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文檔簡介
環(huán)境工程1401班譚翔原子熒光光譜分析1.簡介
原子熒光光譜分析是利用原子熒光譜線的波長與強度進行物質(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的光輻射后,原子被激發(fā)到高能態(tài),在躍遷至低能級的過程中原子發(fā)射的光輻射稱為原子熒光。2.優(yōu)缺點1優(yōu)點(1.有較低的檢出限,靈敏度高。忒別對Cd,Zn等元素有較低的檢出限。(2.干擾較少,譜線比較簡單。
(3.分析校準曲線線性范圍寬,可達3~5個數(shù)量級。
(4.能實現(xiàn)多元素同時測定。
2.缺點(1.適用分析的元素范圍有限,有些元素的靈敏度低、線性范圍窄。
(2.原子熒光轉(zhuǎn)換效率低,因而熒光強度較弱,給信號的接收和檢測帶來一定困難。
(3.散射光對原子熒光分析影響較大,但采用共振熒光線做分析線,可有效降低散射光的影響。3.分類1.共振熒光發(fā)射與原吸收線波長相同的熒光為共振熒光。2.非共振熒光熒光的波長與激發(fā)光不同時,稱非共振熒光。非共振熒光又分為直躍線熒光、階躍線熒光、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)時所發(fā)射的熒光稱為直躍線熒光。
(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,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,再以輻射形式返回基態(tài)而發(fā)射的熒光。3.anti-Stokes熒光當自由原子躍遷至某一能級,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,再發(fā)射過程立即停止。對于某一元素來說,原子吸收了光輻射之后,根據(jù)躍遷過程中所涉及的能級不同,將發(fā)射出一組特征熒光譜線。由于在原子熒光光譜分析的實驗條件下,大部分原子處于基態(tài),而且能夠激發(fā)的能級又取決于光源所發(fā)射的譜線,因而各元素的原子熒光譜線十分簡單。根據(jù)所記錄的熒光譜線的波長即可判斷有哪些元素存在,這是定性分析的基礎(chǔ)。
在一定的實驗條件下,Ω和Y可視為常數(shù)。當原子濃度十分稀薄時,ΦA(chǔ)正比于光源強度和原子濃度,f可忽略不計。當光源強度一定、原子濃度與溶液中被測元素濃度c成正比:ΦF=Kc上式為原子熒光定量分析的基本關(guān)系式,即熒光強度與元素的濃度成正比。5.儀器
進行原子熒光測量的儀器稱為原子熒光光譜儀,可分為單道和多道兩類,前者一次只能測量一個元素的熒光強度,后者一次可同時測量多個元素。儀器由下述五部分組成:
1.輻射源用來激發(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量的熒光譜線,排除其他光譜線的干擾。
3.原子化器將被測元素轉(zhuǎn)化為原子蒸氣的裝置。可分為火焰原子化器和電熱原子化器。4.檢測器測量原子熒光強度的裝置。5.顯示裝置顯示測量結(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)境保護部門中痕量元素的測量。元素有各自的特征原子熒光光譜,根據(jù)記錄的熒光譜線可判斷哪些元素存在。原子熒光光譜法還可用來測量火焰的溫度,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)備簡單、各元素相互之間的光譜干擾少和多元素可以同時測定等優(yōu)點,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[1]、V.Sychra,etal.,AtomicFluorescence
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