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原子熒光光譜分析(AFS)是20世紀(jì)60年代中期提出并發(fā)展起來的一種新型光譜分析
技術(shù)，它具有原子吸收和原子發(fā)射光譜儀兩種技術(shù)的優(yōu)勢，并克服了它們某些方面的缺點(diǎn)，具有分析靈敏度高、干擾少、線性范圍寬、可多元素同時(shí)分析等特點(diǎn)，是一種優(yōu)良的痕量分析技術(shù)。
一、原子熒光光譜法的原理
原子熒光是原子蒸氣在具有特征波長的光源照射后，其中一些自由原子被激發(fā)躍遷到較高能態(tài)，然后去活化回到某一較低能態(tài)(常常是基態(tài))而發(fā)射出特征光譜的物理現(xiàn)象。當(dāng)激發(fā)輻射的波長與產(chǎn)生的熒光波長相同時(shí)，稱為共振熒光，它是原子熒光分析中最主要的分析線。另外還有直躍線熒光、階躍線熒光、敏化熒光、階躍激發(fā)熒光等。各種元素都有其特定的原子熒光光譜，根據(jù)原子熒光強(qiáng)度的高低可測得試樣中待測元素含量。
原子熒光強(qiáng)度工f與試樣濃度以及激發(fā)光源的輻射強(qiáng)度%等參數(shù)存在以下函數(shù)關(guān)系：
Jf===垂， (3—7)
根據(jù)朗伯一比爾定律：
f—Io(1一e—KLN) (3—8)
jf一垂凡(1一e—KLN) (3—9)
式中，中為原子熒光量子效率;J為被吸收的光強(qiáng);Jo為光源輻射強(qiáng)度;K為峰值吸收系數(shù);L為吸收光程;N為單位長度內(nèi)基態(tài)原子數(shù)。
當(dāng)實(shí)驗(yàn)條件固定時(shí)，且基態(tài)原子數(shù)近似等于總原子數(shù)時(shí)，原子熒光強(qiáng)度與能吸收輻射線的原子密度成正比。當(dāng)原子化效率固定時(shí)，“便與試樣濃度c成正比，原子熒光強(qiáng)度與激發(fā)光源的強(qiáng)度之間存在線性關(guān)系，其靈敏度隨激發(fā)強(qiáng)度的增加而增加。但是，當(dāng)激發(fā)光源強(qiáng)度達(dá)到一定值后，共振光的低能級與高能級之間的躍遷原子數(shù)達(dá)到動(dòng)態(tài)平均，出現(xiàn)飽和效應(yīng)，原子熒光強(qiáng)度不再隨激發(fā)光源強(qiáng)度增大而增大。同時(shí)，隨著原子濃度的增加，熒光再吸收作用加強(qiáng)，導(dǎo)致熒光強(qiáng)度減弱，校正曲線彎曲，破壞原子熒光強(qiáng)度與被測元素含量之間的線性關(guān)系。式(3—11)的線性關(guān)系，只在低濃度時(shí)成立。當(dāng)濃度增加時(shí)，式(3—10)帶二次項(xiàng)、三次項(xiàng)……，h與廠的關(guān)系為曲線關(guān)系。所以，原子熒光光譜法是一種痕量元素分析方法。
二、原子熒光光度計(jì)
原子熒光光譜法的儀器裝置由3個(gè)主要部分所組成，即激發(fā)光源、原子化器以及檢測部分，檢測部分主要包括分光系統(tǒng)(非必需)、光電轉(zhuǎn)換裝置以及放大系統(tǒng)和輸出裝置。
三、分析方法
原子熒光光度計(jì)具有儀器參數(shù)設(shè)置、自動(dòng)進(jìn)樣、數(shù)據(jù)顯示、運(yùn)算和打印，并根據(jù)設(shè)置自動(dòng)完成工作曲線等多種功能的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。具體操作要點(diǎn)如下：
1.樣品的預(yù)處理
在處理過程中不應(yīng)造成被測元素的損失，所用的試劑必須事先檢查空白。對于某些具有兩性的可形成氫化物元素如Sn或Ge也可采用堿 性 發(fā)生的方式，即將樣品堿熔后用水抽出，在濾液中加入KBHt溶液，然后將此溶液與酸反應(yīng)發(fā)生氫化物。最終的酸度及介質(zhì)要符合被測元素發(fā)生氫化物的要求。除Hg外，一般來說不要采用硝酸 或王水溶液。樣品溶液的最終體積可以為25mI。或50mL。每次測定采用斷續(xù)流動(dòng)法時(shí)樣品消耗量一般不超過1mL。
2.最佳反應(yīng)介質(zhì)的選擇
樣品處理后，必須將溶液調(diào)整到被測元素的最佳反應(yīng)介質(zhì)，并將高價(jià)態(tài)的元素還原為合適價(jià)態(tài)。六價(jià)的硒、碲和五價(jià)的砷、銻的測定需要分別將其預(yù)還原至四價(jià)和 fir，即S。
(VI)、Te(Ⅵ)、As(V)和Sb(V)需預(yù)還原為Se(IV)、Te(1V)、As(HI)和Sb(HI)。
除了酸度及價(jià)態(tài)外，某些元素如鎘及鋅需要加一些輔助試劑以促進(jìn)揮發(fā)性物質(zhì)的產(chǎn)生。
3.干擾的考慮
要成功地分析樣品中某一元素必須充分考慮可能存在的干擾。液相干擾主要來自C。、Ni、Co等重金屬元素，克服這些干擾的一般方法為：調(diào)高反應(yīng)酸度;加入掩蔽劑;加入鐵鹽(Fe抖);用斷續(xù)流動(dòng)或流動(dòng)注射法來發(fā)生氫化物分離。克服氣相干擾的一般方法為：阻止干擾元素生成氣態(tài)化合物;已經(jīng)發(fā)生則應(yīng)在傳輸過程中加以吸收;提高石英爐溫度。
4.工作曲線的建立
現(xiàn)在的原子熒光光譜儀均配有操作軟件，可參考標(biāo)準(zhǔn)條件所建議的標(biāo)準(zhǔn)系列制作工作曲線。為獲得最佳測量結(jié)果，可選擇軟件提供的各種數(shù)學(xué)模式來擬合工作曲線。具體制作時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：原子熒光光譜分析是一種微量及痕量分析，因而不應(yīng)當(dāng)用太高的標(biāo)準(zhǔn)系列，否則所得到的將是一條難以擬合的嚴(yán)重彎曲的工作曲線;對于組成十分復(fù)雜的樣品應(yīng)當(dāng)采用標(biāo)準(zhǔn)加入法;大批量分析中每測定10個(gè)試樣作一次標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)，以保證測定結(jié)果的準(zhǔn)確性。
以上的內(nèi)容是由原子發(fā)射光譜儀的小編整理提供，希望對各位有所幫助。
