*6.3.1

概述6.3.2

基本原理6.3.3

原子熒光光度計6.3.4AFS的特點與應用第三節

原子熒光光譜法第六章

原子光譜法AtomicspectrometryAtomicfluorescencespectrometry,AFS*6.3.1

概述輻射激發下依據原子發射的熒光強度來定量分析的方法。1964年后發展起來，屬發射光譜，但儀器與AAS相近。1.特點

(1)檢出限低，靈敏度高。

Cd：10-12g·L-1；Zn：10-11g·L-1。(2)譜線簡單，干擾小。

(3)線性范圍寬（可達3～5個數量級）。(4)多元素同時測定（產生的熒光向各方向發射）。2.缺點

存在熒光猝滅效應，散射光干擾等問題。*6.3.2

基本原理1．原子熒光光譜的產生過程

過程：

當氣態原子受到強特征輻射時，由基態躍遷到激發態，約在10-8

s后，再由激發態躍遷回到基態，輻射出與吸收光波長相同或不同的熒光。

特性：

（1）屬光致發光，二次發光。（2）激發光源停止后，熒光立即消失。（3）發射的熒光強度與照射的光強有關。（4）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，定量依據(適用于微量或痕量分析)。*2.原子熒光的產生類型

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：氣態原子吸收共振線被激發后，激發態原子再發射出與共振線波長相同的熒光，見圖A，C。熱共振熒光：若原子受熱激發處于亞穩態，再吸收輻射進一步激發，然后再發射出相同波長的共振熒光；見圖B，D。*（2）非共振熒光

熒光與激發光的波長不相同時，產生非共振熒光。直躍線熒光、階躍線熒光、anti-Stokes熒光三種。

躍回到高于基態的亞穩態時所發射的熒光；熒光波長大于激發線波長（熒光能量間隔小于激發線能量間隔）。直躍線熒光（Stokes熒光）：*直躍線熒光（Stokes熒光）Pb原子：吸收線283.13nm，熒光線407.78nm，同時存在兩種形式。鉈原子：吸收線337.6nm，共振熒光線337.6nm，直躍線熒光535.0nm。abcd*階躍線熒光：

光照激發，非輻射方式釋放部分能量后，再發射熒光返回基態；熒光波長小于激發線波長（熒光能量間隔大于激發線能量間隔）；非輻射方式釋放能量：碰撞，放熱。光照激發，再熱激發，返至高于基態的能級，發射熒光，圖(c)B，D。

Cr原子：吸收線359.35nm；再熱激發，熒光發射線357.87nm；見圖(c)B、D。abcd*anti-Stokes熒光：

熒光波長小于激發線波長；先熱激發再光照激發(或反之)，再發射熒光直接返回基態；見圖(d)

。

銦原子：先熱激發，再吸收光躍遷451.13nm；發射熒光410.18nm，圖(d)A，C。abcd*（3）敏化熒光

受光激發的原子與另一種原子碰撞時，把激發能傳遞另一個原子使其激發，后者發射熒光；火焰原子化中觀察不到敏化熒光；非火焰原子化中可觀察到。

所有類型中，共振熒光強度最大，最為有用。*3.熒光猝滅與熒光量子效率

熒光猝滅：

受激發原子與其他原子碰撞，能量以熱或其他非熒光發射方式給出，產生非熒光去激發過程，使熒光減弱或完全不發生的現象。熒光猝滅程度與原子化氣氛有關，氬氣氣氛中熒光猝滅程度最小。如何恒量熒光猝滅程度？

熒光量子效率：

=F

f/F

a

F

f發射熒光的光量子數；F

a吸收的光量子數。熒光量子效率≈1*4.待測原子濃度與熒光的強度

當光源強度穩定、輻射光平行、自吸可忽略，發射熒光的強度If正比于基態原子對特定頻率吸收光的吸收強度Ia

：

If

=

·

Ia在理想情況下：

I0

原子化火焰單位面積接受到的光源強度；A為受光照射在檢測器中觀察到的有效面積；K0為峰值吸收系數；l為吸收光程；N為單位體積內的基態原子數。*6.3.3

原子熒光光度計

1．儀器類型

單通道：每次分析一個元素；多通道：每次可分析多個元素；

色散型：帶分光系統；非色散型：采用濾光器分離分析線和鄰近線。特點：

光源與檢測器成一定角度。

*多通道原子熒光儀

多個空心陰極燈同時照射，可同時分析多個元素。

*2．主要部件光源：高強度空心陰極燈、無極放電燈、可調頻激光器。

可調頻激光器：高光強，窄譜線。原子化裝置：與原子吸收法相同。色散系統：光柵、濾光器。檢測系統。

*6.3.4AFS的特點與應用

特點：

檢出限低，靈敏度高，譜線簡單，干擾小，線性范圍寬(3～5個數量級)，選擇性極佳，不需基體分離等。

Cd的檢出限可達10-12

g·mL-1，Zn可達10-11

g·mL-120多種元素檢出限優于AAS，易實現多