1、,普析通用儀器技術(shù)交流會原子熒光,主要內(nèi)容,原子熒光光譜法發(fā)展概況 原子熒光光譜法的原理 原子熒光光譜分析專用儀器 原子熒光光譜法的應(yīng)用,概 述,原子熒光光譜分析是20世紀(jì)60年代中期提出并發(fā)展起來的光譜分析技術(shù),它是原子吸收和原子發(fā)射光譜的綜合與發(fā)展，是一種優(yōu)良的痕量分析技術(shù)。 氫化物原子熒光（HG-AFS）是具有中國特色的分析技術(shù) 檢測元素：As Sb Bi Ge Se Pb Te Sn Cd Zn Hg,原子熒光光譜法發(fā)展概況,優(yōu) 勢,檢出限低、靈敏度高 譜線簡單、干擾小 分析曲線線性好、線性范圍寬 易實(shí)現(xiàn)多元素同時(shí)測定 可進(jìn)行價(jià)態(tài)分析,原子熒光光譜法發(fā)展概況,應(yīng)用領(lǐng)域,地質(zhì)樣品分析 冶

2、金樣品分析 生物樣品分析 農(nóng)業(yè)及植物樣品分析,環(huán)境樣品分析 食品分析 藥材藥品分析 輕工化妝品分析,原子熒光光譜法發(fā)展概況,標(biāo) 準(zhǔn),目前已很多標(biāo)準(zhǔn)都建立在了原子熒光分析法基礎(chǔ)之上： 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),原子熒光光譜法發(fā)展概況,原子熒光光譜法的原理,原子熒光為光致發(fā)光，二次發(fā)光，激發(fā)光源停止時(shí)，再發(fā)射過程立即停止。,原子熒光的產(chǎn)生過程,原子熒光光譜法的應(yīng)用原理,原子熒光,原子熒光的類型,常見共振熒光，非共振熒光與敏化熒光等三種類型。,（1）共振熒光：熒光線的波長與激發(fā)線的波長相同。,原子熒光光譜法的應(yīng)用原理,（2）非共振熒光：熒光線的波長與激發(fā)線的波長不同。 直躍線熒光,原子熒光的類型,原子熒光光譜法的應(yīng)

3、用原理, 階躍線熒光,原子熒光的類型,原子熒光光譜法的應(yīng)用原理,多光子熒光：兩個(gè)或以上的光子共同使原子到達(dá)激發(fā)態(tài)， 然后再返回到基態(tài)所發(fā)射的熒光,（3）敏化熒光 受激發(fā)的原子與另一種原子碰撞時(shí)，把激發(fā)能傳遞給另一個(gè)原子使其激發(fā)，后者再從輻射形式去激發(fā)而發(fā)射熒光即為敏化熒光。,原子熒光的類型,原子熒光光譜法的應(yīng)用原理,大多數(shù)分析涉及共振熒光，因?yàn)槠滠S遷幾率最大且用普通光源就可以獲得相當(dāng)高輻射密度。,原子熒光的類型,原子熒光光譜法的應(yīng)用原理,定量計(jì)算基礎(chǔ),If = k C,If = Ia If熒光強(qiáng)度 為熒光量子效率 Ia 吸收光的強(qiáng)度,原子熒光光譜法的應(yīng)用原理,僅適用于低濃度樣品的原子熒光光譜分

4、析,氫化物原子熒光法原理,原子熒光,As Sb Bi Ge Se Pb Te Sn,氣態(tài)氫化物,Cd Zn,Hg,氣態(tài)組分,原子蒸氣,基態(tài)原子,原子熒光光譜法的應(yīng)用原理,1）金屬酸還原體系（Marsh反應(yīng)） 2）電解法 3）硼氫化物酸還原體系 硼氫化物酸還原體系 酸化過的樣品溶液中的砷、鉛、銻、硒等元素與還原劑（一般為硼氫化鉀或鈉）反應(yīng)在氫化物發(fā)生系統(tǒng)中生成氫化物： NaBH4+3H2O+H+=H3BO3+Na+8H*+Em+=EHn+H2(氣體） 式中Em+代表待測元素，EHn為氣態(tài)氫化物（m可以等于或不等于n）。 使用適當(dāng)催化劑，在上述反應(yīng)中還可以得到了鎘和鋅的氣態(tài)組分,砷、銻、硒,砷、錫

5、,氫化物反應(yīng)的種類,原子熒光光譜法的應(yīng)用原理,原子熒光光譜分析專用儀器,原子熒光光譜分析專用儀器,系統(tǒng)組成,PF6多道全自動原子熒光光度計(jì),光 學(xué) 系 統(tǒng),原 子 化 器,數(shù) 據(jù) 處 理 系 統(tǒng),檢 測 器,氫 化 物 發(fā) 生 系 統(tǒng),進(jìn) 樣 系 統(tǒng),原子熒光光譜分析專用儀器,手動進(jìn)樣 自動進(jìn)樣,全封閉內(nèi)藏式自動進(jìn)樣器 內(nèi)置式試劑溶液瓶,進(jìn)樣系統(tǒng),原子熒光光譜分析專用儀器,氫化物發(fā)生系統(tǒng),連續(xù)流動,優(yōu)點(diǎn)： 提供的信號是連續(xù)信號 缺點(diǎn)： 嚴(yán)重浪費(fèi)樣品和還原劑,原子熒光光譜分析專用儀器,氫化物發(fā)生系統(tǒng),流動注射,優(yōu)點(diǎn)： 定量進(jìn)樣，相對連續(xù)流動節(jié)省試劑； 分析速度快 缺點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)復(fù)雜；國產(chǎn)電磁閥容易

6、漏液； 容易產(chǎn)生交叉污染，記憶效應(yīng),原子熒光光譜分析專用儀器,氫化物發(fā)生系統(tǒng),斷續(xù)流動,優(yōu)點(diǎn)： 定量進(jìn)樣，節(jié)省試劑；結(jié)構(gòu)簡單； 記憶效應(yīng)??；反應(yīng)平穩(wěn)；分析速度快 缺點(diǎn)： 進(jìn)樣精度差；泵管容易老化損壞,原子熒光光譜分析專用儀器,氫化物發(fā)生系統(tǒng),順序注射,優(yōu)點(diǎn)： 精確進(jìn)樣；克服蠕動泵缺陷 缺點(diǎn)： 反應(yīng)欠平穩(wěn),全自動順序注射氫化物發(fā)生系統(tǒng) 全新自排液除氣泡氣液分離器 氣液分離效果好，克服了水蒸氣和氣泡對分析的影響。,柱塞泵,蠕動泵,更準(zhǔn)確,更省液,更經(jīng)濟(jì),氫化物發(fā)生系統(tǒng),原子熒光光譜分析專用儀器,原子熒光光譜分析專用儀器,原子化器,石英管原子化器 普通 屏蔽式 高溫 低溫,原子熒光光譜分析專用儀器,

7、光學(xué)系統(tǒng),光源,要求：足夠的光強(qiáng)；純度高； 能量穩(wěn)定；壽命長 高強(qiáng)度空心陰極燈,智能型高強(qiáng)度空心陰極燈,自動記錄下該燈最佳使用條件及燈的使用時(shí)間等信息,原子熒光光譜分析專用儀器,光學(xué)系統(tǒng),通道,多通道設(shè)計(jì),單道、雙道、三道、四道 優(yōu)勢： 多元素同時(shí)測定；單道增強(qiáng),光學(xué)系統(tǒng),光路,簡化結(jié)構(gòu)；光程短； 增強(qiáng)熒光信號強(qiáng)度,短焦距雙透鏡光路接收，使接收熒光信號光強(qiáng)比傳統(tǒng)熒光光路系統(tǒng)增強(qiáng)2倍，增加了儀器靈敏度，降低了檢出限,原子熒光光譜分析專用儀器,原子熒光光譜分析專用儀器,檢測器,日盲光電倍增管 檢測波長范圍： 160nm320nm,原子熒光光譜分析專用儀器,數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),軟件分析助手,自動控制 數(shù)據(jù)

8、處理 結(jié)果保存與輸出,PFWin,多用戶管理 允許管理員創(chuàng)建擁有不通權(quán)限的用戶 每個(gè)用戶登錄軟件需要輸入相應(yīng)的帳號和密碼 針對一般用戶可實(shí)現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的保護(hù)功能 文件保存 測量數(shù)據(jù)的保存格式采用二進(jìn)制格式，加強(qiáng)了數(shù)據(jù)的保密程度，節(jié)省了磁盤空間；保存測量結(jié)果，同時(shí)保存譜圖，便于數(shù)據(jù)的可溯源。 在線幫助功能 具有詳實(shí)的在線實(shí)時(shí)幫助提醒功能,PF6技術(shù)指標(biāo),原子熒光光譜分析專用儀器,原子熒光光譜法的應(yīng)用,采樣及樣品前處理,1、采樣 樣品要具有一定的代表性，采樣的容器要清潔，運(yùn)輸和保存的過程中確保樣品不被污染、丟失、變質(zhì)等等 2、樣品前處理 無機(jī)固體試樣：酸溶法，堿溶法 有機(jī)固體樣品：干法灰化，濕法消解

9、，微波消解等 高濃度液體樣品：稀釋處理,原子熒光光譜法的應(yīng)用,干擾的種類與消除,1、種類 液相干擾（化學(xué)干擾）- 氫化反應(yīng)過程中 氣相干擾（物理干擾）- 傳輸過程中、原子化過程中 2、干擾的消除 液相干擾：絡(luò)合掩蔽、分離（沉淀、萃?。⒓尤肟垢蓴_元素、改變酸度、改變還原劑的濃度等。 氣相干擾：分離、選擇最佳原子化環(huán)境,原子熒光光譜法的應(yīng)用,原子熒光光譜法的應(yīng)用,分析條件的優(yōu)化,對燈電流的選擇 滿足分析靈敏度要求下，盡可能選擇小的燈電流； 輔助燈電流不宜超過主電流； 低壓汞燈電流使用范圍在30-50mA 負(fù)高壓的選擇 滿足分析靈敏度條件下，選擇較低的負(fù)高壓,原子熒光光譜法的應(yīng)用,分析條件的優(yōu)化,

10、載氣流量的選擇 一般在800-1000ml/min，測試時(shí)，仔細(xì)觀察火焰狀態(tài)來調(diào)節(jié)流量，保持比較穩(wěn)定的最佳狀態(tài)； 測汞時(shí)，無火焰狀態(tài)，可以采用適宜的某一標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行試驗(yàn)，確定最佳載氣流量。 原子化器高度 68mm 原子化器溫度 200C左右,原子熒光光譜法的應(yīng)用,應(yīng)用實(shí)例1水樣中痕量汞的測定,樣品前處理 取50ml水樣于100ml燒瓶中 加5mlHNO3-HClO4（1+1）和1-2滴50g/L KMnO4溶液 于電熱板上加熱至冒白煙，保持紫色不褪，并蒸至近干，取下冷卻 滴加100 g/L 硫脲溶液，使紫色剛好褪掉 加鹽酸(1+1)10 mI ，加熱至沸，冷卻，移于50 mI 容量瓶中定容 原

11、子熒光光譜分析,原子熒光光譜法的應(yīng)用,測試條件：負(fù)高壓 280V 燈電流 40mA 載氣流量 800ml/min 原子化溫度 200 原子化器高度 7mm 讀數(shù)時(shí)間 20s 延遲時(shí)間 7s 讀數(shù)方式 峰面積 測量方法 標(biāo)準(zhǔn)曲線法 試劑條件：KBH4 0.5% HCl載液 5% 標(biāo)準(zhǔn)系列：0.1、0.2、0.4、0.8g/L 測試結(jié)果：適用于水樣中低至50ppt汞的測定,原子熒光光譜法的應(yīng)用,應(yīng)用實(shí)例2食品中砷的測定,取樣固樣1-2.5g或液樣5-10g 濕消解（固、液）或干灰化（固） 加入硫脲使五價(jià)砷還原為三價(jià)砷 原子熒光光譜分析,加10ml HNO3-HClO4（4+1），搖勻放置過夜，在置

12、于電熱板上加熱消解完全，定容25ml,樣品前處理：,原子熒光光譜法的應(yīng)用,測試條件： 負(fù)高壓 280V 燈電流 60mA 輔助燈電流 40mA 載氣流量 900ml/min 原子化溫度 200 原子化器高度7mm 讀數(shù)時(shí)間 22s 延遲時(shí)間 5s 讀數(shù)方式 峰面積 測量方法 標(biāo)準(zhǔn)曲線法 試劑條件： KBH4 2% HCl載液 10% 標(biāo)準(zhǔn)系列： 1、2、4、8g/L 測試結(jié)果：檢出限為0.08ng/ml，標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性范圍0-200ng/ml。 RSD：2% 回收率：90%-105%,儀器的使用與維護(hù),對環(huán)境的要求 選址：外部環(huán)境良好，無強(qiáng)電磁場和熱源輻射，無劇烈震動 溫度：1030 濕度：小于80 實(shí)驗(yàn)臺：堅(jiān)固平穩(wěn)，留出足夠空間；必備排風(fēng)設(shè)備 避免日光直射,煙塵，污濁氣流及水蒸氣，腐蝕性氣體的影響,原子熒光光譜法的應(yīng)用,儀器的使用與維護(hù),對儀器的使用與保養(yǎng) 1. 管路： 1）每次試驗(yàn)完畢將卡子松開； 2）及時(shí)清洗管路，避免沉積和污染 2. 外光路 3-5年保