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原子荧光光谱仪(1)

2017-01-19 谭老师 环境监测实战

原子荧光光谱仪


原子荧光光度计利用惰性气体氩气作载气,将和过量氢气与载气混合后,导入加热的原子化装置,在特制火焰装置中燃烧加热,氢化物受热以后迅速分解,被测元素离解为基态原子蒸气,其基态原子的量比单纯加热砷、锑、铋、锡、硒、碲、铅、锗等元素生成的基态原子高几个数量级。

一、基本介绍

利用原子荧光谱线的波长和强度进行物质的定性与定量分析的方法。吸收特征波长的辐射之后,原子激发到高接着以辐射方式去活化,由高到较低能级的过程中所发射的光称为原子荧光。当激发光源停止照射之后,发射荧光的过程随即停止。 原子荧光可分为 3类:即和敏化荧光,其中以共振原子荧光最强,在分析中应用最广。是所发射的荧光和吸收的辐射波长相同。只有当基态是单一态,不存在中间能级,才能产生发射的荧光波长和吸收的辐射波长不相同。又可分为直跃线荧光、阶跃线荧光和。直跃线荧光是由高能级跃迁到高于基态的亚稳能级所产生的荧光。阶跃线荧光是先以非辐射方式去活化损失部分能量,回到较低的激发态,再以辐射方式去活化跃迁到基态所发射的荧光。直跃线和阶跃线荧光的波长都是比吸收辐射的波长要长。的特点是荧光波长比吸收光辐射的波长要短。敏化原子荧光是通过碰撞将激发能转移给另一个原子使其激发,后者再以辐射方式去活化而发射的荧光。

根据荧光谱线的波长可以进行定性分析。在一定实验条件下,荧光强度与被测元素的浓度成正比。据此可以进行。 原子荧光光谱仪分为型和非型两类。两类的结构基本相似,差别在于非不用。色散型由辐射光源、、原子化器、、显示和记录装置组成。辐射光源用来激发原子使其产生原子荧光。可用连续光源或锐线光源,常用的连续光源是,可用的锐线光源有高强度及可控温度梯度灯和激光。用来选择所需要的荧光谱线,排除其他光谱线的干扰。原子化器用来将被测元素转化为,有火焰、、和等离子焰原子化器。用来检测光信号,并转换为电信号,常用的是光电倍增管。显示和记录装置用来显示和记录测量结果,可用电表、数字表、记录仪等。 原子荧光具有设备简单、高、少、工作曲线范围宽、可以进行多元素测定等优点。在地质、、石油、生物医学、地球化学、材料和环境科学等各个领域内获得了广泛的应用。

二、基本原理

原子荧光光谱法是通过测量待测元素的激发下产生的荧光发射强度,来确定待测元素含量的方法。

气态自由原子吸收特征波长辐射后,原子的外层电子从基态或低能级跃迁到高能级经过约10s,又跃迁至基态或低能级,同时发射出与原激发波长相同或不同的辐射,称为原子荧光。原子荧光分为、直跃荧光、阶跃荧光等。

发射的荧光强度和原子化器中单位体积该元素数成正比,式中:I f为荧光强度;φ为,表示单位时间内发射荧光光子数与吸收激发光光子数的比值,一般小于1;Io为激;A为荧光照射在上的有效面积;L为吸收光程长度;ε为峰值;N为单位体积内的基态原子数。

原子荧光发射中,由于部分能量转变成热能或其他形式能量,使荧光强度减少甚至消失,该现象称为

(文章来源于网络收集)



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