第11章 原子光谱分析法11.3 原子荧光光谱分析法.ppt

概述
基本原理
原子荧光光度计
应用
第三节原子荧光光谱分析法
第十一章原子光谱分析法
Atomic spectrometry
Atomic fluorescence spectrometry,AFE
2017/11/11
概述
辐射激发下依据原子发射的荧光强度来定量分析的方法。1964年后发展起来,属发射光谱但仪器与AAS相近。

(1) 检出限低、灵敏度高。
Cd:10-12 g ·L-1; Zn:10-11 g ·L-1;
(2) 谱线简单、干扰小。
(3) 线性范围宽(可达3~5个数量级)。
(4) 多元素同时测定(产生的荧光向各方向发射)。
、散射光干扰等问题。
2017/11/11
基本原理

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10-8s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。
特性:
(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)。
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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;图A、C。
热共振荧光:若原子受热激发处于亚稳态,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。
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(2)非共振荧光
荧光与激发光的波长不相同时,产生非共振荧光。
直跃线荧光、阶跃线荧光、anti-Stokes荧光三种。
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)。
直跃线荧光(Stokes荧光):
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直跃线荧光(Stokes荧光)
Pb原子: nm;;
同时存在两种形式。
铊原子: nm;;
。
a b c d
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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:
;再热激发,; 图(c)B、D。
a b c d
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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,;, 图(d) A、C 。
a b c d
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(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。
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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
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