原子荧光光谱仪
原子荧光光谱法是通过测量待测元素的原子蒸气在辐射能激发下产生的荧光发射强度,来确定待测元素含量的方法。气态自由原子吸收特征波长辐射后,原子的外层电子从基态或低能级跃迁到高能级经过约10-8s,又跃迁至基态或低能级,同时发射出与原激发波长相同或不同的辐射,称为原子荧光。原子荧光分为共振荧光、直跃荧光、阶跃荧光等。发射的荧光强度和原子化器中单位体积该元素基态原子数成正比,式中:I f为荧光强度;φ为荧光效率,表示单位时间内发射荧光光子数与吸收激发光光子数的比值,一般小于1;Io为激发光强度;A为荧光照射在检测器上的有效面积;L为吸收光程长度;ε为峰值摩尔吸光系数;N为单位体积内的基态原子数。原子荧光发射中,由于部分能量转变成热能或其他形式能量,使荧光强度减少甚至消失,该现象称为荧光猝灭。
物质吸收电磁辐射后受到激发,受激原子或分子以辐射去活化,再发射波长与激发辐射波长相同或不同的辐射。当激发光源停止辐照试样之后,再发射过程立即停止,这种再发射的光称为荧光;若激发光源停止辐照试样之后,再发射过程还延续一段时间,这种再发射的光称为磷光。荧光和磷光都是光致发光。原子荧光光谱分析法具有很高的灵敏度,校正曲线的线性范围宽,能进行多元素同时测定。这些优点使得它在冶金、地质、石油、农业、生物医学、地球化学、材料科学、环境科学等各个领域内获得了相当广泛的应用。
原子吸收分光光度计
火焰原子吸收分光光度计,利用空气-测定的元素可达30多种,若使用氧化亚氮-火焰,测定的元素可达70多种。但氧化亚氮-火焰安全性较差,应用不普遍。空气-火焰原子吸收分光光度法,一般可检测到PPm级(10),精密度1%左右。国产的火焰原子吸收分光光度计,都可配备各种型号的氢化物发生器(属电加热原子化器),利用氢化物发生器,可测定(As)、锑(Sb)、锗(Ge)、碲(Te)等元素。一般灵敏度在ng/ml级(10),相对标准偏差2%左右。汞(Hg)可用冷原子吸收法测定。
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检测环境对原子荧光光度计的干扰与排除
利用原子荧光光度计检测某元素是否存在时,应注意环境中该种元素的干扰,由于原子荧光光度计检测能力较强,低检出限低,即使环境中存在较少的待测元素,仍会对检测精度有所影响。还是拿汞元素的荧光检测为例,如果在汞元素的检测试验中出现试剂空白值较高,并伴随较大振幅的波动的现象,除了考虑以上所说的介质的酸度值、还原剂以及实验保护剂的影响因素,还应考虑环境因素,通过以上所说的排除方法将其他干扰因素排除,然后通过检查温度计是否破损、操作人员是否涂用化妆品、排气管道是否发生相互交叉而使得局部汞元素较高等方面,排除检测环境对荧光检测的影响。
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