原子吸收光谱法课件ppt

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1、厦门大学精品课程 仪器分析(含实验)设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 Telephone：2184660(O) Email：仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析课程课程课程课程厦门大学精品课程厦门大学精品课程厦门大学精品课程厦门大学精品课程仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析( (含实验含实验含实验含实验) )第十章第十章第十章第十章Chapter TenChapter TenA Atomic tomic A Absorption bsorption S SpectrumpectrumFor ShortFor Short：AASAAS原子吸收光谱法原子吸收光谱法原子吸收光谱法原子吸收光谱法

2、厦门大学精品课程 仪器分析(含实验)设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 Telephone：2184660(O) Email： 10.1 10.1 概述概述概述概述它它它它是是是是基基基基于于于于物物物物质质质质所所所所产产产产生生生生的的的的原原原原子子子子蒸蒸蒸蒸气气气气对对对对特特特特征征征征谱谱谱谱线线线线的的的的吸吸吸吸收收收收作用来进行定量分析的一种方法。作用来进行定量分析的一种方法。作用来进行定量分析的一种方法。作用来进行定量分析的一种方法。1. 1. 1. 1. 原子吸收光谱原子吸收光谱原子吸收光谱原子吸收光谱溶液中的溶液中的溶液中的溶液中的金属离子化合物金属离子化合

3、物金属离子化合物金属离子化合物在高温下能够解离成在高温下能够解离成在高温下能够解离成在高温下能够解离成原子蒸气原子蒸气原子蒸气原子蒸气，两种形态间存在定量关系。两种形态间存在定量关系。两种形态间存在定量关系。两种形态间存在定量关系。当光源发射出的当光源发射出的当光源发射出的当光源发射出的特征波长光辐射特征波长光辐射特征波长光辐射特征波长光辐射通过通过通过通过原子蒸气原子蒸气原子蒸气原子蒸气时，原子中时，原子中时，原子中时，原子中的外层电子的外层电子的外层电子的外层电子吸收能量吸收能量吸收能量吸收能量，特征谱线的光强度减弱。，特征谱线的光强度减弱。，特征谱线的光强度减弱。，特征谱线的光强度减弱。

4、光强度的变化符合光强度的变化符合光强度的变化符合光强度的变化符合朗伯朗伯朗伯朗伯- -比耳定律比耳定律比耳定律比耳定律，进行定量分析。，进行定量分析。，进行定量分析。，进行定量分析。vv原子与分子一样原子与分子一样原子与分子一样原子与分子一样, , , ,吸收特定能量后吸收特定能量后吸收特定能量后吸收特定能量后, , , ,产生基态产生基态产生基态产生基态激发态跃迁；激发态跃迁；激发态跃迁；激发态跃迁；产生原子吸收光谱，即产生原子吸收光谱，即产生原子吸收光谱，即产生原子吸收光谱，即共振吸收共振吸收共振吸收共振吸收。vv原子由基态原子由基态原子由基态原子由基态第一激发态的跃迁第一激发态的跃迁第一

5、激发态的跃迁第一激发态的跃迁, , , ,最易发生。最易发生。最易发生。最易发生。vv每种原子的核外电子能级分布不同，当产生由基态每种原子的核外电子能级分布不同，当产生由基态每种原子的核外电子能级分布不同，当产生由基态每种原子的核外电子能级分布不同，当产生由基态第一第一第一第一激发态的跃迁时，激发态的跃迁时，激发态的跃迁时，激发态的跃迁时，吸收特定频率的辐射能量吸收特定频率的辐射能量吸收特定频率的辐射能量吸收特定频率的辐射能量。vv原子吸收光谱是原子吸收光谱是原子吸收光谱是原子吸收光谱是线状光谱线状光谱线状光谱线状光谱。厦门大学精品课程 仪器分析(含实验)设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：

6、林竹光 Telephone：2184660(O) Email：2. 2. 原子吸收光谱与原子发射光谱的关系原子吸收光谱与原子发射光谱的关系原子吸收光谱与原子发射光谱的关系原子吸收光谱与原子发射光谱的关系共振线共振线共振线共振线与与与与吸收线吸收线吸收线吸收线基态基态基态基态第一激发态第一激发态第一激发态第一激发态基态基态基态基态电电电电, ,热热热热能能能能h h i ih h i ih h j j原子发射光谱称原子发射光谱称原子发射光谱称原子发射光谱称共振发射线共振发射线共振发射线共振发射线原原原原子子子子共共共共振振振振荧荧荧荧光光光光原子吸收光谱称为原子吸收光谱称为原子吸收光谱称为原子吸

7、收光谱称为共振吸收线共振吸收线共振吸收线共振吸收线基态基态基态基态第一激发态第一激发态第一激发态第一激发态h h i i3. 3.基态原子数基态原子数基态原子数基态原子数N N0 0与各激发态原子数与各激发态原子数与各激发态原子数与各激发态原子数N Ni i的关系的关系的关系的关系N Ni i = = N N0 0 g gi i/g/g0 0 e e- -E Ei/ i/kTkT 在高温下，处于热力学平衡状态时，单位体积的基态原子数在高温下，处于热力学平衡状态时，单位体积的基态原子数在高温下，处于热力学平衡状态时，单位体积的基态原子数在高温下，处于热力学平衡状态时，单位体积的基态原子数N N0

8、 0与激发态原子数与激发态原子数与激发态原子数与激发态原子数N Ni i 之间遵守之间遵守之间遵守之间遵守BoltzmannBoltzmann分布定律分布定律分布定律分布定律: :原子吸收现象早在上世纪已被人们所知，但一直未能应用于原子吸收现象早在上世纪已被人们所知，但一直未能应用于原子吸收现象早在上世纪已被人们所知，但一直未能应用于原子吸收现象早在上世纪已被人们所知，但一直未能应用于元素的实际分析。元素的实际分析。元素的实际分析。元素的实际分析。19551955年，年，年，年，澳大利亚物理学家沃尔森澳大利亚物理学家沃尔森澳大利亚物理学家沃尔森澳大利亚物理学家沃尔森(Walsh)(Walsh)

9、采用特殊装置，成采用特殊装置，成采用特殊装置，成采用特殊装置，成功地建立了原子吸收分析方法，发表了经典论文：功地建立了原子吸收分析方法，发表了经典论文：功地建立了原子吸收分析方法，发表了经典论文：功地建立了原子吸收分析方法，发表了经典论文：“ “原子吸收分原子吸收分原子吸收分原子吸收分光光度法在分析化学中的应用光光度法在分析化学中的应用光光度法在分析化学中的应用光光度法在分析化学中的应用” ”。 厦门大学精品课程 仪器分析(含实验)设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 Telephone：2184660(O) Email：10.2 10.2 原子光谱线的轮廓原子光谱线的轮廓原子光谱线的

10、轮廓原子光谱线的轮廓一一一一. . . .原子光谱线原子光谱线原子光谱线原子光谱线( ( ( (吸收线吸收线吸收线吸收线) ) ) )的宽度的宽度的宽度的宽度原子吸收光谱线轮廓图原子吸收光谱线轮廓图原子吸收光谱线轮廓图原子吸收光谱线轮廓图3. 3. 谱线半宽度谱线半宽度谱线半宽度谱线半宽度(10(10-2-2 )1. 1. 谱线中心频率谱线中心频率谱线中心频率谱线中心频率2 2 最大吸收系数最大吸收系数最大吸收系数最大吸收系数 0 0K Kv vK K0 0K K0 0 /2/2二二二二. . . . 原子光谱线变宽的因素原子光谱线变宽的因素原子光谱线变宽的因素原子光谱线变宽的因素1. 1.

11、吸收线能量与波长关系吸收线能量与波长关系吸收线能量与波长关系吸收线能量与波长关系 = = hchc/E E吸吸收收h 发发射射h E0E1E0E1吸吸收收h 发发射射h 不产生能级变宽不产生能级变宽产生能级变宽产生能级变宽厦门大学精品课程 仪器分析(含实验)设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 Telephone：2184660(O) Email： 式中：式中：式中：式中：M M - - 原子量；原子量；原子量；原子量； T T - - 绝对温度；绝对温度；绝对温度；绝对温度； 0 0 - - 谱谱谱谱线线线线中中中中心心心心频频频频率率率率 即即即即使使使使在在在在较较较较低低低低的

12、的的的温温温温度度度度，也也也也比比比比自自自自然然然然宽宽宽宽度度度度 N N来来来来得得得得严严严严重重重重，是是是是谱谱谱谱线线线线变变变变宽的主要因素宽的主要因素宽的主要因素宽的主要因素. .一般情况一般情况一般情况一般情况: : D D=10=10-2-2 . .4. 4. 压力变宽（碰撞变宽）压力变宽（碰撞变宽）压力变宽（碰撞变宽）压力变宽（碰撞变宽）原子与等离子体中的其他粒子（原子、离子、电子）相互碰撞原子与等离子体中的其他粒子（原子、离子、电子）相互碰撞原子与等离子体中的其他粒子（原子、离子、电子）相互碰撞原子与等离子体中的其他粒子（原子、离子、电子）相互碰撞而使谱线变宽，等离

13、子体蒸气压力愈大，谱线愈宽。而使谱线变宽，等离子体蒸气压力愈大，谱线愈宽。而使谱线变宽，等离子体蒸气压力愈大，谱线愈宽。而使谱线变宽，等离子体蒸气压力愈大，谱线愈宽。vv 同种粒子碰撞同种粒子碰撞同种粒子碰撞同种粒子碰撞称赫尔兹马克（称赫尔兹马克（称赫尔兹马克（称赫尔兹马克（HoltzmankHoltzmank）变宽变宽变宽变宽. .vv 异种粒子碰撞异种粒子碰撞异种粒子碰撞异种粒子碰撞称罗论兹（称罗论兹（称罗论兹（称罗论兹（LorentzLorentz）变宽。变宽。变宽。变宽。 压力变宽（碰撞变宽）压力变宽（碰撞变宽）压力变宽（碰撞变宽）压力变宽（碰撞变宽） 为为为为1010-2-2 ，也是

14、谱线变宽的主要因素也是谱线变宽的主要因素也是谱线变宽的主要因素也是谱线变宽的主要因素. .3. 3. 多普勤宽度多普勤宽度多普勤宽度多普勤宽度 D D （Doppler BroadeningDoppler Broadening） 这是由原子在空间作无规热运动所引致的。故又称这是由原子在空间作无规热运动所引致的。故又称这是由原子在空间作无规热运动所引致的。故又称这是由原子在空间作无规热运动所引致的。故又称热变宽。热变宽。热变宽。热变宽。 2. 2. 自然宽度自然宽度自然宽度自然宽度 N N与与与与原原原原子子子子外外外外层层层层电电电电子子子子发发发发生生生生能能能能级级级级间间间间跃跃跃跃迁迁

15、迁迁时时时时激激激激发发发发态态态态原原原原子子子子的的的的寿寿寿寿命命命命有有有有关关关关，是是是是客客客客观存在。一般情况下约相当于观存在。一般情况下约相当于观存在。一般情况下约相当于观存在。一般情况下约相当于1010-4-4 , ,通常可以忽略。通常可以忽略。通常可以忽略。通常可以忽略。厦门大学精品课程 仪器分析(含实验)设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 Telephone：2184660(O) Email：6. 6. 场致变宽场致变宽场致变宽场致变宽斯斯塔塔克克变变宽宽(Stark Broadening): 由由于于外外部部的的电电场场或或等等离离子子体体 中中离子、电子所

16、形成的电场引起。离子、电子所形成的电场引起。在在10003000K、0.101MPa状状态态，多多普普勤勤宽宽度度 D和和压压力力变变宽宽(碰撞变宽碰撞变宽)是谱线变宽的主要因素。是谱线变宽的主要因素。齐齐曼曼变变宽宽(Zeeman Broadening): 由由于于外外部部的的磁磁场场影影响响，导导致致谱谱线线的的分分裂裂，在在单单色色器器分分辨辨率率无无法法分分辨时，也产生谱线变宽。辨时，也产生谱线变宽。5. 5. 自吸变宽自吸变宽自吸变宽自吸变宽当基态、气态原子密度较大时产生。当基态、气态原子密度较大时产生。厦门大学精品课程 仪器分析(含实验)设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光

17、 Telephone：2184660(O) Email：一一一一. . . .积分吸收积分吸收积分吸收积分吸收 f f-振子强度振子强度振子强度振子强度e-e-为电子电荷为电子电荷为电子电荷为电子电荷N-N-单位积内的自由原子数单位积内的自由原子数单位积内的自由原子数单位积内的自由原子数m-m-电子的质量电子的质量电子的质量电子的质量10.3 10.3 原子吸收光谱的测量原子吸收光谱的测量原子吸收光谱的测量原子吸收光谱的测量积积积积 分分分分 公公公公 式式式式 0 0K Kv vK K0 0K K0 0 /2/21.1.平面衍射光栅分辨率平面衍射光栅分辨率平面衍射光栅分辨率平面衍射光栅分辨率

18、R R式中：式中：式中：式中： 是相邻两谱线的平均波长；是相邻两谱线的平均波长；是相邻两谱线的平均波长；是相邻两谱线的平均波长； 是相邻两谱线的波长差；是相邻两谱线的波长差；是相邻两谱线的波长差；是相邻两谱线的波长差；k k 是光谱的级次；是光谱的级次；是光谱的级次；是光谱的级次；N N 是光栅的刻线数。是光栅的刻线数。是光栅的刻线数。是光栅的刻线数。二二二二. . . .积分吸收的限制积分吸收的限制积分吸收的限制积分吸收的限制 在在在在50005000的的的的波长，要积分半宽度为波长，要积分半宽度为波长，要积分半宽度为波长，要积分半宽度为0.010.01的的的的谱线，至少要取谱线，至少要取谱

19、线，至少要取谱线，至少要取1010点，每点点，每点点，每点点，每点为为为为0.0010.001。根据根据根据根据分辨率公式，可以计算光栅所需的分辨率公式，可以计算光栅所需的分辨率公式，可以计算光栅所需的分辨率公式，可以计算光栅所需的分辨率分辨率分辨率分辨率R R R R 和和和和光栅常数光栅常数光栅常数光栅常数d d d d。目前，目前，目前，目前，光栅常数光栅常数光栅常数光栅常数d d d d 无法达到此要求。无法达到此要求。无法达到此要求。无法达到此要求。厦门大学精品课程 仪器分析(含实验)设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 Telephone：2184660(O) Email：

20、2.2.单色器的光谱通带单色器的光谱通带单色器的光谱通带单色器的光谱通带光谱通带光谱通带光谱通带光谱通带WW ： WW= =D D S S 当光谱通带：当光谱通带：当光谱通带：当光谱通带： WW=0.001=0.001 ，S S=0.007=0.007（mmmm）式中：式中：式中：式中： S S- - 缝宽度（缝宽度（缝宽度（缝宽度（mmmm） D D-倒线色散率（倒线色散率（倒线色散率（倒线色散率（nm/mmnm/mm）倒线色散率：倒线色散率：倒线色散率：倒线色散率： D D = = S S / / WW= 0.001 = 0.001 10 10-6-6nm / 0.007(mm) nm /

21、 0.007(mm) = 1.4 = 1.4 10 10-7-7(nm/mm(nm/mm）目前，目前，目前，目前，倒线色散率倒线色散率倒线色散率倒线色散率D D也无法达到此要求。也无法达到此要求。也无法达到此要求。也无法达到此要求。3.3.检测器的灵敏度检测器的灵敏度检测器的灵敏度检测器的灵敏度即使即使即使即使光栅常数光栅常数光栅常数光栅常数d d d d 、光谱通带光谱通带光谱通带光谱通带WW、倒线色散率倒线色散率倒线色散率倒线色散率D D都达到此要求，还要都达到此要求，还要都达到此要求，还要都达到此要求，还要考虑到检测器的灵敏度考虑到检测器的灵敏度考虑到检测器的灵敏度考虑到检测器的灵敏度;

22、 ; ; ;在以上条件下检测器的灵敏度也无法达到要求。在以上条件下检测器的灵敏度也无法达到要求。在以上条件下检测器的灵敏度也无法达到要求。在以上条件下检测器的灵敏度也无法达到要求。综合以上讨论综合以上讨论综合以上讨论综合以上讨论: :如果我们测量如果我们测量如果我们测量如果我们测量 K Kv vd d , , 就可求出原子浓度就可求出原子浓度就可求出原子浓度就可求出原子浓度N N，但是谱线宽度为但是谱线宽度为但是谱线宽度为但是谱线宽度为1010-2-2 左左左左右。需要用高分辨率的分光仪器，右。需要用高分辨率的分光仪器，右。需要用高分辨率的分光仪器，右。需要用高分辨率的分光仪器，高灵敏度的检测

23、器高灵敏度的检测器高灵敏度的检测器高灵敏度的检测器这是目前难以达到的。这是目前难以达到的。这是目前难以达到的。这是目前难以达到的。这就是早在这就是早在这就是早在这就是早在100100多年前就已发现原子吸收的现象，但一直难以使用于分析多年前就已发现原子吸收的现象，但一直难以使用于分析多年前就已发现原子吸收的现象，但一直难以使用于分析多年前就已发现原子吸收的现象，但一直难以使用于分析科学的原因。科学的原因。科学的原因。科学的原因。厦门大学精品课程 仪器分析(含实验)设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 Telephone：2184660(O) Email：三三三三. . . .峰值吸收峰值

24、吸收峰值吸收峰值吸收积分吸收与火焰中基态积分吸收与火焰中基态积分吸收与火焰中基态积分吸收与火焰中基态原子数的关系为：原子数的关系为：原子数的关系为：原子数的关系为：当仅考虑原子的热运动时，当仅考虑原子的热运动时，当仅考虑原子的热运动时，当仅考虑原子的热运动时，吸收系数的关系为：吸收系数的关系为：吸收系数的关系为：吸收系数的关系为：把式（把式（把式（把式（2 2）积分后，得到：）积分后，得到：）积分后，得到：）积分后，得到：1. 1. 积分吸收与峰值吸收的关系：积分吸收与峰值吸收的关系：积分吸收与峰值吸收的关系：积分吸收与峰值吸收的关系： 19551955年澳大利亚学者沃尔森年澳大利亚学者沃尔森

25、年澳大利亚学者沃尔森年澳大利亚学者沃尔森(Walsh) (Walsh) 提出，在温度不太高的稳定火焰条件下，提出，在温度不太高的稳定火焰条件下，提出，在温度不太高的稳定火焰条件下，提出，在温度不太高的稳定火焰条件下，峰值吸收系数峰值吸收系数峰值吸收系数峰值吸收系数与与与与火焰火焰火焰火焰中被测元素的原子浓度中被测元素的原子浓度中被测元素的原子浓度中被测元素的原子浓度也正比。也正比。也正比。也正比。合并式（合并式（合并式（合并式（1 1）与（）与（）与（）与（3 3）整理后，得到：整理后，得到：整理后，得到：整理后，得到：整理后，得到：整理后，得到：整理后，得到：整理后，得到：由式（由式（由式（

26、由式（4 4）可以得出峰值吸收系数）可以得出峰值吸收系数）可以得出峰值吸收系数）可以得出峰值吸收系数K K0 0与自由原子数与自由原子数与自由原子数与自由原子数N N成正比成正比成正比成正比. .厦门大学精品课程 仪器分析(含实验)设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 Telephone：2184660(O) Email：2.2.峰值吸收与浓度关系成立的条件峰值吸收与浓度关系成立的条件峰值吸收与浓度关系成立的条件峰值吸收与浓度关系成立的条件发发发发射射射射h h E E0 0E E1 1吸吸吸吸收收收收h h 能级变宽小能级变宽小能级变宽小能级变宽小能级变宽较大能级变宽较大能级变宽较大

27、能级变宽较大E E0 0E E1 1 0-0-吸收吸收吸收吸收K Kv vK K0 0K K0 0 /2/2吸收吸收吸收吸收发射发射发射发射 0-0-发射发射发射发射K Kv vK K0 0K K0 0 /2/2AASAAS的定量依据：的定量依据：的定量依据：的定量依据：峰值吸收代替积分吸收峰值吸收代替积分吸收峰值吸收代替积分吸收峰值吸收代替积分吸收需要特殊的锐线光源需要特殊的锐线光源需要特殊的锐线光源需要特殊的锐线光源所谓的锐线光源：所谓的锐线光源：所谓的锐线光源：所谓的锐线光源： 发射发射发射发射 吸收吸收吸收吸收 0-0-发射发射发射发射= = 0-0-吸收吸收吸收吸收0.010.10.

28、010.10.0050.0050.02 0.02 厦门大学精品课程 仪器分析(含实验)设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 Telephone：2184660(O) Email： I It t = = I I0 0exp(-exp(-K K L L ) ) 四四四四. . . .光吸收定律光吸收定律光吸收定律光吸收定律光吸收定律光吸收定律光吸收定律光吸收定律-定量分析的依据定量分析的依据定量分析的依据定量分析的依据: :A A = - = - loglogT T= -log = -log I It t/ / I I0 0 = -log exp(- = -log exp(-K K L L

29、)= 0.43)= 0.43K K L L简化为：简化为：简化为：简化为： A A = = k N Lk N L当用锐线光源时当用锐线光源时当用锐线光源时当用锐线光源时将将将将K K0 0 代替代替代替代替 K K , ,用吸光度表示用吸光度表示用吸光度表示用吸光度表示: : 因为：因为：因为：因为： N NC C所以：所以：所以：所以： A A = = KCKC定定定定量量量量分分分分析析析析的的的的依依依依据据据据I I0 0I It tL L式中：式中：式中：式中： I It t-透光率透光率透光率透光率 I I0 0-入射光入射光入射光入射光 K K-吸收系数吸收系数吸收系数吸收系数

30、L L - - 蒸气厚度蒸气厚度蒸气厚度蒸气厚度厦门大学精品课程 仪器分析(含实验)设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 Telephone：2184660(O) Email：一一一一. . . .组成框图与工作原理组成框图与工作原理组成框图与工作原理组成框图与工作原理10.4 10.4 原子吸收分光光度计原子吸收分光光度计原子吸收分光光度计原子吸收分光光度计1.1.组成框图组成框图组成框图组成框图空空空空心心心心阴阴阴阴极极极极灯灯灯灯原原原原子子子子化化化化器器器器单单单单色色色色器器器器检检检检测测测测器器器器处处处处理理理理与与与与控控控控制制制制数据处理和仪器控制数据处理和仪

31、器控制数据处理和仪器控制数据处理和仪器控制火焰原子化器火焰原子化器火焰原子化器火焰原子化器单色器单色器单色器单色器光电倍增管光电倍增管光电倍增管光电倍增管雾化器和雾化室雾化器和雾化室雾化器和雾化室雾化器和雾化室空心阴极灯空心阴极灯空心阴极灯空心阴极灯厦门大学精品课程 仪器分析(含实验)设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 Telephone：2184660(O) Email：2.2.组成类型组成类型组成类型组成类型单道单光束单道单光束单道单光束单道单光束单道双光束单道双光束单道双光束单道双光束3.3.光源的调制：机械调制：切光器；电学调制：占空比光源的调制：机械调制：切光器；电学调制：

32、占空比光源的调制：机械调制：切光器；电学调制：占空比光源的调制：机械调制：切光器；电学调制：占空比厦门大学精品课程 仪器分析(含实验)设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 Telephone：2184660(O) Email：1 1构造构造构造构造 二二二二. .光源（空心阴极灯光源（空心阴极灯光源（空心阴极灯光源（空心阴极灯）空空空空心心心心阴阴阴阴极极极极: : 钨钨钨钨棒棒棒棒作作作作成成成成圆圆圆圆筒筒筒筒形形形形筒筒筒筒内内内内熔熔熔熔入被测元素入被测元素入被测元素入被测元素阳阳阳阳 极极极极: : 钨棒装有钛、锆钨棒装有钛、锆钨棒装有钛、锆钨棒装有钛、锆, , 钽金属钽金属

33、钽金属钽金属作成的阳极作成的阳极作成的阳极作成的阳极管内充气：管内充气：管内充气：管内充气：氩或氖氩或氖氩或氖氩或氖 133.3266.6Pa133.3266.6Pa工作电压：工作电压：工作电压：工作电压：150300150300伏伏伏伏启启启启动动动动电电电电压压压压：300500300500伏伏伏伏 要要要要求求求求稳稳稳稳流流流流电电电电源供电。源供电。源供电。源供电。2. 2. 锐线光产生原理锐线光产生原理锐线光产生原理锐线光产生原理在在在在高高高高压压压压电电电电场场场场下下下下, , , , 阴阴阴阴极极极极电电电电子子子子向向向向阳阳阳阳极极极极高高高高速速速速飞飞飞飞溅溅溅溅放

34、放放放电电电电, , , ,并并并并与与与与载载载载气气气气原原原原子子子子碰碰碰碰撞撞撞撞, , , , 使之电离放出二次电子使之电离放出二次电子使之电离放出二次电子使之电离放出二次电子, , , ,而使场内正离子和电子增加以维持电流。而使场内正离子和电子增加以维持电流。而使场内正离子和电子增加以维持电流。而使场内正离子和电子增加以维持电流。载载载载气气气气阳阳阳阳离离离离子子子子在在在在电电电电场场场场中中中中大大大大大大大大加加加加速速速速, , , , 轰轰轰轰击击击击阴阴阴阴极极极极表表表表面面面面时时时时可可可可将将将将被被被被测测测测元元元元素素素素的的的的原子从晶格中轰击出来原

35、子从晶格中轰击出来原子从晶格中轰击出来原子从晶格中轰击出来, , , , 即即即即溅射。溅射。溅射。溅射。溅溅溅溅射射射射出出出出的的的的原原原原子子子子大大大大量量量量聚聚聚聚集集集集在在在在空空空空心心心心阴阴阴阴极极极极内内内内, , , , 经经经经与与与与其其其其它它它它粒粒粒粒子子子子碰碰碰碰撞撞撞撞而而而而被被被被激激激激发发发发, , , , 发射出相应元素的特征谱线发射出相应元素的特征谱线发射出相应元素的特征谱线发射出相应元素的特征谱线-共振谱线。共振谱线。共振谱线。共振谱线。即发射线半宽度远小于吸收即发射线半宽度远小于吸收即发射线半宽度远小于吸收即发射线半宽度远小于吸收线半

36、宽度光源线半宽度光源线半宽度光源线半宽度光源. . Hollow Cathode Lamp-HCLHollow Cathode Lamp-HCL厦门大学精品课程 仪器分析(含实验)设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 Telephone：2184660(O) Email：3.3.对光源的要求对光源的要求对光源的要求对光源的要求辐辐辐辐射射射射强强强强度度度度大大大大，稳稳稳稳定定定定性性性性高高高高，锐锐锐锐线线线线性性性性强强强强，背背背背景景景景小小小小等等等等。要要要要用用用用被被被被测测测测元元元元素素素素做做做做阴阴阴阴极材料极材料极材料极材料 所以有些物质无法实现。所以有些

37、物质无法实现。所以有些物质无法实现。所以有些物质无法实现。厦门大学精品课程 仪器分析(含实验)设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 Telephone：2184660(O) Email：三三三三. . . .原子化器原子化器原子化器原子化器火焰原子化火焰原子化火焰原子化火焰原子化石墨炉石墨炉石墨炉石墨炉( (电热电热电热电热) )原子化原子化原子化原子化ICPICP原子化原子化原子化原子化氢化物原子化氢化物原子化氢化物原子化氢化物原子化冷原子化冷原子化冷原子化冷原子化1.1.原子化器的作用原子化器的作用原子化器的作用原子化器的作用 2.2.原子化器的类型原子化器的类型原子化器的类型原子

38、化器的类型 气态、基态原子蒸气越多，测定的灵敏度、准确度越高。气态、基态原子蒸气越多，测定的灵敏度、准确度越高。气态、基态原子蒸气越多，测定的灵敏度、准确度越高。气态、基态原子蒸气越多，测定的灵敏度、准确度越高。下列的副反应越少，测定的灵敏度、准确度越高。下列的副反应越少，测定的灵敏度、准确度越高。下列的副反应越少，测定的灵敏度、准确度越高。下列的副反应越少，测定的灵敏度、准确度越高。厦门大学精品课程 仪器分析(含实验)设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 Telephone：2184660(O) Email：火焰火焰燃烧器燃烧器混合室混合室混合室混合室撞击球撞击球撞击球撞击球毛细管毛

39、细管毛细管毛细管助燃助燃助燃助燃气入气入气入气入口口口口燃气入口燃气入口燃气入口燃气入口排液口排液口排液口排液口1 1）火焰原子化器）火焰原子化器）火焰原子化器）火焰原子化器火火火火焰焰焰焰原原原原子子子子化化化化器器器器图图图图雾化器雾化器雾化器雾化器混合室混合室混合室混合室自动进样器自动进样器自动进样器自动进样器燃烧器燃烧器燃烧器燃烧器A. A. 构造：四部分组成：雾化器，预混合室，燃烧器，火焰。构造：四部分组成：雾化器，预混合室，燃烧器，火焰。构造：四部分组成：雾化器，预混合室，燃烧器，火焰。构造：四部分组成：雾化器，预混合室，燃烧器，火焰。雾雾雾雾 化化化化 器：器：器：器：由不锈钢或

40、聚四氟乙烯由不锈钢或聚四氟乙烯由不锈钢或聚四氟乙烯由不锈钢或聚四氟乙烯做成。做成。做成。做成。预预预预混混混混合合合合室室室室：由由由由不不不不锈锈锈锈钢钢钢钢、聚聚聚聚四四四四氟氟氟氟乙乙乙乙烯烯烯烯等材料做成。等材料做成。等材料做成。等材料做成。燃燃燃燃 烧烧烧烧 器：器：器：器：单缝、双缝和三缝。单缝、双缝和三缝。单缝、双缝和三缝。单缝、双缝和三缝。5 5、10cm10cm。火火火火 焰：焰：焰：焰：雾化器雾化器雾化器雾化器混合室混合室混合室混合室燃烧器燃烧器燃烧器燃烧器火焰火焰火焰火焰火焰火焰火焰火焰厦门大学精品课程 仪器分析(含实验)设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 Te

41、lephone：2184660(O) Email：a)a)燃烧速度：燃烧速度：燃烧速度：燃烧速度：是指火焰由着火点向可燃混凝气其它点传播的速度。是指火焰由着火点向可燃混凝气其它点传播的速度。是指火焰由着火点向可燃混凝气其它点传播的速度。是指火焰由着火点向可燃混凝气其它点传播的速度。B. B. 化学火焰的基本特性化学火焰的基本特性化学火焰的基本特性化学火焰的基本特性b)b)火焰温度与发火温度火焰温度与发火温度火焰温度与发火温度火焰温度与发火温度火焰类型火焰类型火焰类型火焰类型发火温度发火温度发火温度发火温度 0 0C C燃烧速度燃烧速度燃烧速度燃烧速度cmcm s s-1-1火焰温度火焰温度火焰

42、温度火焰温度0 0C C空气空气空气空气- -乙乙乙乙炔炔炔炔35035016016023002300空气空气空气空气- -氢氢氢氢气气气气53053032032020502050笑气笑气笑气笑气- -乙乙乙乙炔炔炔炔40040018018029552955燃气供气速度过大，导致燃气供气速度过大，导致燃气供气速度过大，导致燃气供气速度过大，导致吹灭吹灭吹灭吹灭燃气供气速度不足将会引起燃气供气速度不足将会引起燃气供气速度不足将会引起燃气供气速度不足将会引起回火回火回火回火点点点点火火火火时时时时：先先先先通通通通助助助助燃燃燃燃气气气气，后后后后通通通通燃气燃气燃气燃气，立即，立即，立即，立即点

43、火点火点火点火. .熄熄熄熄灭灭灭灭时时时时：先先先先断断断断燃燃燃燃气气气气，待待待待火火火火焰焰焰焰熄熄熄熄灭灭灭灭后后后后，再再再再断断断断助助助助燃燃燃燃气气气气. .三三三三种种种种不不不不同同同同类类类类型型型型火火火火焰焰焰焰的的的的吸吸吸吸收收收收率率率率空气空气-乙炔乙炔空气空气-氢气氢气氧气氧气-氢气氢气c)c)火焰的吸收率火焰的吸收率火焰的吸收率火焰的吸收率e.g. 196.0 nm e.g. 196.0 nm 测定测定测定测定SeSe 193.7 nm 193.7 nm 测定测定测定测定As As 宜采用宜采用宜采用宜采用氩气氩气-氢气火焰氢气火焰波长小于波长小于波长小

44、于波长小于190.0nm190.0nm属于真紫外区，一般的仪器无法测定属于真紫外区，一般的仪器无法测定属于真紫外区，一般的仪器无法测定属于真紫外区，一般的仪器无法测定厦门大学精品课程 仪器分析(含实验)设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 Telephone：2184660(O) Email：a) a) 中性火焰：中性火焰：中性火焰：中性火焰：这类火焰，温度高、稳定、干扰小、背景低，适合这类火焰，温度高、稳定、干扰小、背景低，适合这类火焰，温度高、稳定、干扰小、背景低，适合这类火焰，温度高、稳定、干扰小、背景低，适合于许多元素的测定。于许多元素的测定。于许多元素的测定。于许多元素的测定

45、。b) b) 富燃火焰：还原性火焰，富燃火焰：还原性火焰，富燃火焰：还原性火焰，富燃火焰：还原性火焰，燃烧不完全，温度略低于中性火焰；燃烧不完全，温度略低于中性火焰；燃烧不完全，温度略低于中性火焰；燃烧不完全，温度略低于中性火焰；具有还原性；适合于易形成难解离氧化物的元素测具有还原性；适合于易形成难解离氧化物的元素测具有还原性；适合于易形成难解离氧化物的元素测具有还原性；适合于易形成难解离氧化物的元素测定；干扰较多；背景高。如锡等。定；干扰较多；背景高。如锡等。定；干扰较多；背景高。如锡等。定；干扰较多；背景高。如锡等。c) c) 贫燃火焰：氧化性火焰；贫燃火焰：氧化性火焰；贫燃火焰：氧化性火

46、焰；贫燃火焰：氧化性火焰；它的温度较低，有较强的氧化性，有它的温度较低，有较强的氧化性，有它的温度较低，有较强的氧化性，有它的温度较低，有较强的氧化性，有利于测定易解离，易电离元素，如碱、碱土金属。利于测定易解离，易电离元素，如碱、碱土金属。利于测定易解离，易电离元素，如碱、碱土金属。利于测定易解离，易电离元素，如碱、碱土金属。C. C. 化学火焰的氧化与还原特性化学火焰的氧化与还原特性化学火焰的氧化与还原特性化学火焰的氧化与还原特性按照火焰按照火焰按照火焰按照火焰燃气燃气燃气燃气与与与与助燃气助燃气助燃气助燃气的比例不同，火焰可以分为三类。的比例不同，火焰可以分为三类。的比例不同，火焰可以分

47、为三类。的比例不同，火焰可以分为三类。优点：优点：优点：优点： 空气空气空气空气- -乙炔火焰乙炔火焰乙炔火焰乙炔火焰(2300(23000 0C): C): 3030多种金属元素的测定多种金属元素的测定多种金属元素的测定多种金属元素的测定, 10, 10-4-4%10%10%含量。含量。含量。含量。 笑气笑气笑气笑气- -乙炔火焰乙炔火焰乙炔火焰乙炔火焰(2955(29550 0C): C): 7070多种金属元素的测定多种金属元素的测定多种金属元素的测定多种金属元素的测定,10,10-4-4%10%10%含量。含量。含量。含量。D. D. 火焰原子化器特点火焰原子化器特点火焰原子化器特点火

48、焰原子化器特点厦门大学精品课程 仪器分析(含实验)设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 Telephone：2184660(O) Email：雾化器和雾化室雾化器和雾化室雾化器和雾化室雾化器和雾化室火焰原子化器火焰原子化器火焰原子化器火焰原子化器2 2）石墨炉原子化器（非火焰、电热原子化器）石墨炉原子化器（非火焰、电热原子化器）石墨炉原子化器（非火焰、电热原子化器）石墨炉原子化器（非火焰、电热原子化器）A A 工作原理工作原理工作原理工作原理数据处理和仪器控制数据处理和仪器控制数据处理和仪器控制数据处理和仪器控制单色器单色器单色器单色器光电倍增管光电倍增管光电倍增管光电倍增管空心阴极灯

49、空心阴极灯空心阴极灯空心阴极灯石墨炉原子化器石墨炉原子化器石墨炉原子化器石墨炉原子化器缺点：缺点：缺点：缺点：同轴气动雾化器的雾化效率低。同轴气动雾化器的雾化效率低。同轴气动雾化器的雾化效率低。同轴气动雾化器的雾化效率低。 510%510% 火焰的原子化效率低、还伴随着复杂的火焰反应火焰的原子化效率低、还伴随着复杂的火焰反应火焰的原子化效率低、还伴随着复杂的火焰反应火焰的原子化效率低、还伴随着复杂的火焰反应 原子蒸气在光程中的滞留时间短原子蒸气在光程中的滞留时间短原子蒸气在光程中的滞留时间短原子蒸气在光程中的滞留时间短 1010-4-4s s 大量气体的稀释作用，限制了检测限的降低大量气体的稀

50、释作用，限制了检测限的降低大量气体的稀释作用，限制了检测限的降低大量气体的稀释作用，限制了检测限的降低 只能测定液体样品只能测定液体样品只能测定液体样品只能测定液体样品厦门大学精品课程 仪器分析(含实验)设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 Telephone：2184660(O) Email：+-石墨管石墨管石墨管石墨管正电极正电极正电极正电极负电极负电极负电极负电极外保护气套外保护气套外保护气套外保护气套石英窗石英窗石英窗石英窗外保护外保护外保护外保护气入口气入口气入口气入口冷却水套冷却水套冷却水套冷却水套冷却水入口冷却水入口冷却水入口冷却水入口冷却水出口冷却水出口冷却水出口冷却水

51、出口进样进样进样进样内保护内保护内保护内保护气入口气入口气入口气入口外保护气出口外保护气出口外保护气出口外保护气出口内保护气出口内保护气出口内保护气出口内保护气出口样品烟气出口样品烟气出口样品烟气出口样品烟气出口入射光入射光入射光入射光 I I0 0透射光透射光透射光透射光 I It tB. B. 构造构造构造构造a)a) 电源：电源：电源：电源：1224V 0500 A 1224V 0500 A 直流电直流电直流电直流电 b)b) 炉体炉体炉体炉体: : 冷却水、套；内、外惰性气体冷却水、套；内、外惰性气体冷却水、套；内、外惰性气体冷却水、套；内、外惰性气体ArAr c)c) 石墨管石墨管石

52、墨管石墨管: :光谱纯石墨光谱纯石墨光谱纯石墨光谱纯石墨 长长长长28mm28mm、内径内径内径内径8mm 8mm 厦门大学精品课程 仪器分析(含实验)设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 Telephone：2184660(O) Email：温温温温度度度度或或或或电电电电流流流流时间时间时间时间C. C. 石墨炉原子化器的工作程序石墨炉原子化器的工作程序石墨炉原子化器的工作程序石墨炉原子化器的工作程序a) a) 进样程序进样程序进样程序进样程序 01000100 l lb) b) 干燥程序干燥程序干燥程序干燥程序 溶剂的沸点溶剂的沸点溶剂的沸点溶剂的沸点 1.5s/ 1.5s/ l

53、 l 2060s2060s室室室室温温温温干燥干燥干燥干燥升温升温升温升温斜率斜率斜率斜率干燥保干燥保干燥保干燥保持温度持温度持温度持温度与时间与时间与时间与时间c) c) 灰化程序灰化程序灰化程序灰化程序 ( (分离干扰元素分离干扰元素分离干扰元素分离干扰元素) ) 100200010020000 0C C 0.55min 0.55min灰化灰化灰化灰化升温升温升温升温斜率斜率斜率斜率灰化保灰化保灰化保灰化保持温度持温度持温度持温度与时间与时间与时间与时间原子原子原子原子化升化升化升化升温斜温斜温斜温斜率率率率原子化保持原子化保持原子化保持原子化保持温度与时间温度与时间温度与时间温度与时间d

54、) d) 原子化程序原子化程序原子化程序原子化程序 20003000200030000 0C C 510s 510se) e) 高温除残程序高温除残程序高温除残程序高温除残程序 300030000 0C C 35 s35 s除残温度与时间除残温度与时间除残温度与时间除残温度与时间干燥程序干燥程序干燥程序干燥程序灰化程序灰化程序灰化程序灰化程序原子化程序原子化程序原子化程序原子化程序高高高高温温温温除除除除残残残残程程程程序序序序厦门大学精品课程 仪器分析(含实验)设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 Telephone：2184660(O) Email：D. D. D. D.石墨炉原子

55、化器自动进样系统石墨炉原子化器自动进样系统石墨炉原子化器自动进样系统石墨炉原子化器自动进样系统优点：优点：v具有较高的可控温度。具有较高的可控温度。 34000Cvv原子蒸气在光程中的滞留时间长。原子蒸气在光程中的滞留时间长。原子蒸气在光程中的滞留时间长。原子蒸气在光程中的滞留时间长。 1010-1-11010-2-2s sv样品消耗量少。样品消耗量少。v抗干扰能力强抗干扰能力强-灰化分离。灰化分离。v灵敏度高。灵敏度高。 10-610-9 E. E. E. E. 石墨炉原子化器特点石墨炉原子化器特点石墨炉原子化器特点石墨炉原子化器特点缺点：缺点：缺点：缺点：精密度、重现性较差。精密度、重现性

56、较差。精密度、重现性较差。精密度、重现性较差。 510%510%存在记忆效应。存在记忆效应。存在记忆效应。存在记忆效应。杂散光引起的背景干扰较严重，杂散光引起的背景干扰较严重，杂散光引起的背景干扰较严重，杂散光引起的背景干扰较严重，需要校正。需要校正。需要校正。需要校正。只能测定液体样品。只能测定液体样品。只能测定液体样品。只能测定液体样品。厦门大学精品课程 仪器分析(含实验)设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 Telephone：2184660(O) Email：类型类型类型类型: : : :光谱干扰、化学干扰、电离干扰、物理干扰和背景干扰光谱干扰、化学干扰、电离干扰、物理干扰和背

57、景干扰光谱干扰、化学干扰、电离干扰、物理干扰和背景干扰光谱干扰、化学干扰、电离干扰、物理干扰和背景干扰. . . .一一一一. . . .光谱干扰及其消除方法光谱干扰及其消除方法光谱干扰及其消除方法光谱干扰及其消除方法10.5 10.5 原子吸收光谱法的干扰效应及消除方法原子吸收光谱法的干扰效应及消除方法原子吸收光谱法的干扰效应及消除方法原子吸收光谱法的干扰效应及消除方法vv吸收线重叠：吸收线重叠：吸收线重叠：吸收线重叠： e.g.e.g. Cu 2165 Cu 2165 与与与与 21782178。狭缝较宽时出现同时吸收。狭缝较宽时出现同时吸收。狭缝较宽时出现同时吸收。狭缝较宽时出现同时吸收

58、vv待测元素分析线与共存元素的吸收线重叠待测元素分析线与共存元素的吸收线重叠待测元素分析线与共存元素的吸收线重叠待测元素分析线与共存元素的吸收线重叠e.g. Fe 2719.025 Pt 2719.038 e.g. Fe 2719.025 Pt 2719.038 e.g. Cu 2165 e.g. Cu 2165 与与与与2178 2178 PbPb 2170 2170 二二二二. . . .化学干扰及其消除方法化学干扰及其消除方法化学干扰及其消除方法化学干扰及其消除方法1. 1. 产生的原因产生的原因产生的原因产生的原因2. 2. 消除方法消除方法消除方法消除方法: :减小狭缝、降低灯电流、

59、或更、换其它分析线减小狭缝、降低灯电流、或更、换其它分析线减小狭缝、降低灯电流、或更、换其它分析线减小狭缝、降低灯电流、或更、换其它分析线. . 化学干扰化学干扰化学干扰化学干扰是指被测原子是指被测原子是指被测原子是指被测原子与共存元素与共存元素与共存元素与共存元素发生化学反应生成发生化学反应生成发生化学反应生成发生化学反应生成稳定的化合物，影响被测元素原子化效率，统称化学干扰。稳定的化合物，影响被测元素原子化效率，统称化学干扰。稳定的化合物，影响被测元素原子化效率，统称化学干扰。稳定的化合物，影响被测元素原子化效率，统称化学干扰。1. 1. 产生的原因产生的原因产生的原因产生的原因e.g.1

60、 e.g.1 POPO3-3-4 4 、CaCa2+2+的反应，干扰的反应，干扰的反应，干扰的反应，干扰CaCa的测定。的测定。的测定。的测定。e.g.2e.g.2 AlAl，SiSi在空气在空气在空气在空气- -乙炔中形成的稳定化合物，大量的乙炔中形成的稳定化合物，大量的乙炔中形成的稳定化合物，大量的乙炔中形成的稳定化合物，大量的NiNi存在会抑存在会抑存在会抑存在会抑制这种干扰。制这种干扰。制这种干扰。制这种干扰。厦门大学精品课程 仪器分析(含实验)设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 Telephone：2184660(O) Email： e.g.3 e.g.3 WW、B B、L

61、aLa、ZrZr、MoMo在石墨炉形成的碳化物。在石墨炉形成的碳化物。在石墨炉形成的碳化物。在石墨炉形成的碳化物。2.2.消除方法消除方法消除方法消除方法(1) (1) 选选选选择择择择合合合合适适适适的的的的原原原原子子子子化化化化方方方方法法法法 提提提提高高高高原原原原子子子子化化化化温温温温度度度度，化化化化学学学学干干干干扰扰扰扰会会会会减减减减小小小小，在在在在高温火焰中高温火焰中高温火焰中高温火焰中P0P04 43-3- 不干扰钙的测定。不干扰钙的测定。不干扰钙的测定。不干扰钙的测定。 (2) (2) 加加加加入入入入释释释释放放放放剂剂剂剂( (广广广广泛泛泛泛应应应应用用用用

62、) ) 如如：磷磷酸酸盐盐干干扰扰Ca，当当加加入入La或或 Sr时时，可可释放出释放出Ca。 (3) (3) 加加加加入入入入保保保保护护护护剂剂剂剂 如如：EDTAEDTA、88羟羟羟羟基基基基喹喹喹喹啉啉啉啉等等等等，即即即即有有有有强强强强的的的的络络络络合合合合作作作作用用用用，又又又又易于被破坏掉。易于被破坏掉。易于被破坏掉。易于被破坏掉。(4) (4) 加基体改进剂加基体改进剂加基体改进剂加基体改进剂如如：磷磷酸酸盐盐干干扰扰Ca的的测测定定，但但当当磷磷酸酸盐盐达达到到一一定定浓浓度度时时，所所产产生的干扰恒定，但灵敏度降低。生的干扰恒定，但灵敏度降低。如如：Al干干扰扰Ti的

63、的测测定定，但但当当Al大大于于200 g/ml时时，测测定定Ti的的吸吸光光度稳定。度稳定。(5(5）分离法：沉淀分离、萃取分离、离子交换等）分离法：沉淀分离、萃取分离、离子交换等）分离法：沉淀分离、萃取分离、离子交换等）分离法：沉淀分离、萃取分离、离子交换等这些是选择性干扰，分不同情况采取不同方法。这些是选择性干扰，分不同情况采取不同方法。这些是选择性干扰，分不同情况采取不同方法。这些是选择性干扰，分不同情况采取不同方法。 如：磷酸盐干扰如：磷酸盐干扰如：磷酸盐干扰如：磷酸盐干扰CaCa，当加入当加入当加入当加入LaLa或或或或 SrSr时，可释放出时，可释放出时，可释放出时，可释放出Ca

64、Ca来。来。来。来。 如：如：如：如：EDTAEDTA与与与与CaCa、MgMg形成螯合物，从而抑制磷酸根的干扰。形成螯合物，从而抑制磷酸根的干扰。形成螯合物，从而抑制磷酸根的干扰。形成螯合物，从而抑制磷酸根的干扰。厦门大学精品课程 仪器分析(含实验)设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 Telephone：2184660(O) Email：三三三三. . . .电离干扰及其消除方法电离干扰及其消除方法电离干扰及其消除方法电离干扰及其消除方法1.1.产生的原因产生的原因产生的原因产生的原因在高温下原子的电离使基态原子数减少在高温下原子的电离使基态原子数减少在高温下原子的电离使基态原子数

65、减少在高温下原子的电离使基态原子数减少, , 吸收下降吸收下降吸收下降吸收下降, , 称电离干扰称电离干扰称电离干扰称电离干扰. . 2.2. 消除方法消除方法消除方法消除方法: : 加入过量加入过量加入过量加入过量消电离剂消电离剂消电离剂消电离剂 所所所所谓谓谓谓的的的的消消消消电电电电离离离离剂剂剂剂, , 是是是是电电电电离离离离电电电电位位位位较较较较低低低低的的的的元元元元素素素素, , 加加加加入入入入时时时时，产产产产生生生生大大大大量量量量电电电电子子子子, , 抑制被测元素电离抑制被测元素电离抑制被测元素电离抑制被测元素电离. .如：如：如：如： K - KK - K+ +

66、+ e Ca + e Ca2+2+ e - Ca+ e - Ca四四四四. . . .物理干扰及其消除方法物理干扰及其消除方法物理干扰及其消除方法物理干扰及其消除方法1.1.产生的原因产生的原因产生的原因产生的原因 指试液与标准溶液物理性质的差别而产生的干扰。指试液与标准溶液物理性质的差别而产生的干扰。指试液与标准溶液物理性质的差别而产生的干扰。指试液与标准溶液物理性质的差别而产生的干扰。 溶溶溶溶液液液液的的的的粘粘粘粘度度度度、表表表表面面面面张张张张力力力力或或或或溶溶溶溶液液液液密密密密度度度度等等等等变变变变化化化化，影影影影响响响响样样样样品品品品雾雾雾雾化化化化效效效效率率率率和

67、和和和气气气气溶溶溶溶胶胶胶胶到到到到达达达达火火火火焰焰焰焰的的的的传传传传递递递递等等等等会会会会引引引引起起起起的的的的原原原原子子子子化化化化效效效效率率率率与与与与吸吸吸吸光光光光度度度度的的的的改改改改变变变变。属属属属于于于于非选择性干扰非选择性干扰非选择性干扰非选择性干扰。 2.2.消除方法消除方法消除方法消除方法 配制被测试样组成相近溶液。配制被测试样组成相近溶液。配制被测试样组成相近溶液。配制被测试样组成相近溶液。 用标准加入法进行定量分析。用标准加入法进行定量分析。用标准加入法进行定量分析。用标准加入法进行定量分析。 浓度高的溶液可用稀释法。浓度高的溶液可用稀释法。浓度高

68、的溶液可用稀释法。浓度高的溶液可用稀释法。厦门大学精品课程 仪器分析(含实验)设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 Telephone：2184660(O) Email：五五五五. . . .背景干扰背景干扰背景干扰背景干扰1.1.产生的原因产生的原因产生的原因产生的原因 背背背背景景景景干干干干扰扰扰扰也也也也是是是是光光光光谱谱谱谱干干干干扰扰扰扰的的的的一一一一种种种种，主主主主要要要要指指指指火火火火焰焰焰焰吸吸吸吸收收收收、分分分分子子子子吸吸吸吸收收收收与与与与光光光光散射散射散射散射造成光谱背景。造成光谱背景。造成光谱背景。造成光谱背景。 分分分分子子子子吸吸吸吸收收收收

69、：是是是是指指指指在在在在原原原原子子子子化化化化过过过过程程程程中中中中生生生生成成成成的的的的分分分分子子子子对对对对辐辐辐辐射射射射吸吸吸吸收收收收，分分分分子子子子吸吸吸吸收收收收是是是是带状光谱带状光谱带状光谱带状光谱。 光光光光 散散散散 射射射射：是是是是指指指指原原原原子子子子化化化化过过过过程程程程中中中中产产产产生生生生的的的的微微微微小小小小的的的的固固固固体体体体颗颗颗颗粒粒粒粒使使使使光光光光产产产产生生生生散散散散射射射射，造造造造成透过光减小，吸收值增加。成透过光减小，吸收值增加。成透过光减小，吸收值增加。成透过光减小，吸收值增加。背景干扰，一般使吸收值增加，产生

70、正误差。背景干扰，一般使吸收值增加，产生正误差。背景干扰，一般使吸收值增加，产生正误差。背景干扰，一般使吸收值增加，产生正误差。2. 2. 校正方法校正方法校正方法校正方法1) 1) 用非共振吸收线校正背景用非共振吸收线校正背景用非共振吸收线校正背景用非共振吸收线校正背景 用分析线测量原子吸收与背景吸收的总吸光度，因非共振线不用分析线测量原子吸收与背景吸收的总吸光度，因非共振线不用分析线测量原子吸收与背景吸收的总吸光度，因非共振线不用分析线测量原子吸收与背景吸收的总吸光度，因非共振线不产生原子吸收产生原子吸收产生原子吸收产生原子吸收 用它来测量背景吸收的吸光度。两者之差值即为原用它来测量背景吸

71、收的吸光度。两者之差值即为原用它来测量背景吸收的吸光度。两者之差值即为原用它来测量背景吸收的吸光度。两者之差值即为原子吸收的吸光度。子吸收的吸光度。子吸收的吸光度。子吸收的吸光度。例：例：例：例： 分析线分析线分析线分析线(nm) (nm) 非共振线非共振线非共振线非共振线(nm)(nm) AgAg 328.1 328.1 AgAg 312.3312.3 CdCd 228.8228.8 CdCd 226.5226.5 HgHg 253.6 253.6 Cu Cu 249.2249.2厦门大学精品课程 仪器分析(含实验)设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 Telephone：21846

72、60(O) Email：先先先先用用用用锐锐锐锐线线线线光光光光源源源源测测测测定定定定分分分分析析析析线线线线的的的的原原原原子子子子吸吸吸吸收收收收和和和和背背背背景景景景吸吸吸吸收收收收的的的的总总总总和和和和。再再再再用用用用氘氘氘氘灯灯灯灯( (紫紫紫紫外外外外光光光光区区区区) )、碘碘碘碘钨钨钨钨灯灯灯灯( (可可可可见见见见光光光光区区区区) )、氙氙氙氙灯灯灯灯( (紫紫紫紫外外外外、可可可可见见见见光光光光区区区区) )在在在在同同同同一一一一波波波波长长长长测测测测定定定定背背背背景景景景吸吸吸吸收收收收( (这这这这时时时时原原原原子子子子吸吸吸吸收收收收可可可可忽忽忽

73、忽略略略略不不不不计计计计) )计计计计算两次测定吸光度之差，即为原子吸收光度。算两次测定吸光度之差，即为原子吸收光度。算两次测定吸光度之差，即为原子吸收光度。算两次测定吸光度之差，即为原子吸收光度。2) 2) 用连续光源校正背景：用连续光源校正背景：用连续光源校正背景：用连续光源校正背景：火焰原子化器和石墨炉原子化器都使用。火焰原子化器和石墨炉原子化器都使用。火焰原子化器和石墨炉原子化器都使用。火焰原子化器和石墨炉原子化器都使用。 A A氘灯氘灯氘灯氘灯-背景吸背景吸背景吸背景吸收收收收空心阴极灯空心阴极灯空心阴极灯空心阴极灯原子吸收原子吸收原子吸收原子吸收+ +背景吸收背景吸收背景吸收背景

74、吸收空空空空心心心心阴阴阴阴极极极极灯灯灯灯原原原原子子子子吸吸吸吸收收收收该法是在磁场作用下，能量简并态的谱线发生分裂的现象。该法是在磁场作用下，能量简并态的谱线发生分裂的现象。该法是在磁场作用下，能量简并态的谱线发生分裂的现象。该法是在磁场作用下，能量简并态的谱线发生分裂的现象。3) 3) 用用用用ZeamanZeaman 效应校正背景：效应校正背景：效应校正背景：效应校正背景：石墨炉原子化器使用。石墨炉原子化器使用。石墨炉原子化器使用。石墨炉原子化器使用。厦门大学精品课程 仪器分析(含实验)设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 Telephone：2184660(O) Email

75、：恒磁场调制方式恒磁场调制方式恒磁场调制方式恒磁场调制方式( (吸收线调制吸收线调制吸收线调制吸收线调制) )吸吸吸吸收收收收线线线线分分分分裂裂裂裂为为为为 和和和和两两两两个个个个 ， 组组组组分分分分平平平平行行行行于于于于磁磁磁磁场场场场方方方方向向向向波波波波长长长长不不不不变变变变， 组组组组分分分分垂直于磁场方向，波长分别向长波和短波方向移动。垂直于磁场方向，波长分别向长波和短波方向移动。垂直于磁场方向，波长分别向长波和短波方向移动。垂直于磁场方向，波长分别向长波和短波方向移动。 光源发射线通过起偏器光源发射线通过起偏器光源发射线通过起偏器光源发射线通过起偏器后变为后变为后变为后

76、变为平行平行平行平行于磁场方向偏于磁场方向偏于磁场方向偏于磁场方向偏振光，通过原子化器时，振光，通过原子化器时，振光，通过原子化器时，振光，通过原子化器时，组分吸收组分吸收组分吸收组分吸收+ +背景吸收背景吸收背景吸收背景吸收。 光源发射线通过起偏器光源发射线通过起偏器光源发射线通过起偏器光源发射线通过起偏器后变为后变为后变为后变为垂直垂直垂直垂直于磁场方向的于磁场方向的于磁场方向的于磁场方向的偏振光，通过原子化器时，偏振光，通过原子化器时，偏振光，通过原子化器时，偏振光，通过原子化器时，只有只有只有只有背景吸收背景吸收背景吸收背景吸收，没有原子，没有原子，没有原子，没有原子吸收。吸收。吸收。

77、吸收。两者之差即两者之差即两者之差即两者之差即为原子吸收为原子吸收为原子吸收为原子吸收ZeemanZeeman方法：方法：方法：方法：光源调制光源调制光源调制光源调制磁场加在光源上。磁场加在光源上。磁场加在光源上。磁场加在光源上。 吸收线调制吸收线调制吸收线调制吸收线调制磁场加在原子化器上磁场加在原子化器上磁场加在原子化器上磁场加在原子化器上( ( 使用广泛使用广泛使用广泛使用广泛) )。厦门大学精品课程 仪器分析(含实验)设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 Telephone：2184660(O) Email：一一一一测测测测量量量量条条条条件件件件选选选选择择择择 10.6 10

78、.6 原子吸收光谱法条件的选择与定量分析原子吸收光谱法条件的选择与定量分析原子吸收光谱法条件的选择与定量分析原子吸收光谱法条件的选择与定量分析1.1.分析线的选择：查手册，空心阴极灯确定。分析线的选择：查手册，空心阴极灯确定。分析线的选择：查手册，空心阴极灯确定。分析线的选择：查手册，空心阴极灯确定。 2.2.光谱通带（狭缝光度）的选择：光谱通带（狭缝光度）的选择：光谱通带（狭缝光度）的选择：光谱通带（狭缝光度）的选择： W W = = DS DS 没有干扰情况下，尽量增加没有干扰情况下，尽量增加没有干扰情况下，尽量增加没有干扰情况下，尽量增加WW，增强辐射能。增强辐射能。增强辐射能。增强辐射

79、能。3.3.灯电流的选择：按灯制造说明书要求使用。灯电流的选择：按灯制造说明书要求使用。灯电流的选择：按灯制造说明书要求使用。灯电流的选择：按灯制造说明书要求使用。4.4.原子化条件的选择：火焰原子化器、石墨炉原子化器原子化条件的选择：火焰原子化器、石墨炉原子化器原子化条件的选择：火焰原子化器、石墨炉原子化器原子化条件的选择：火焰原子化器、石墨炉原子化器5.5.进样量与测试液浓度的选择：进样量与测试液浓度的选择：进样量与测试液浓度的选择：进样量与测试液浓度的选择：火焰原子化器火焰原子化器火焰原子化器火焰原子化器-测试液浓度测试液浓度测试液浓度测试液浓度 石墨炉原子化器石墨炉原子化器石墨炉原子化

80、器石墨炉原子化器-测试液浓度与进样量测试液浓度与进样量测试液浓度与进样量测试液浓度与进样量1. 1. 工作曲线法工作曲线法工作曲线法工作曲线法包括：标准工作曲线法、标准加入工作曲线法包括：标准工作曲线法、标准加入工作曲线法包括：标准工作曲线法、标准加入工作曲线法包括：标准工作曲线法、标准加入工作曲线法工作曲线：测定上下限、灵敏度、检测限、线性范围工作曲线：测定上下限、灵敏度、检测限、线性范围工作曲线：测定上下限、灵敏度、检测限、线性范围工作曲线：测定上下限、灵敏度、检测限、线性范围 标准工作曲线法标准工作曲线法标准工作曲线法标准工作曲线法A AC Cs sA Ax xC Cx xA AC Cs

81、 s- -C Cs s= =C Cx x标准加入工作曲线法标准加入工作曲线法标准加入工作曲线法标准加入工作曲线法最佳的吸光度范围：最佳的吸光度范围：最佳的吸光度范围：最佳的吸光度范围：0.1-0.50.1-0.5二二二二定定定定量量量量分分分分析析析析方方方方法法法法厦门大学精品课程 仪器分析(含实验)设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 Telephone：2184660(O) Email：2. 2. 标准加入法（单点计算法）标准加入法（单点计算法）标准加入法（单点计算法）标准加入法（单点计算法）直接加入，没有定容测定直接加入，没有定容测定直接加入，没有定容测定直接加入，没有定容测定

82、: : 定容后测定定容后测定定容后测定定容后测定: : 联立方程式：联立方程式：联立方程式：联立方程式： 联立方程式：联立方程式：联立方程式：联立方程式： 求解：求解：求解：求解： 求解：求解：求解：求解： 1 1灵敏度灵敏度灵敏度灵敏度 A A f f(C) (C) ； S S = = d dA A/d/dC C 三三三三灵灵灵灵敏敏敏敏度度度度与与与与检检检检出出出出限限限限 AASAAS的的的的灵灵灵灵敏敏敏敏度度度度定定定定义义义义：是是是是指指指指产产产产生生生生1%1%吸吸吸吸收收收收时时时时，溶溶溶溶液液液液中中中中某某某某元元元元素素素素的的的的浓浓浓浓度或质量。度或质量。度或

83、质量。度或质量。 1）火焰原子吸收法）火焰原子吸收法相对灵敏度：产生相对灵敏度：产生1%吸收时的浓度吸收时的浓度S1%: 1%吸收相对灵敏度吸收相对灵敏度.C: 试液的浓度试液的浓度.A: 吸光度吸光度.厦门大学精品课程 仪器分析(含实验)设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 Telephone：2184660(O) Email：FAAS FAAS 金金 AuAu仪器操作条件仪器操作条件仪器操作条件仪器操作条件波长波长波长波长242.8 nm242.8 nm光谱通带光谱通带光谱通带光谱通带0.4 nm0.4 nm灯电流灯电流灯电流灯电流2 2 mAmA燃烧器高度燃烧器高度燃烧器高度燃烧

84、器高度6 mm6 mm空气压力空气压力空气压力空气压力0.8 MPa0.8 MPa乙炔压力乙炔压力乙炔压力乙炔压力0.09 MPa0.09 MPa空气流量空气流量空气流量空气流量6.5 L/min6.5 L/min乙炔流量乙炔流量乙炔流量乙炔流量1.0 L/min1.0 L/min火焰类型火焰类型火焰类型火焰类型氧化性兰色焰氧化性兰色焰氧化性兰色焰氧化性兰色焰标准溶液的配置与储存标准溶液的配置与储存标准溶液的配置与储存标准溶液的配置与储存( (略略略略) )灵敏度灵敏度灵敏度灵敏度吸收吸收吸收吸收.075 .075 g/mLg/mL标准系列与线性范围标准系列与线性范围标准系列与线性范围标准系列

85、与线性范围标准系列标准系列标准系列标准系列15 15 g/mL 2g/mL 2HClHCl线性范围线性范围线性范围线性范围55 g/mLg/mL其它分析线其它分析线其它分析线其它分析线波长波长波长波长(nm)(nm)光谱通带光谱通带光谱通带光谱通带(nm)(nm)灵敏度灵敏度灵敏度灵敏度242.8242.80.4nm0.4nm1.01.0267.6267.60.4nm0.4nm1.81.8312.3312.30.4nm0.4nm900900274.8274.80.4nm0.4nm11001100干扰干扰干扰干扰 AgAg、PtPt、PdPd会干扰会干扰会干扰会干扰AuAu的测定。的测定。的测定

86、。的测定。FeFe3+3+对对对对AuAu有正干扰。高达有正干扰。高达有正干扰。高达有正干扰。高达1010HCLHCL、5 5HNOHNO3 3对测定没有影响。对测定没有影响。对测定没有影响。对测定没有影响。H H2 2SOSO4 4、H H3 3POPO4 4影响测定。影响测定。影响测定。影响测定。厦门大学精品课程 仪器分析(含实验)设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 Telephone：2184660(O) Email：2 2）石墨炉原子吸收法）石墨炉原子吸收法）石墨炉原子吸收法）石墨炉原子吸收法绝对灵敏度：产生绝对灵敏度：产生绝对灵敏度：产生绝对灵敏度：产生1%1%吸收时的质量

87、吸收时的质量吸收时的质量吸收时的质量S S1%1%: 1%: 1%吸收绝对灵敏度吸收绝对灵敏度吸收绝对灵敏度吸收绝对灵敏度. .C C: : 试液的浓度试液的浓度试液的浓度试液的浓度. .A A: : 吸光度吸光度吸光度吸光度. .V V: : 进样体积进样体积进样体积进样体积. .元素元素元素元素稀释剂稀释剂稀释剂稀释剂波长波长波长波长(nm)(nm)通带通带通带通带(nm)(nm)原子化原子化原子化原子化方式方式方式方式最佳最佳最佳最佳灰化温度灰化温度灰化温度灰化温度 0 0C C最佳最佳最佳最佳原子化温度原子化温度原子化温度原子化温度0 0C C灵敏度灵敏度灵敏度灵敏度pg/1%pg/1

88、%石墨管石墨管石墨管石墨管AuAu0.2%0.2%HClHCl242.8242.80.70.7常规常规常规常规600600270027001414未涂层未涂层未涂层未涂层最大功率最大功率最大功率最大功率600600200020001717常规常规常规常规600600210021001111热解涂热解涂热解涂热解涂层层层层最大功率最大功率最大功率最大功率600600160016001111厦门大学精品课程 仪器分析(含实验)设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 Telephone：2184660(O) Email： 原子荧光光谱法原子荧光光谱法原子荧光光谱法原子荧光光谱法 A Atomi

89、c tomic F Fluorescence luorescence S Spectrometrypectrometry( (AFSAFS) )10.7 10.7 原子荧光光谱法简介原子荧光光谱法简介原子荧光光谱法简介原子荧光光谱法简介原原原原子子子子荧荧荧荧光光光光光光光光谱谱谱谱法法法法是是是是19641964年年年年以以以以后后后后发发发发展展展展起起起起来来来来的的的的分分分分析析析析方方方方法法法法。原原原原子子子子荧荧荧荧光光光光光光光光谱谱谱谱法法法法是是是是以以以以原原原原子子子子在在在在辐辐辐辐射射射射能能能能激激激激发发发发下下下下发发发发射射射射的的的的荧荧荧荧光光光光强

90、强强强度度度度进进进进行行行行定定定定量量量量分分分分析析析析的的的的发发发发射射射射光光光光谱谱谱谱分分分分析析析析法法法法。所所所所用用用用仪仪仪仪器器器器与与与与原原原原子子子子吸吸吸吸收收收收光光光光谱谱谱谱法法法法相近。相近。相近。相近。一一一一. . . .原子荧光光谱的产生原子荧光光谱的产生原子荧光光谱的产生原子荧光光谱的产生原子荧光为原子荧光为原子荧光为原子荧光为光致发光光致发光光致发光光致发光，二次发光二次发光二次发光二次发光，激发光源停止时，再，激发光源停止时，再，激发光源停止时，再，激发光源停止时，再发射过程立即停止。发射过程立即停止。发射过程立即停止。发射过程立即停止。

91、完全具有自主知识产权的分析仪器产业。完全具有自主知识产权的分析仪器产业。完全具有自主知识产权的分析仪器产业。完全具有自主知识产权的分析仪器产业。厦门大学精品课程 仪器分析(含实验)设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 Telephone：2184660(O) Email：E E0 0E E1 1E E2 2AAFF二二二二. . . .原子荧光的发光类型原子荧光的发光类型原子荧光的发光类型原子荧光的发光类型起源于基态的起源于基态的起源于基态的起源于基态的共振荧光共振荧光共振荧光共振荧光热助热助热助热助共振荧光共振荧光共振荧光共振荧光1. 1. 共振荧光共振荧光共振荧光共振荧光发射与吸收

92、线波发射与吸收线波发射与吸收线波发射与吸收线波长相同的荧光长相同的荧光长相同的荧光长相同的荧光E E0 0E E1 1E E2 2E E3 3AAFF起源于基态的起源于基态的起源于基态的起源于基态的直跃线荧光直跃线荧光直跃线荧光直跃线荧光起源于亚稳态的起源于亚稳态的起源于亚稳态的起源于亚稳态的直跃线荧光直跃线荧光直跃线荧光直跃线荧光E E0 0E E1 1E E2 2E E3 3AAFF正常的正常的正常的正常的阶跃线荧光阶跃线荧光阶跃线荧光阶跃线荧光热助热助热助热助阶跃线荧光阶跃线荧光阶跃线荧光阶跃线荧光E E0 0E E1 1E E2 2E E3 3AAFF起源于亚稳态起源于亚稳态起源于亚稳

93、态起源于亚稳态阶跃激发荧光阶跃激发荧光阶跃激发荧光阶跃激发荧光起源基态起源基态起源基态起源基态阶跃激发荧光阶跃激发荧光阶跃激发荧光阶跃激发荧光2. 2. 非共振荧光非共振荧光非共振荧光非共振荧光荧光的波长与激发光不同时荧光的波长与激发光不同时荧光的波长与激发光不同时荧光的波长与激发光不同时StoresStores荧光荧光荧光荧光: :直跃线荧光、阶跃线荧光直跃线荧光、阶跃线荧光直跃线荧光、阶跃线荧光直跃线荧光、阶跃线荧光 Anti-storesAnti-stores荧光：荧光：荧光：荧光： 阶跃激发荧光阶跃激发荧光阶跃激发荧光阶跃激发荧光厦门大学精品课程 仪器分析(含实验)设计与编写教师：林竹

94、光设计与编写教师：林竹光 Telephone：2184660(O) Email：I If f - - 荧光强度荧光强度荧光强度荧光强度 - -荧光量子效率荧光量子效率荧光量子效率荧光量子效率I I0 0 - - - 入射光强度入射光强度入射光强度入射光强度l l-吸收光程吸收光程吸收光程吸收光程 A A- -检测器有小照光面积检测器有小照光面积检测器有小照光面积检测器有小照光面积- - 峰值吸收系数峰值吸收系数峰值吸收系数峰值吸收系数 N N- -单位长度内基态原子数单位长度内基态原子数单位长度内基态原子数单位长度内基态原子数三三三三. . . .原子荧光强度原子荧光强度原子荧光强度原子荧光强

95、度1 1原子荧光强度与基态原子数的关系原子荧光强度与基态原子数的关系原子荧光强度与基态原子数的关系原子荧光强度与基态原子数的关系A. A. 量子效率量子效率量子效率量子效率2 2量子效率与荧光猝灭量子效率与荧光猝灭量子效率与荧光猝灭量子效率与荧光猝灭3. 3. 敏敏敏敏化化化化荧荧荧荧光光光光：受受受受激激激激发发发发的的的的原原原原子子子子与与与与另另另另一一一一种种种种原原原原子子子子碰碰碰碰撞撞撞撞时时时时，把把把把激激激激发发发发能能能能传传传传递递递递给给给给另另另另一一一一个个个个原原原原子子子子使使使使其其其其激激激激发发发发，后后后后者者者者再再再再从从从从辐辐辐辐射射射射形形

96、形形式式式式去去去去激激激激发发发发而而而而发发发发射射射射荧荧荧荧光光光光即即即即为敏化荧光。为敏化荧光。为敏化荧光。为敏化荧光。f f f f- - - -单位时间时内发射的荧光光子数单位时间时内发射的荧光光子数单位时间时内发射的荧光光子数单位时间时内发射的荧光光子数 - - - - 一般小于一般小于一般小于一般小于1 1。A A A A- - - -单位时间内吸收激发光的光子数单位时间内吸收激发光的光子数单位时间内吸收激发光的光子数单位时间内吸收激发光的光子数以上各类荧光中共振荧光的强度最大，也最为常用。以上各类荧光中共振荧光的强度最大，也最为常用。以上各类荧光中共振荧光的强度最大，也最

97、为常用。以上各类荧光中共振荧光的强度最大，也最为常用。A A* * + B = A + B + B = A + B * * A + B + A + B +hhhh = = = = f f f f/ / / /A A A A厦门大学精品课程 仪器分析(含实验)设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 Telephone：2184660(O) Email：B. B. 荧光猝灭荧光猝灭荧光猝灭荧光猝灭 受受受受激激激激原原原原子子子子和和和和其其其其他他他他粒粒粒粒子子子子碰碰碰碰撞撞撞撞，把把把把一一一一部部部部分分分分能能能能量量量量变变变变成成成成热热热热运运运运动动动动与与与与其其其其他

98、他他他形形形形式式式式的能量，因而发生无辐射的去激发过程的能量，因而发生无辐射的去激发过程的能量，因而发生无辐射的去激发过程的能量，因而发生无辐射的去激发过程: : A A* * + B = A + B + H + B = A + B + H 可用氩气来稀释火焰，减小猝灭现象。可用氩气来稀释火焰，减小猝灭现象。可用氩气来稀释火焰，减小猝灭现象。可用氩气来稀释火焰，减小猝灭现象。四原子荧光光谱仪四原子荧光光谱仪四原子荧光光谱仪四原子荧光光谱仪 1. 1. 氢化法在原子荧光光谱法中的应用氢化法在原子荧光光谱法中的应用氢化法在原子荧光光谱法中的应用氢化法在原子荧光光谱法中的应用 强还原剂强还原剂强还

99、原剂强还原剂- -硼氢化钾在酸性介质中，与硼氢化钾在酸性介质中，与硼氢化钾在酸性介质中，与硼氢化钾在酸性介质中，与M M ( (AsAs、SeSe、SbSb、BiBi、PbPb、TeTe、GeGe) )反应，形成氢化物：反应，形成氢化物：反应，形成氢化物：反应，形成氢化物：与与与与MM( (HgHg、ZnZn、CdCd、 SnSn) )反应，形成原子蒸气：反应，形成原子蒸气：反应，形成原子蒸气：反应，形成原子蒸气：MMClCl3 3+4NaBH+4NaBH4 4+HCl+8H+HCl+8H2 2O O MMHH3 3+4NaCl+4HBO+4NaCl+4HBO2 2+13H+13H2 2 MM

100、ClCl3 3+3NaBH+3NaBH4 4+HCl+6H+HCl+6H2 2O O MM +3NaCl+3HBO +3NaCl+3HBO2 2+11H+11H2 2 厦门大学精品课程 仪器分析(含实验)设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 Telephone：2184660(O) Email：激发光源：激发光源：空心阴极灯或氙空心阴极灯或氙弧灯弧灯色散系统：色散系统：色散型色散型- -光栅光栅 非色散型非色散型- -滤光片滤光片检测系统：检测系统：光电倍增菅光电倍增菅原子化器：原子化器： 原子荧光仪分为两类，原子荧光仪分为两类，原子荧光仪分为两类，原子荧光仪分为两类，色散型和非色散型

101、色散型和非色散型色散型和非色散型色散型和非色散型。 荧光仪与原子吸收仪相似，荧光仪与原子吸收仪相似，荧光仪与原子吸收仪相似，荧光仪与原子吸收仪相似，但光源与其他部件不在一条直线上，而是但光源与其他部件不在一条直线上，而是但光源与其他部件不在一条直线上，而是但光源与其他部件不在一条直线上，而是90900 0 直角，而避免激发光源发射直角，而避免激发光源发射直角，而避免激发光源发射直角，而避免激发光源发射的辐射对原子荧光检测信号的影响。的辐射对原子荧光检测信号的影响。的辐射对原子荧光检测信号的影响。的辐射对原子荧光检测信号的影响。色散型色散型色散型色散型氢化物发生系统氢化物发生系统氢化物发生系统氢

102、化物发生系统非色散型非色散型非色散型非色散型滤光片滤光片滤光片滤光片数据处理和仪器控制系统数据处理和仪器控制系统2. 2. 色散型和非色散型原子荧光仪色散型和非色散型原子荧光仪色散型和非色散型原子荧光仪色散型和非色散型原子荧光仪厦门大学精品课程 仪器分析(含实验)设计与编写教师：林竹光设计与编写教师：林竹光 Telephone：2184660(O) Email：(1)(1)(1)(1)有较低的检出限，灵敏度高。有较低的检出限，灵敏度高。有较低的检出限，灵敏度高。有较低的检出限，灵敏度高。(2)(2)(2)(2)干扰较少，谱线比较简单。干扰较少，谱线比较简单。干扰较少，谱线比较简单。干扰较少，谱

103、线比较简单。(3)(3)(3)(3)仪器结构简单，价格便宜。仪器结构简单，价格便宜。仪器结构简单，价格便宜。仪器结构简单，价格便宜。(4)(4)(4)(4)分析校准曲线线性范围宽，可达分析校准曲线线性范围宽，可达分析校准曲线线性范围宽，可达分析校准曲线线性范围宽，可达3 3 3 35 5 5 5个数量级。个数量级。个数量级。个数量级。(5)(5)(5)(5)由由由由于于于于原原原原子子子子荧荧荧荧光光光光是是是是向向向向空空空空间间间间各各各各个个个个方方方方向向向向发发发发射射射射的的的的，比比比比较较较较容容容容易易易易制制制制作作作作多多多多道道道道仪器，因而能实现多元素同时测定。仪器，

104、因而能实现多元素同时测定。仪器，因而能实现多元素同时测定。仪器，因而能实现多元素同时测定。五五五五. . . . 原子荧光光谱法的特点原子荧光光谱法的特点原子荧光光谱法的特点原子荧光光谱法的特点元素元素元素元素As Se As Se SbSb Bi Bi PbPb Te Te SnSnHgHgGeGeZnZnCd检出限检出限检出限检出限(DL) (DL) ngng/ml/ml0.030.030.0030.0030.30.32.02.00.001精密度精密度精密度精密度(RSD)(RSD)1.0%1.0%线性范围线性范围线性范围线性范围3 3个数量级个数量级个数量级个数量级对象对象对象对象气态汞气态汞气态汞气态汞空气空气空气空气/ /天然气天然气天然气天然气/ /实验室实验室实验室实验室水样中汞水样中汞水样中汞水样中汞饮用水饮用水/矿泉水矿泉水/海水海水/地面地面水水检出限检出限检出限检出限(DL)(DL)1.0 ng/m1.0 ng/m3 30.00040.0004 g/mlg/ml精密度精密度精密度精密度(RSD)(RSD)5.0%5.0%2.0%2.0%线性范围线性范围线性范围线性范围2 2个数量级个数量级个数量级个数量级