原子吸收分光光度分析法原子荧光分析法课件

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,一、,概述,generalization,二、基本原理,basic theory,三、原子荧光光度计,atomic fluorescence spectrometry,第五节 原子荧光光谱分析法,第十四章原子吸收光谱分析法,atomic absorption spectrometry,AAS,atomic fluorescence spectrometry,AFE,2024/9/8,一、概述第五节 原子荧光光谱分析法第十四章原子吸收光谱,1,一、,概述,原子在辐射激发下发射的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；,1.特点,(1) 检出限低、灵敏度高,Cd：10,-12,g cm,-3,； Zn：10,-11,g cm,-3,；20,种元素优于,AAS,(2,) 谱线简单、干扰小,(,3,) 线性范围宽（可达35个数量级）,(4) 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；,2024/9/8,一、概述 原子在辐射激发下发射的荧光强度来定量,二、基本原理,1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,-8,s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：,（1）属光致发光；二次发光；,（2）激发光源停止后，荧光立即消失；,（3）发射的荧光强度与照射的光强有关；,（4）不同元素的荧光波长不同；,（5）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)；,2024/9/8,二、基本原理 1原子荧光光谱的产生过程2023/7/26,2.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,（1）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；见图,A、C,；,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；见图,B、D,；,2024/9/8,2.原子荧光的产生类型 三种类型：共振荧光、非共,（2）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、,anti-Stokes,荧光三种；,直跃线荧光（,Stokes,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）；,a b c d,2024/9/8,（2）非共振荧光 当荧光与激发光的波长不相同时，产生非共振,直跃线荧光（,Stokes,荧光）,Pb,原子：,吸收线283.13,nm；荧光线407,.78,nm；,同时存在两种形式：,铊原子：,吸收线337.6,nm；共振荧光线337,.6,nm；,直跃线荧光535.0,nm；,a b c d,2024/9/8,直跃线荧光（Stokes荧光）Pb原子：吸收线283.13,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(,c),B,、,D,；,Cr,原子,：吸收线359.35,nm；,再热激发，荧光发射线357.87,nm，,图(,c),B,、,D,a b c d,2024/9/8,阶跃线荧光： 光照激发，非辐射方式释放部分能量后，再发,anti-Stokes,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；图(,d),；,铟原子,：先热激发，再吸收光跃迁451.13,nm；,发射荧光410.18,nm，,图(,d),A,、,C,；,a b c d,2024/9/8,anti-Stokes荧光： 荧光波长小于激发线波长,（3）敏化荧光,受光激发的原子与另一种原子碰撞时，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。,2024/9/8,（3）敏化荧光 受光激发的原子与另一种原子碰撞时，把激,3.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,：,=,f,/,a,f,发射荧光的光量子数；,a,吸收的光量子数之比,；,荧光量子效率1,2024/9/8,3.荧光猝灭与荧光量子效率 荧光猝灭： 受,4.待测原子浓度与荧光的强度,当光源强度稳定、辐射光平行、自吸可忽略 ，发射荧光的强度,I,f,正比于基态原子对特定频率吸收光的吸收强度,I,a,；,I,f,=,I,a,在理想情况下：,I,0,原子化火焰单位面积接受到的光源强度；,A,为受光照射在检测器中观察到的有效面积；,K,0,为峰值吸收系数；,l,为吸收光程；,N,为单位体积内的基态原子数；,2024/9/8,4.待测原子浓度与荧光的强度 当光源强度,三、原子荧光光度计,1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；,2024/9/8,三、原子荧光光度计 1仪器类型特点：2023/7/26,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,2024/9/8,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,2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：,2024/9/8,2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,内容选择：,第一节 原子吸收光谱分析基本原理,basic principle of atomic absorption spectroscopy,第二节 原子吸收分光光度仪,atomic absorption spectrometer,第三节 干扰与抑制,interferences and elimination,第四节 操作条件选择与应用,choice of operating condition and application,第五节 原子荧光光谱分析法,atomic fluorescence spectrometry,AFE,结束,2024/9/8,内容选择：第一节 原子吸收光谱分析基本原理结束2023/7/,