原子熒光光譜分析

環(huán)境工程1401班譚翔原子熒光光譜分析1.簡(jiǎn)介

原子熒光光譜分析是利用原子熒光譜線(xiàn)的波長(zhǎng)與強(qiáng)度進(jìn)行物質(zhì)的定性及定量分析方法。是介于原子吸收光譜與原子發(fā)射光譜之間的技術(shù)?；驹恚涸诱羝仗卣鞑ㄩL(zhǎng)的光輻射后，原子被激發(fā)到高能態(tài)，在躍遷至低能級(jí)的過(guò)程中原子發(fā)射的光輻射稱(chēng)為原子熒光。2.優(yōu)缺點(diǎn)1優(yōu)點(diǎn)（1.有較低的檢出限，靈敏度高。忒別對(duì)Cd，Zn等元素有較低的檢出限。（2.干擾較少，譜線(xiàn)比較簡(jiǎn)單。

（3.分析校準(zhǔn)曲線(xiàn)線(xiàn)性范圍寬，可達(dá)3～5個(gè)數(shù)量級(jí)。

（4.能實(shí)現(xiàn)多元素同時(shí)測(cè)定。

2.缺點(diǎn)（1.適用分析的元素范圍有限，有些元素的靈敏度低、線(xiàn)性范圍窄。

（2.原子熒光轉(zhuǎn)換效率低，因而熒光強(qiáng)度較弱，給信號(hào)的接收和檢測(cè)帶來(lái)一定困難。

（3.散射光對(duì)原子熒光分析影響較大，但采用共振熒光線(xiàn)做分析線(xiàn)，可有效降低散射光的影響。3.分類(lèi)1.共振熒光發(fā)射與原吸收線(xiàn)波長(zhǎng)相同的熒光為共振熒光。2.非共振熒光熒光的波長(zhǎng)與激發(fā)光不同時(shí)，稱(chēng)非共振熒光。非共振熒光又分為直躍線(xiàn)熒光、階躍線(xiàn)熒光、antiStokes（反斯托克斯）熒光。（1.激發(fā)態(tài)原子躍遷回至高于基態(tài)的亞穩(wěn)態(tài)時(shí)所發(fā)射的熒光稱(chēng)為直躍線(xiàn)熒光。

(2.正常階躍熒光為被光照激發(fā)的原子，以非輻射形式去激發(fā)返回到較低能級(jí)，再以輻射形式返回基態(tài)而發(fā)射的熒光。

(3.正常階躍熒光為被光照激發(fā)的原子，以非輻射形式去激發(fā)返回到較低能級(jí)，再以輻射形式返回基態(tài)而發(fā)射的熒光。3.anti-Stokes熒光當(dāng)自由原子躍遷至某一能級(jí)，其獲得的能量一部分是由光源激發(fā)能供給，另一部分是熱能供給，然后返回低能級(jí)所發(fā)射的熒光為anti-Stokes熒光。4.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(guò)程立即停止。對(duì)于某一元素來(lái)說(shuō)，原子吸收了光輻射之后，根據(jù)躍遷過(guò)程中所涉及的能級(jí)不同，將發(fā)射出一組特征熒光譜線(xiàn)。由于在原子熒光光譜分析的實(shí)驗(yàn)條件下,大部分原子處于基態(tài)，而且能夠激發(fā)的能級(jí)又取決于光源所發(fā)射的譜線(xiàn),因而各元素的原子熒光譜線(xiàn)十分簡(jiǎn)單。根據(jù)所記錄的熒光譜線(xiàn)的波長(zhǎng)即可判斷有哪些元素存在，這是定性分析的基礎(chǔ)。

在一定的實(shí)驗(yàn)條件下,Ω和Y可視為常數(shù)。當(dāng)原子濃度十分稀薄時(shí)，ΦA(chǔ)正比于光源強(qiáng)度和原子濃度,f可忽略不計(jì)。當(dāng)光源強(qiáng)度一定、原子濃度與溶液中被測(cè)元素濃度c成正比：ΦF=Kc上式為原子熒光定量分析的基本關(guān)系式，即熒光強(qiáng)度與元素的濃度成正比。5.儀器

進(jìn)行原子熒光測(cè)量的儀器稱(chēng)為原子熒光光譜儀，可分為單道和多道兩類(lèi)，前者一次只能測(cè)量一個(gè)元素的熒光強(qiáng)度，后者一次可同時(shí)測(cè)量多個(gè)元素。儀器由下述五部分組成：

1.輻射源用來(lái)激發(fā)原子使其產(chǎn)生原子熒光。2.單色器產(chǎn)生高純單色光的裝置，其作用為選出所需要測(cè)量的熒光譜線(xiàn)，排除其他光譜線(xiàn)的干擾。

3.原子化器將被測(cè)元素轉(zhuǎn)化為原子蒸氣的裝置?？煞譃榛鹧嬖踊骱碗姛嵩踊?。4.檢測(cè)器測(cè)量原子熒光強(qiáng)度的裝置。5.顯示裝置顯示測(cè)量結(jié)果的裝置。6.應(yīng)用

定量分析應(yīng)用于冶金、地質(zhì)、醫(yī)藥和環(huán)境保護(hù)部門(mén)中痕量元素的測(cè)量。元素有各自的特征原子熒光光譜，根據(jù)記錄的熒光譜線(xiàn)可判斷哪些元素存在。原子熒光光譜法還可用來(lái)測(cè)量火焰的溫度，診斷電感耦合等離子體的特性。7.展望

原子熒光光譜法具有設(shè)備簡(jiǎn)單、各元素相互之間的光譜干擾少和多元素可以同時(shí)測(cè)定等優(yōu)點(diǎn)，是一種有潛力的痕量分析方法。今后的任務(wù)是發(fā)展新的光源和尋找更理想的原子化器。

參考文獻(xiàn)[1]、V.Sychra,etal.,AtomicFluorescence