17 第5节原子荧光光谱分析法.5.ppt

第1页：原子荧光光谱分析法

原子荧光光谱分析法

本页为章节封面与目录，列出本章主要内容。

• 一、概述
• 二、基本原理
• 三、原子荧光光度计

第2页：原子荧光分析概述

原子荧光分析概述

• 荧光强度来定量分析的方法。
• 1964年以后发展起来的分析方法。
• 属发射光谱但所用仪器与原子吸收仪器相近。
• 特点 检出限低、灵敏度高：10-12g·。
• 20种元素优于AAS 谱线简单、干扰小 线性范围宽（可达3～5个数量级） 易实现多元素同时测定（产生的荧光向各个方向发射）2.缺点存在荧光淬灭效应、散射光干扰等问题。

第3页：基本原理

基本原理

• 原子荧光光谱的产生过程过程：当气态原子受到强特征辐射时，由基态跃迁到激发态，约在10-8s后，再由激发态跃迁回到基态，辐射出与吸收光波长相同或不同的荧光。
• 特点： 属光致发光。
• 二次发光。
• 激发光源停止后，荧光立即消失。
• 发射的荧光强度与照射的光强有关。
• 不同元素的荧光波长不同。
• 浓度很低时，强度与蒸气中该元素的密度成正比，定量依据(适用于微量或痕量分析。

第4页：原子荧光的产生类型

原子荧光的产生类型

• 三种类型：共振荧光、非共振荧光与敏化荧光 共振荧光共振荧光：气态原子吸收共振线被激发后，激发态原子再发射出与共振线波长相同的荧光。
• 热共振荧光：若原子受热激发处于压稳态，再吸收辐射进一步激发，然后再发射出相同波长的共振荧光。

第5页：非共振荧光当荧光与激发光的波长

非共振荧光当荧光与激发光的波长

• 不相同时，产生非共振荧光。
• 分为：直跃线荧光、阶跃线荧光、荧光三种。
• 直跃线荧光（荧光）：跃回到高于基态的亚稳态时所发射的荧光。
• 荧光波长大于激发线波长（荧光能量间隔小于激发线能量间隔。

第6页：直跃线

直跃线

• 荧光（荧光）原子：吸收线283.13 nm。
• 荧光线407.78nm。
• 同时存在两种形式：铊原子：吸收线337.6 nm。
• 共振荧光线337.6nm。
• 直跃线荧光535.0nm。

第7页：阶跃线荧光

阶跃线荧光

• 光照激发，非辐射方式释放部分能量后，再发射荧光返回基态。
• 荧光波长小于激发线波长（荧光能量间隔大于激发线能量间隔。
• 非辐射方式释放能量：碰撞，放热。
• 光照激发，再热激发，返至高于基态的能级，发射荧光，图。
• 原子：吸收线359.35nm。
• 再热激发，荧光发射线357.87nm，图。

第8页：荧光

荧光

• 荧光波长小于激发线波长。
• 先热激发再光照激发(或反之)，再发射荧光直接返回基态。
• 铟原子：先热激发，再吸收光跃迁451.13nm。
• 发射荧光410.18nm，图。

第9页：敏化荧光受光激发的原子

敏化荧光受光激发的原子

• 一种原子碰撞时，把激发能传递另一个原子使其激发，后者发射荧光。
• 火焰原子化中观察不到敏化荧光。
• 非火焰原子化中可观察到。
• 所有类型中，共振荧光强度最大，最为有用。

第10页：荧光猝灭与荧光量子效率

荧光猝灭与荧光量子效率

• 荧光猝灭：受激发原子与其他原子碰撞，能量以热或其他非荧光发射方式给出，产生非荧光去激发过程，使荧光减弱或完全不发生的现象。
• 荧光猝灭程度与原子化气氛有关，氩气气氛中荧光猝灭程度最小。
• 如何恒量荧光猝灭程度？荧光量子效率：= / 发射荧光的光量子数。
• 吸收的光量子数之比。
• 荧光量子效率≈1。

第11页：待测原子浓度

待测原子浓度

• 荧光的强度当光源强度稳定、辐射光平行、自吸可忽略，发射荧光的强度正比于基态原子对特定频率吸收光的吸收强度。
• = 在理想情况下：I0原子化火焰单位面积接受到的光源强度。
• 为受光照射在检测器中观察到的有效面积。
• K0为峰值吸收系数。
• 为吸收光程。
• 为单位体积内的基态原子数。

第12页：原子荧光光度计

原子荧光光度计

• 仪器类型单通道：每次分析一个元素。
• 多通道：每次可分析多个元素。
• 色散型：带分光系统。
• 非色散型：采用滤光器分离分析线和邻近线。
• 特点：光源与检测器成一定角度。

第13页：多道原子荧光

多道原子荧光

仪多个空心阴极灯同时照射，可同时分析多个元素。

第14页：主要部件光源

主要部件光源

• 高强度空心阴极灯、无极放电灯、可调频激光器。
• 可调频激光器：高光强、窄谱线。
• 原子化装置：与原子吸收法相同。
• 色散系统：光栅、滤光器。
• 检测系统。

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