原子熒光分析方法通則

① 簡要敘述原子熒光光譜分析法原理及方法的主要特點

原子熒光光譜法（AFS）是用一定的激光光源（連續光源或者線光源）發射具有特徵信號的光，照射含有一定濃度的待測元素的原子蒸氣後，其中的自由原子被激發躍遷到較高能級，然後去激發躍遷到某一較低能級（長春市基態）或去激發躍遷到不同於原來能級的另一較低能級而發射出各種特徵原子熒光光譜，由此可以辨別元素的存在，並根據測量的熒光強度求出待測樣品中元素的含量。

K在一定條件下是常數，c為待測原子濃度。

原子熒光光譜法的主要特點為：

1. 靈敏度較高

2. 熒光譜線比較簡單，因此光譜干擾小

② 原子熒光光譜分析

概述：原子熒光光譜法是以原子在輻射能激發下發射的熒光強度進行定量分析的發射光譜法。它具有原子吸收和原子發射光譜兩種技術優勢，並克服了它們某些方面的缺點，具有以下優點：分析靈敏度高、檢出限低，一般來說，分析線波長小於300nm的元素，其AFS有更低的檢出限；譜線簡單，光譜干擾少，原子熒光光譜儀器可不要分光器；分析校準曲線線性范圍寬，可達4~7個數量級；由於原子熒光是向空間各個方向發射的，容易製作多道儀器，因此能實現多元素同時測定。

原子熒光光譜法，目前多用於砷、銻、鉍、汞、硒、碲、鍺、鉛、鋅、鎘等元素的分析。它存在熒光猝滅效應和散射光的干擾問題。相比之下，該法不如原子發射光譜。

原子熒光光譜儀

原子熒光光譜儀分為色散型和非色散型。兩類儀器結構大致相同，只是單色器不同。原子熒光光譜儀中，激發光源與檢測器成直角裝置，這是為了避免激發光源的輻射對原子熒光檢測信號的影響

1、激發光源 激發光源是AFS的主要組成部分，最常用的是高強度空心陰極燈和無極放電燈，也可以使用連續光源，如氙弧燈，它不需要採用高色散的單色器。連續光源穩定、調諧簡單、壽命長，能用於多元素同時分析，但檢出限較差。

2、原子化器 雖然AFS儀中採用的原子化器有火焰、電熱及固體樣品原子化器，但最近幾年，利用氫化物法的原子化器已逐步應用於AFS儀中。它是一個電加熱的石英管，當NaBH4與酸性溶液反應生成氫氣並被氬氣帶入石英爐時，氫氣被將點燃並形成氬氫焰。這種原子化器不需要氫氣瓶，經濟實用，氬氣流量可降低至1.0~1.5L/min范圍內。

3、色散系統與非色散系統 對於色散型原子熒光光譜儀，色散原件是光柵；而非色散型原子熒光光譜儀則用濾光器來分析分析線和鄰近譜線，以降低背景。

4、檢測系統 色散型原子熒光光譜儀採用光電倍增管做檢測器；而非色散型原子熒光光譜儀多用日盲光電倍增管，這種光電倍增管對波長在160~280nm范圍的輻射有很高的靈敏度，但對波長大於320nm的輻射不靈敏。

③ 怎樣正確使用原子熒光分光光度計及注意事項

正確使用原子熒光分光光度計：
1、首先開啟電腦

2、開啟氬氣，泵電源，主機電源，然後打開電腦桌面上的原子熒光光度計的應用程序，選擇所要做的元素，點擊「確定」。
3、點擊「文件」，進行「氣路自檢」，「斷續流動和自動進樣器自檢」，「空心陰極燈和電路自檢」。
4、點擊「文件」-------「連接資料庫」也可以「生成新資料庫」----擴展名不變將*鍵改掉即可。
5、點擊「運行」-------「點火」。
6、點擊「運行」-------「樣品測試」，半小時後可點擊「停止「，此時儀器穩定，這個過程是預熱的過程。
7、點擊「條件設置」依次設置
a、「測量條件」均為默認值，只有空白判別值可根據自身條件設置，一般採用默認值為好。
b、「儀器條件」中負高壓設成280，當做汞時，將B道燈電流設成15，其餘均為默認值。。
c、「自動進樣參數」和「斷續流動程序」均為默認值，無需重設置。
d、「A.B道標准樣品參數」只需將溶液濃度輸入即可。
8、點擊「空白測量」中的「標准空白」，當兩個相鄰的數值之差小於所設定的空白判別值時就會自動停止。
9、點擊「標准測量」--------「測量標准曲線」--------輸入文件名------確定
10、當上面的步驟完成後就開始測樣品。先進行樣品空白的測量，點擊「空白測量」------「樣品空白」。
11、點擊「參數」的設定，然後確定。點擊「樣品測量」，--------輸入文件名------確定-----開始做樣。
12、點擊「文件」------「列印樣品分析報告」，出現對話框，輸入信息，選擇要列印的范圍，點擊列印。
13、連接資料庫，點擊「用戶索引」可以調出以前所做的數據。
14、做樣完成之後，把進樣管，進硼氫化鉀的管子和載流槽補充的管子同時至於裝有純水的杯子中，然後點擊「清洗」--------「樣品測試」，一般出現4個數據就可把3根管子都拿出來，然後排空積液。
15、取下進樣針，把泵的壓塊松開，再用干布把原子熒光分光光度計上的液體檫干。

原子熒光分光光度計的使用注意事項
1、在開啟儀器前，一定要注意開啟載氣。
2、檢查原子化器下部去水裝置中水封是否合適。
3、試驗時注意在氣液分離器中不要有積液，以防溶液進入原子化器。
4、在測試結束後，一定要運行儀器用水清洗管道。關閉載氣，並打開壓塊，放鬆泵管。
5、更換元素燈，一定要在主機電源關閉的情況下，不能帶電插拔。
6、元素燈得預熱必須是在進行測量時點燈的情況下才能達到預熱穩定的作用，只打開主機，元素燈雖然也亮，氮起不到預熱穩定的作用。

④ 原子熒光光譜分析的基本原理

原子熒光光譜法是通過測量待測元素的原子蒸氣在輻射能激發下產生的熒光發射強度，來確定待測元素含量的方法。
氣態自由原子吸收特徵波長輻射後，原子的外層電子從基態或低能級躍遷到高能級經過約10-8s，又躍遷至基態或低能級，同時發射出與原激發波長相同或不同的輻射，稱為原子熒光。原子熒光分為共振熒光、直躍熒光、階躍熒光等。
發射的熒光強度和原子化器中單位體積該元素基態原子數成正比，式中：I f為熒光強度；φ為熒光量子效率，表示單位時間內發射熒光光子數與吸收激發光光子數的比值，一般小於1；Io為激發光強度；A為熒光照射在檢測器上的有效面積；L為吸收光程長度；ε為峰值摩爾吸光系數；N為單位體積內的基態原子數。
原子熒光發射中，由於部分能量轉變成熱能或其他形式能量，使熒光強度減少甚至消失，該現象稱為熒光猝滅。

⑤ 原子熒光光譜法

方法提要

試樣用王水溶解，在(1+9)HCl溶液中，用硫脲-抗壞血酸為還原掩蔽劑，砷與硼氫化鉀反應生成砷化氫氣體，以氬氣作載氣導入電熱石英爐，火焰中的氫基與砷化氫碰撞解離成自由砷原子，用砷無極放電燈作光源，測量砷的熒光強度，在一定范圍內砷的熒光強度與砷的質量分數呈線性關系。本法適用於礦石中1×10^-6～200×10^-6微量砷的測定。

儀器

氫化物無色散原子熒光光譜儀。

微波發生器2450MHz。

砷無極放電燈。

試劑

逆王水鹽酸與硝酸按(1+3)混合，再加入適量水，使逆王水與水的比例為(1+1)，攪勻，現用現配。

鹽酸。

硫脲-抗壞血酸混合溶液稱取5g硫脲和5g抗壞血酸，溶於100mL水中，現用現配。

硼氫化鉀溶液稱取8gKBH₄，置於預先放有0.2gNaOH的水中，溶解後，用水稀釋至1000mL，搖勻，用脫脂棉過濾備用，過濾後的溶液可穩定2～3d。

砷標准溶液ρ(As)=2.0μg/mL由砷標准儲備溶液(見本章51.3.1鹼熔分離-碘量法)逐級稀釋配製。

校準曲線

分取0.00mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL砷標准溶液，分別置於一組50mL容量瓶中，加入10mL(1+1)HCl和5mL硫脲-抗壞血酸混合溶液，用水稀釋至刻度，搖勻，放置20min。按儀器工作條件開機調試後，分取5.0mL溶液置於氫化物反應器中，塞緊磨口塞，開啟電磁閥自動加入硼氫化鉀溶液，測量熒光強度。繪制校準曲線。

分析步驟

稱取0.1～0.5g(精確至0.0001g)試樣置於50mL帶塞比色管中，用少量水吹洗管壁，加入10mL逆王水，將底部試樣搖散(不要使試樣黏附在比色管內壁上)，不蓋塞在沸水浴中加熱分解2～3h，期間搖動數次，保持試樣分散。取下冷卻，用(1+9)HCl稀釋至刻度，塞緊管塞，搖勻，放置澄清。分取部分溶液置於50mL容量瓶中，加入10mL硫脲-抗壞血酸混合溶液，用(1+9)HCl稀釋至刻度，搖勻，放置20min。分取與校準曲線系列相同體積的試液(5.0mL)置於氫化物反應器中，按校準曲線分析步驟操作，測得砷量。

砷含量的計算見式(51.6)。