn)生背景吸收。見下頁圖示：見下頁圖示：優(yōu)點優(yōu)點：背景校正準確度很高；：背景校正準確度很高； 可校正波長范圍寬可校正波長范圍寬190 900nm 。一、特征參數(shù)一、特征參數(shù)feature parameters二、分析條件選擇二、分析條件選擇choice of analytical condition三、定量

45、分析方法三、定量分析方法method of quantitative analysis四、四、應(yīng)用應(yīng)用applications第四節(jié)第四節(jié) 分析條件的選擇分析條件的選擇與應(yīng)用與應(yīng)用choice of analytical condition and application一、一、特征參數(shù)特征參數(shù)1. 靈敏度靈敏度 (1)靈敏度（靈敏度（S）指在一定濃度時，測定值（吸光度）的指在一定濃度時，測定值（吸光度）的增量（增量（A）與相應(yīng)的待測元素濃度（或質(zhì)量）的增量（與相應(yīng)的待測元素濃度（或質(zhì)量）的增量（c或或m）的比值：的比值： Sc=A/c 或或 Sm=A/m (2)特征濃度特征濃度指對應(yīng)與指對應(yīng)

46、與1%凈吸收凈吸收I0/I=100/99的待測物濃的待測物濃度（度（cc），），或?qū)?yīng)與或?qū)?yīng)與0.0044吸光度的待測元素濃度吸光度的待測元素濃度. cc=0.0044s/A 單位：單位： gmL-1或者或者gmL-1 /1% (3)特征質(zhì)量特征質(zhì)量 mc=0.0044 sV/A 單位：單位： g或或g/1% 特征濃度或特征質(zhì)量越小越好特征濃度或特征質(zhì)量越小越好2.檢出極限檢出極限 在適當置信度下，能檢測出的待測元素的最小濃度或最小質(zhì)量。在適當置信度下，能檢測出的待測元素的最小濃度或最小質(zhì)量。用接近于空白的溶液，經(jīng)若干次（用接近于空白的溶液，經(jīng)若干次（10-20次）重復測定所得吸光度次）重復

47、測定所得吸光度的標準偏差的的標準偏差的3倍求得。倍求得。A = kC 3 = kDD = 3C/A (g/ml) A 為平均吸光度為平均吸光度, 空白溶液吸光度標準偏差空白溶液吸光度標準偏差, C為濃度為濃度 檢出極限越小，可測定濃度越低，靈敏度越高檢出極限越小，可測定濃度越低，靈敏度越高二、測定條件的選擇二、測定條件的選擇1分析線分析線 一般選待測元素的第一共振線作為分析線；測量高濃度時，常選一般選待測元素的第一共振線作為分析線；測量高濃度時，常選次靈敏線作為分析線。次靈敏線作為分析線。2光譜通帶（可調(diào)節(jié)狹縫寬度改變）光譜通帶（可調(diào)節(jié)狹縫寬度改變） 無鄰近干擾線（如測堿及堿土金屬）時，選較大

48、的通帶；反之無鄰近干擾線（如測堿及堿土金屬）時，選較大的通帶；反之（如測過渡及稀土金屬），宜選較小通帶。（如測過渡及稀土金屬），宜選較小通帶。3空心陰極燈電流空心陰極燈電流 在保證有穩(wěn)定和足夠的輻射光通量的情況下，盡量選較低的電在保證有穩(wěn)定和足夠的輻射光通量的情況下，盡量選較低的電流。流。4原子化條件的選擇原子化條件的選擇 火焰原子化器：噴霧器狀態(tài)、火焰類型、燃燒器高度火焰原子化器：噴霧器狀態(tài)、火焰類型、燃燒器高度 石墨爐原子化器：四個不同階段的溫度及持續(xù)時間石墨爐原子化器：四個不同階段的溫度及持續(xù)時間三、三、定量分析方法定量分析方法1.標準曲線法標準曲線法 配制一系列不同濃度的標準試樣，由低

49、到高依次分析，將獲得配制一系列不同濃度的標準試樣，由低到高依次分析，將獲得的吸光度的吸光度A數(shù)據(jù)對應(yīng)于濃度作標準曲線，在相同條件下測定試樣的數(shù)據(jù)對應(yīng)于濃度作標準曲線，在相同條件下測定試樣的吸光度吸光度A數(shù)據(jù)，在標準曲線上查出對應(yīng)的濃度值。數(shù)據(jù)，在標準曲線上查出對應(yīng)的濃度值。 或由標準試樣數(shù)據(jù)獲得線性方程，將測或由標準試樣數(shù)據(jù)獲得線性方程，將測定試樣的吸光度定試樣的吸光度A數(shù)據(jù)帶入計算。數(shù)據(jù)帶入計算。標準曲線法注意事項：標準曲線法注意事項：標準液濃度應(yīng)在線性范圍內(nèi)，標準液濃度應(yīng)在線性范圍內(nèi)，A=0.15-0.6為宜為宜標樣、樣品的測定條件如燈電流、噴霧效率、燃助比標樣、樣品的測定條件如燈電流、噴

50、霧效率、燃助比應(yīng)嚴格一直應(yīng)嚴格一直所采用的標準溶液與被測溶液的組成應(yīng)盡量一致，以所采用的標準溶液與被測溶液的組成應(yīng)盡量一致，以消除基體效應(yīng)的影響消除基體效應(yīng)的影響 有時有些樣品的標準試樣是很難配制的，用標準有時有些樣品的標準試樣是很難配制的，用標準工作曲線法會引入基體誤差，故可采用標準加入法。工作曲線法會引入基體誤差，故可采用標準加入法。2.標準加入法標準加入法 取若干份體積相同的試液（取若干份體積相同的試液（cX），），依次按比例加入不同量的依次按比例加入不同量的待測物的標準溶液（待測物的標準溶液（c0），），定容后濃度依次為：定容后濃度依次為： cX ， cX +c0 ， cX +2c0

51、， cX +3c0 ， cX +4 c0 分別測得吸光度為：分別測得吸光度為：AX，A1，A2，A3，A4。 以以A對濃度對濃度c做圖得一直線，圖中做圖得一直線，圖中cX點即待測溶液濃度。點即待測溶液濃度。標準加入法注意事項：標準加入法注意事項：測量在測量在A-c標準曲線的線性范圍內(nèi)。標準曲線的線性范圍內(nèi)。至少采用至少采用4個工作點制作標準曲線后外推；首次加入的個工作點制作標準曲線后外推；首次加入的標準溶液濃度標準溶液濃度c0和試樣中被測定元素濃度接近。和試樣中被測定元素濃度接近。標準加入法只能消除基體干擾，不能消除背景干擾，標準加入法只能消除基體干擾，不能消除背景干擾，故在測定時應(yīng)先進行背景

52、校正。故在測定時應(yīng)先進行背景校正。原子吸收光譜分析法教學基本要求原子吸收光譜分析法教學基本要求掌握原子吸收光譜產(chǎn)生的機理以及影響原子吸收掌握原子吸收光譜產(chǎn)生的機理以及影響原子吸收光譜輪廓的因素光譜輪廓的因素了解原子吸收光譜儀的基本結(jié)構(gòu)；掌握空心陰極了解原子吸收光譜儀的基本結(jié)構(gòu)；掌握空心陰極燈產(chǎn)生銳線光源的原理；掌握火焰原子化器和非燈產(chǎn)生銳線光源的原理；掌握火焰原子化器和非火焰原子化器原子化歷程以及影響因素火焰原子化器原子化歷程以及影響因素掌握原子吸收光譜分析干擾及其消除方法掌握原子吸收光譜分析干擾及其消除方法掌握靈敏度和檢出限定義及計算掌握靈敏度和檢出限定義及計算一、一、概述概述general

53、ization二、基本原理二、基本原理basic theory三、原子熒光光度計三、原子熒光光度計atomic fluorescence spectrometry第五節(jié)第五節(jié) 原子熒光光譜原子熒光光譜分析法分析法atomic fluorescence spectrometry,AFE一、一、概述概述 原子熒光光譜法是以原子在輻射能激發(fā)下發(fā)射的熒光強度進行定原子熒光光譜法是以原子在輻射能激發(fā)下發(fā)射的熒光強度進行定量分析的發(fā)射光譜分析法量分析的發(fā)射光譜分析法 原子熒光光譜法從機理看來屬于發(fā)射光譜分析，但所用儀器及操原子熒光光譜法從機理看來屬于發(fā)射光譜分析，但所用儀器及操作技術(shù)與原子吸收光譜法相近作

54、技術(shù)與原子吸收光譜法相近1.優(yōu)點優(yōu)點 (1) 檢出限低、靈敏度高檢出限低、靈敏度高 Cd：10-12 g ml-1； Zn：10-11 g ml-1；20種元素優(yōu)于種元素優(yōu)于AAS (2) 譜線簡單、干擾小譜線簡單、干擾小 (3) 線性范圍寬（可達線性范圍寬（可達35個數(shù)量級）個數(shù)量級） (4) 易實現(xiàn)多元素同時測定（產(chǎn)生的熒光向各個方向發(fā)射）易實現(xiàn)多元素同時測定（產(chǎn)生的熒光向各個方向發(fā)射）2.缺點缺點 存在熒光淬滅效應(yīng)、散射光干擾等問題。存在熒光淬滅效應(yīng)、散射光干擾等問題。二、基本原理二、基本原理 1原子熒光光譜的產(chǎn)生過程原子熒光光譜的產(chǎn)生過程 當氣態(tài)原子受到特征輻射時，當氣態(tài)原子受到特征輻

55、射時，原子的外層電子原子的外層電子由基態(tài)躍遷到激由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，約在發(fā)態(tài)，約在10-8s后，再由激發(fā)態(tài)躍遷回到后，再由激發(fā)態(tài)躍遷回到低能態(tài)或低能態(tài)或基態(tài)，輻射出與基態(tài)，輻射出與吸收光波長相同或不同的熒光吸收光波長相同或不同的熒光。 特點特點： （1）屬光致發(fā)光）屬光致發(fā)光，二次發(fā)光；二次發(fā)光； （2）激發(fā)光源停止后，熒光立即消失；）激發(fā)光源停止后，熒光立即消失； （3）發(fā)射的熒光強度與照射的光強有關(guān)；）發(fā)射的熒光強度與照射的光強有關(guān)； （4）不同元素的熒光波長不同；）不同元素的熒光波長不同； （5）濃度很低時，強度與蒸氣中該元素的密度成正比，定量依）濃度很低時，強度與蒸氣中該元素的密度成正比，定量依據(jù)據(jù)(適用于微量或痕量分析適用于微量或痕量分析)。 2.原子熒光的產(chǎn)生類型原子熒光的產(chǎn)生類型 三種類型：共振熒光、非共振熒光與敏化熒光三種類型：共振熒光、非共振熒光與敏化熒光（1）共振熒光）共振熒光氣態(tài)原子吸收共振線被激發(fā)后，激發(fā)態(tài)原子再發(fā)射出與共振線波氣態(tài)原子吸收共振線被激發(fā)后，激發(fā)態(tài)原子再發(fā)射出與共振線波長相同的熒光，見圖長相同的熒光，見圖A、C。 熱助共振熒光熱助共振熒光：若原子受熱激發(fā)處于：若原子受熱激發(fā)處于亞穩(wěn)態(tài)，再吸收輻射進一步激發(fā)，然后再亞穩(wěn)態(tài)，再吸收輻射進一步激發(fā)，然后再發(fā)射出相同波長的共振熒光；見圖發(fā)射出相同波長的共振熒光；見圖B、D。（2）非