chapter原子吸收及原子荧光光谱法PPT专业课件.ppt

仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析2-1 原子吸收光谱法理论原子吸收光谱法理论 一一 原子吸收光谱的产生原子吸收光谱的产生 原子吸收光谱的产生条件：原子吸收光谱的产生条件：辐射能：辐射能：存在存在有效的有效的吸光质点，即吸光质点，即基态原子基态原子。仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析元素的元素的吸收谱线吸收谱线（特征特征）:（1 1）各种元素的原子结构和外层电子排布不同）各种元素的原子结构和外层电子排布不同 基态第一激发态:跃迁吸收能量不同跃迁吸收能量不同具有特征性。具有特征性。（2 2）各种元素的基态）各种元素的基态第一激发态第一激发态 最易发生，吸收最强，最灵敏线最易发生，吸收最强，最灵敏线特征谱线。特征谱线。（3 3）利用原子蒸气对特征谱线的吸收可以进行）利用原子蒸气对特征谱线的吸收可以进行定量分析定量分析仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析二二 原子吸收光谱线的轮廓原子吸收光谱线的轮廓 I =I0e-KvL K 为原子蒸气中基态原子对频率为为原子蒸气中基态原子对频率为 的光的的光的吸收系数吸收系数。原子对不同频率的光吸收不同，因此原子对不同频率的光吸收不同，因此I 随光的随光的频率频率 而变化。而变化。Iv或或Kv与与 的关系曲线即为吸收光谱。的关系曲线即为吸收光谱。仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析吸收系数吸收系数-频率关系曲线频率关系曲线 K0：峰值吸收系数峰值吸收系数 (中心频率中心频率):峰值吸收系数对应的频率峰值吸收系数对应的频率 (半宽度半宽度)峰值吸收系数一半处，峰值吸收系数一半处，吸收线轮廓上两点之间吸收线轮廓上两点之间的频率差的频率差(或波长差或波长差)仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析原原子子结结构构较较分分子子结结构构简简单单，理理论论上上应应产产生生线线状状光光谱谱吸吸收收线线。实实际际上上用用特特征征吸吸收收频频率率辐辐射射光光照照射射时时，获获得得一一峰形吸收峰形吸收(具有一定宽度具有一定宽度)。仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析1.自然宽度（自然宽度（N）没没有有外外界界影影响响，谱谱线线具具有有的的宽宽度度称称为为自自然然宽宽度。度。它它与与激激发发态态原原子子的的平平均均寿寿命命有有关关，平平均均寿寿命命越长，谱线宽度越窄。越长，谱线宽度越窄。不不同同谱谱线线有有不不同同的的自自然然宽宽度度，多多数数情情况况下下约约为为10-4 。仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析2.多普勒多普勒(Doppler)变宽变宽(D)由粒子无规则的由粒子无规则的热运动热运动引起引起,又称为又称为热变宽热变宽。随随温度温度升高和升高和原子量原子量减小，多普勒宽度减小，多普勒宽度增加。增加。多普勒宽度一般为多普勒宽度一般为10-3-10-2。仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析3.压力变宽压力变宽(碰撞变宽碰撞变宽)(L L)由由吸光原子吸光原子与与蒸气中粒子蒸气中粒子（原子、分子、离子和电（原子、分子、离子和电子）间的子）间的相互碰撞相互碰撞导致的谱线变宽。导致的谱线变宽。同种原子同种原子碰撞碰撞赫尔兹马克赫尔兹马克（Holtzmank）变宽。变宽。待测原子与待测原子与其它种粒子其它种粒子碰撞碰撞-罗伦兹罗伦兹（Lorentz）变宽。随原子区内气体压力增大和温度升高而增大，变宽。随原子区内气体压力增大和温度升高而增大，可达可达10-3-10-2。仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析4.自吸变宽自吸变宽 由自吸现象引起的谱线变宽。由自吸现象引起的谱线变宽。光源光源空心阴极灯，空心阴极灯，发发射的共振线被射的共振线被灯内同种基态原子吸收灯内同种基态原子吸收产生自吸现象，产生自吸现象，从而使谱线变宽。从而使谱线变宽。灯电流灯电流越大，自吸变宽越严重。越大，自吸变宽越严重。5.场致变宽场致变宽 由由外界电场或磁场外界电场或磁场作用引起原子能级分裂而产生的，作用引起原子能级分裂而产生的，包括由外部电场或带电粒子形成的电场所产生的包括由外部电场或带电粒子形成的电场所产生的斯塔克斯塔克（Stark）变宽）变宽，以及由磁场产生的，以及由磁场产生的塞曼（塞曼（Zeeman）变宽。变宽。仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析吸收系数吸收系数-频率关系曲线频率关系曲线 三三 原子吸收测量的基本关系式原子吸收测量的基本关系式 仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析讨论:如如果果将将公公式式左左边边求求出出，即即谱谱线线下下所所围围面面积积测测量量出出（积积分分吸吸收收）。即即可可得得到到单单位位体体积积原原子子蒸蒸气气中中吸吸收收辐射的辐射的基态原子数基态原子数N N0 0。这这是是一一种种绝绝对对测测量量方方法法，现现在在的的分分光光装装置置无无法法实实现现。(=10=10-3-3，若若取取 600600nmnm，单单 色色 器器 分分 辨辨 率率R R=/=6=610105 5),),长期以来无法解决的难题长期以来无法解决的难题！仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析锐线光源锐线光源锐线光源锐线光源:在在原原子子吸吸收收分分析析中中需需要要使使用用锐锐线线光光源源，测测量量谱谱线线的的峰峰值值吸吸收收，锐线光源需要满足的条件：，锐线光源需要满足的条件：（1 1）光源的发射线与原子吸收线的）光源的发射线与原子吸收线的0 0一致。一致。（2 2）发射线的）发射线的1/21/2小于吸收线的小于吸收线的 1/21/2。提供锐线光源的方法：提供锐线光源的方法：空心阴极灯空心阴极灯仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析 采采用用锐锐线线光光源源进进行行测测量量，由由图图可可见见，在在辐辐射射线线宽宽度度范范围围内内，K K可可近近似似认认为为不不变变，并近似等于峰值时的吸收系数并近似等于峰值时的吸收系数K K0 0。将将 I I =I=I0 0e e-KvL-KvL代入上式：代入上式：则则仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析峰值吸收峰值吸收在原子吸收中，在原子吸收中，谱线变宽主要受多普勒效应影响谱线变宽主要受多普勒效应影响，则：，则：仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析原子吸收定量分析基本关系式原子吸收定量分析基本关系式原子吸收定量分析基本关系式原子吸收定量分析基本关系式仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析2-2 原子吸收光谱法的仪器装置原子吸收光谱法的仪器装置 仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析光源调制光源调制仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析一一 光源光源 光源的作用：提供待测元素的光源的作用：提供待测元素的特征光谱特征光谱。光源应满足如下要求光源应满足如下要求：l 能发射待测元素的特征光谱能发射待测元素的特征光谱(共振线共振线)；l 能发射锐线；能发射锐线；l 辐射光强度大；辐射光强度大；l 稳定性好。稳定性好。仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析1.空心阴极灯的构造空心阴极灯的构造空心阴极灯空心阴极灯仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析2.放电机理放电机理灯发射的灯发射的谱线波长取决于谱线波长取决于阴极材料阴极材料仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析3.空心阴极灯工作条件空心阴极灯工作条件l 惰性气体惰性气体：低压，种类：低压，种类(氩和氖氩和氖)。l 灯电流灯电流仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析二二 原子化器原子化器原原子子化化器器的的作作用用：提提供供能能量量使使试试样样干干燥燥、蒸蒸发和原子化发和原子化。实现原子化的方法：实现原子化的方法：l 火焰原子化火焰原子化l 非火焰原子化非火焰原子化l 低温原子化低温原子化仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析 需要考虑原子化过程中，原子蒸气中需要考虑原子化过程中，原子蒸气中基态原子基态原子与待测元素原子总数与待测元素原子总数之间的定量关系。热力学之间的定量关系。热力学平衡时，两者符合平衡时，两者符合BoltzmannBoltzmann分布定律分布定律：仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析（一）火焰原子化器（一）火焰原子化器组成部分：组成部分：喷雾器喷雾器混合室混合室燃烧器燃烧器仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析溶液溶液雾滴雾滴 雾粒雾粒分子蒸气分子蒸气基态原子基态原子离子离子激发态激发态分子分子(气溶胶气溶胶)仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析1.喷雾器与雾化喷雾器与雾化气动雾化器的气动雾化器的雾化效率雾化效率：5-15气溶胶气溶胶直径范围：直径范围：5-25 m仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析2.混合室混合室混合室的作用：混合室的作用：l除去大雾滴；除去大雾滴；l使使气溶胶气溶胶与与燃气、燃气、助燃气助燃气充分混合均匀充分混合均匀后进入燃烧器以减小后进入燃烧器以减小对火焰的扰动，降低对火焰的扰动，降低噪声。噪声。燃烧头燃烧头废水废水喷雾助燃喷雾助燃气气燃气燃气扰流器扰流器喷雾器喷雾器毛细管毛细管 紧固螺紧固螺丝丝补助助燃气补助助燃气扰流器调节杆扰流器调节杆仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析3.燃烧器与火焰燃烧器与火焰燃烧器的作用：燃烧器的作用：产生产生火焰火焰，使进入火焰的，使进入火焰的气溶胶气溶胶蒸发蒸发和和原子化原子化。MX 液体试样液体试样MX固体微粒固体微粒MX气态分子气态分子M 基态原子基态原子干燥干燥熔融、蒸发熔融、蒸发离解离解原子化过程原子化过程激发态激发态离子离子分子分子仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析1)火焰温度火焰温度几种火焰的温度几种火焰的温度燃气燃气 助燃气助燃气 最高火焰温度最高火焰温度/K 乙炔乙炔 空气空气 2600乙炔乙炔 氧气氧气 3160乙炔乙炔 氧化亚氮氧化亚氮 2990氢气氢气 空气空气 2318氢气氢气 氧气氧气 2933氢气氢气 氧化亚氮氧化亚氮 2880丙烷丙烷 空气空气 2198仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析 火焰温度的空间分布火焰温度的空间分布燃烧口燃烧口高高度度（cm）对于确定类型的火焰而对于确定类型的火焰而言，其言，其温度在空间上的温度在空间上的分布是不均匀分布是不均匀的，因而的，因而自由原子自由原子在火焰中的空在火焰中的空间分布也是间分布也是不均匀不均匀的。的。仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析2）氧化还原特性氧化还原特性 化学计量性火焰（中性火焰）化学计量性火焰（中性火焰）：燃气与助燃气：燃气与助燃气的比例与的比例与化学反应计量化学反应计量关系相近。关系相近。富燃火焰（还原性火焰）富燃火焰（还原性火焰）：燃气大于化学计量：燃气大于化学计量的火焰。的火焰。贫燃火焰（氧化性火焰）贫燃火焰（氧化性火焰）：助燃气大于化学：助燃气大于化学计量的火焰。计量的火焰。仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析3）火焰的光谱特性火焰的光谱特性仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析火焰火焰吸光度吸光度空气空气-乙炔乙炔(氧化性氧化性)空气空气-乙炔乙炔(中性中性)空气空气-乙炔乙炔(还原性还原性)空气空气-氢气氢气氩气氩气-氢气氢气0.720.640.560.360.09不同火焰对不同火焰对不同火焰对不同火焰对As 193.7 nmAs 193.7 nm的吸收的吸收的吸收的吸收仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析 火焰原子化器的特点火焰原子化器的特点优点：操作简单，火焰稳定，测量优点：操作简单，火焰稳定，测量精密度精密度高高，应用范围广。，应用范围广。缺点：试样缺点：试样利用率低利用率低，检出限检出限受到限制；受到限制；只可以液体进样。只可以液体进样。仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析（二）（二）非火焰原子化器非火焰原子化器1.石墨炉原子化器的结构石墨炉原子化器的结构组成部分：组成部分：加热电源加热电源；保护气控制系统保护气控制系统；石墨管石墨管28mm8mm仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析(1)加热电源加热电源 提供提供低电压低电压(10-15V)、大电流大电流(400-600A)，使石墨管迅速加热升温。使石墨管迅速加热升温。l 保护石墨管不被氧化、烧蚀；保护石墨管不被氧化、烧蚀；l 除去产生的基体杂质蒸气；除去产生的基体杂质蒸气；l 避免已经原子化了的原子再被氧化。避免已经原子化了的原子再被氧化。(2)保护气保护气(氩气氩气)作用作用(3)石墨管石墨管仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析2.原子化过程原子化过程高温除残高温除残原子化原子化干燥干燥灰化灰化 蒸发样品中的溶剂或水分蒸发样品中的溶剂或水分。其温度稍稍。其温度稍稍高于溶剂的沸点。高于溶剂的沸点。去掉比被测元素化合物易挥发的基体物质，去掉比被测元素化合物易挥发的基体物质，减减少分子吸收少分子吸收。高温下使以各种形式存在的分析物高温下使以各种形式存在的分析物挥发并挥发并离解成中性原子离解成中性原子。使残留的试样在高温下挥发掉，净化石墨管，使残留的试样在高温下挥发掉，净化石墨管，以以消除记忆效应消除记忆效应。四个步骤四个步骤仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析原子化过程的原子化过程的反应反应仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析3.石墨炉原子化法的特点石墨炉原子化法的特点优点优点l试样利用率高试样利用率高，用样量小。，用样量小。l绝对检出限低绝对检出限低,可达到可达到10-12-10-14 g。l液体和固体试样均可液体和固体试样均可直接进样直接进样。缺点缺点l背景吸收背景吸收较强，必须扣除；较强，必须扣除；l测定测定精密度精密度比火焰法差。比火焰法差。仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析（三）低温原子化器（三）低温原子化器低温原子化低温原子化 利用元素本身或元素的氢化物在利用元素本身或元素的氢化物在低低温下的易挥发性温下的易挥发性进行原子化，原子进行原子化，原子化温度低于化温度低于1000。仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析1.汞低温原子化法汞低温原子化法仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析2.氢化物原子化法氢化物原子化法AsH3 该法适用于该法适用于Ge、Sn、Pb、As、Sb、Bi、Se和和Te等元素。等元素。仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析低温原子化优点：低温原子化优点：l 检出限检出限比火焰法低比火焰法低1 13个个数量级；数量级；l 选择性好，干扰少。选择性好，干扰少。仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析 作用作用:将将分析线分析线与与其它谱线其它谱线分开分开其它谱线其它谱线l光源非分析线及杂质发射线光源非分析线及杂质发射线l原子化器发射原子化器发射,如如CN,NH,C2等等三三 分光系统分光系统 位置：位置：原子化器原子化器与与检测器检测器之间之间仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析光栅光栅入射狭缝入射狭缝出射狭缝出射狭缝1.分光原理分光原理-光栅光栅 仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析2.狭缝狭缝W()DSD(/mm)：倒线色散率倒线色散率S(mm)：狭缝宽度狭缝宽度W(或或nm)：光谱通带光谱通带光栅单色器出射狭光栅单色器出射狭缝通过的谱线宽度缝通过的谱线宽度仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析例：例：WDF-YWDF-Y2 2原子吸收分光光度计的光学参数如下：原子吸收分光光度计的光学参数如下：倒线色散率倒线色散率：2020/mm/mm，狭缝宽度狭缝宽度：0.05,0.1,0.05,0.1,0.2,2mm0.2,2mm四档可调。试问四档可调。试问 (1)(1)欲将欲将K404.4nmK404.4nm和和K404.7 nmK404.7 nm两线分开，所用狭缝宽度应是多少？两线分开，所用狭缝宽度应是多少？(2)Mn279.48nm(2)Mn279.48nm和和Mn279.83nmMn279.83nm双线中，前者是灵敏双线中，前者是灵敏线，若用线，若用0.1mm0.1mm和和0.2mm0.2mm的狭缝宽度分别测定的狭缝宽度分别测定Mn279.48nmMn279.48nm线，所得灵敏度是否相同？为什么？线，所得灵敏度是否相同？为什么？仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析(1)(/mm)仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析(2)MnMn双线波长差：双线波长差：S=0.1mmS=0.1mm时，时，W=20W=200.1=20.1=2=0.2 nm=0.2 nm，只有，只有279.48nm279.48nm线通过狭缝进入检测器；线通过狭缝进入检测器；狭缝宽度为狭缝宽度为0.1mm0.1mm时，灵敏度较高。时，灵敏度较高。S=0.2mmS=0.2mm时，时，W=20W=200.2=40.2=4=0.4 nm=0.4 nm，279.48nm279.48nm和和279.83nm279.83nm线均通过狭缝进入检测器线均通过狭缝进入检测器；仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析四四 检测系统检测系统光电转换器件光电转换器件光电倍增管光电倍增管mAR1R2R3R4R5R负电压光光光光敏敏阴阴极极阳阳极极电子倍增极电子倍增极电子倍电子倍 增极增极仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析3.3 干扰效应及其消除方法干扰效应及其消除方法一一 电离干扰电离干扰 电离干扰：电离干扰：被测原子在火焰中发生电离而被测原子在火焰中发生电离而引起的干扰。引起的干扰。火焰火焰 氧化亚氮氧化亚氮-乙炔乙炔 空气空气-乙炔乙炔钙的电离度钙的电离度 43 3消除方法消除方法:1)选择低温火焰选择低温火焰 2)加入消电离剂加入消电离剂仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析K K+e纯水溶液纯水溶液消电离剂消电离剂:KCl0.2%KCl易电离元素通过易电离元素通过电离抑制电离抑制待测元待测元素素的电离的电离仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析二二 物理干扰（基体效应）物理干扰（基体效应）试样中共存物质的试样中共存物质的物理性质物理性质(如粘度、表如粘度、表面张力、密度等面张力、密度等)的变化而产生的干扰。的变化而产生的干扰。非选择性非选择性干扰，对试样中各元素的影响干扰，对试样中各元素的影响基本相同。基本相同。消除方法：消除方法：1.采用与采用与被测试样组成相似的标准样品被测试样组成相似的标准样品制作工作曲线。制作工作曲线。2.标准加入法标准加入法。仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析三三 化学干扰化学干扰在溶液或气相中被测元素与在溶液或气相中被测元素与共存的其它共存的其它组分发生化学反应组分发生化学反应而引起的干扰。它而引起的干扰。它主要影响被测元素的原子化。主要影响被测元素的原子化。选择性选择性干扰。干扰。仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析 消除方法：消除方法：1)选择合适的火焰选择合适的火焰火焰火焰干扰情况干扰情况乙炔空气乙炔空气严重干扰严重干扰乙炔乙炔-N2O无干扰无干扰乙炔空气乙炔空气严重干扰严重干扰乙炔乙炔-N2O无干扰无干扰测定元素测定元素CaMg干扰物质干扰物质磷酸盐磷酸盐Al仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析 2)加入释放剂（应用广泛）加入释放剂（应用广泛）2CaCl2+2H3PO4 Ca2P2O7+4HClCaCl2+H3PO4+LaCl3LaPO4+3HCl+CaCl23)加入保护剂加入保护剂（应用广泛）（应用广泛）H2Y2-+Mg2+=MgY2-+2H+H2Y2-+Al3+=AlY-+2H+4)其它方法其它方法仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析四四 光谱干扰光谱干扰 光谱干扰是指与光谱干扰是指与光谱发射和吸收光谱发射和吸收有关有关的干扰效应。的干扰效应。仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析1 发射线干扰及消除方法发射线干扰及消除方法干扰谱线干扰谱线l光源非分析线及杂质发射线光源非分析线及杂质发射线l原子化器发射原子化器发射,如如CN,NH,C2等等仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析Zn:2138.56Cu:2136.58光谱通带光谱通带干扰元素发射线干扰元素发射线分析元素发射线分析元素发射线消除干扰方法：消除干扰方法：减小狭缝宽度；减小狭缝宽度；2)光源光源和放大器的和放大器的交流交流调制技术调制技术(原子化器原子化器直流发射信号直流发射信号)仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析吸收吸收 S212A2 4 6 8 10C0.10.20.30.40.5S=K仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析 特征浓度特征浓度：产生：产生1%（即吸光度为（即吸光度为0.0044）吸收时溶液中）吸收时溶液中待测元素待测元素的的浓度浓度。A=KC0.0044=KCc仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析 特征质量特征质量：待测元素待测元素产生产生1%（即吸（即吸光度为光度为0.0044）吸收时的）吸收时的质量质量。ng(pg)(1%)-1仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析2 检出限检出限 以适当的以适当的以适当的以适当的置信度置信度置信度置信度检出的待测元素的检出的待测元素的检出的待测元素的检出的待测元素的最小浓度最小浓度最小浓度最小浓度或或或或最小量。最小量。最小量。最小量。IUPAC定义定义可测量的最可测量的最小分析信号小分析信号空白样品多空白样品多次测定值的次测定值的平均值平均值与置信度有与置信度有关的系数关的系数置信度水平为置信度水平为99.86时，时，k=3仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析s0:空白样品多次测定值的标准偏差空白样品多次测定值的标准偏差检出限检出限 仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析特点和应用特点和应用(1)1)检出限低检出限低，10-1010-14 g；(2)(2)准确度高准确度高，1%5%；(3)(3)选择性高选择性高，一般情况下共存元素不干扰；，一般情况下共存元素不干扰；(4)(4)应用广应用广，可测定，可测定70多个元素（各种样品中）；多个元素（各种样品中）；局限性局限性：难熔元素、非金属元素测定困难、：难熔元素、非金属元素测定困难、不能同时多元素不能同时多元素。仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析一一 基本原理基本原理1.原子荧光光谱的产生原子荧光光谱的产生2.5 原子荧光光谱法原子荧光光谱法(AFS)当当气气态态原原子子受受到到强强特特征征辐辐射射时时，由由基基态态跃跃迁迁到到激激发发态态，约约在在1010-8-8s s后后，再再由由激激发发态态跃跃迁迁回回到到基基态态，辐射出辐射出与吸收光波长相同或不同与吸收光波长相同或不同的光的光（荧光荧光荧光荧光）。）。仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析特点：特点：（1 1）属）属光致发光光致发光；二次发光；二次发光；（2 2）激发光源停止后，荧光立即消失；）激发光源停止后，荧光立即消失；（3 3）发射的荧光强度与照射的光强有关；）发射的荧光强度与照射的光强有关；（4 4）不同元素的荧光波长不同；）不同元素的荧光波长不同；（5 5）浓度很低时，强度与蒸气中该元素的）浓度很低时，强度与蒸气中该元素的浓浓度成度成正比，正比，定量依据定量依据(适用于微量或痕量分析适用于微量或痕量分析)；仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析2原子荧光的类型原子荧光的类型1)共振荧光共振荧光发射线与激发线发射线与激发线波长相同波长相同A:起源于基态起源于基态B:热助共振荧光热助共振荧光例：例：Zn吸收线：吸收线：213.86 nm发射线：发射线：213.86 nm仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析2)非共振荧光非共振荧光 发射线与激发线发射线与激发线波长不相同波长不相同(a)直跃线荧光直跃线荧光Stokes荧光荧光:(荧光荧光)(激发激发)(b)阶跃线荧光阶跃线荧光反反Stokes荧光荧光:(荧光荧光)(激发激发)仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析3)敏化荧光敏化荧光受光激发的原子与另一种原子碰撞时，把激发受光激发的原子与另一种原子碰撞时，把激发能传递给另一个原子使其激发，后者再以能传递给另一个原子使其激发，后者再以辐射辐射形式形式去激发去激发而发射荧光而发射荧光，即为敏化荧光。，即为敏化荧光。Hg+h1(253.7 nm)=Hg*Hg*+Tl=Hg+Tl*Tl*=Tl+h2(377.6 nm)仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析3.量子效率与荧光猝灭量子效率与荧光猝灭荧光猝灭：荧光猝灭：受激原子发生无辐射的受激原子发生无辐射的去激发过程去激发过程，导致导致原子原子荧光量子效率降低荧光量子效率降低，荧光强度减弱荧光强度减弱。量子效率：量子效率：仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析4荧光强度荧光强度定量分析关系式定量分析关系式仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析光源光源原子原子化器化器分光分光系统系统检测检测系统系统特特点点：光光源源与与检检测测器器不不在在一一条条直直线线上上，而而是成一定角度是成一定角度(通常为通常为9090。)原子荧光光度计方框图原子荧光光度计方框图原子荧光光度计方框图原子荧光光度计方框图二二 仪器仪器仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析1.激发光源激发光源 锐线光源：锐线光源：高强度空心阴极灯高强度空心阴极灯，无极放电灯，激光。，无极放电灯，激光。连续光源：氙弧灯连续光源：氙弧灯2.原子化器原子化器与原子吸收法相同与原子吸收法相同仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析3.分光系统分光系统 色散型：色散型：光栅光栅非色散型：非色散型：滤光片滤光片4.检测系统检测系统光电倍增管光电倍增管