大氣環(huán)境分析與監(jiān)測(cè)中的常用儀器分析-資料下載頁(yè)
2025-06-26 21:12本頁(yè)面
【正文】 紫外區(qū)(200 nm以下)，火焰對(duì)其有明顯吸收，故不宜選共振線作分析線。此外，穩(wěn)定性差時(shí)，也不宜選共振線做分析線。2空心陰極燈電流在保證有穩(wěn)定和足夠的輻射光強(qiáng)度的情況下，盡量選用較低的燈電流，以延長(zhǎng)空心陰極燈的壽命。3狹縫寬度無(wú)鄰近干擾線時(shí)，可選擇較寬的狹縫，如測(cè)定K、Na；若有鄰近線干擾時(shí)，則選擇較小的狹縫，如測(cè)定Ca、Mg、Fe。4火焰在火焰中容易原子化的元素As、Se等，可選用低溫火焰，如空氣——?dú)浠鹧?。在火焰中較難離解的元素Ca、Mg、Fe、Cu、Zn、Pb、Co、Mn等，可選用中溫火焰，如空氣——乙炔火焰。在火焰中難于離解的元素V、Ti、Al、Si等，可選用氧化亞氮——乙炔高溫火焰。Cr、Mo、W、V、Al等在火焰中易生成難離解的氧化物，宜用富燃火焰。另一些元素如K、Na等在火焰中易于電離，則宜選用貧燃火焰5)觀測(cè)高度觀測(cè)高度又稱為燃燒頭高度。調(diào)節(jié)燃燒頭高度，使來(lái)自空心陰極燈的光束通過(guò)自由原子濃度最大的火焰區(qū)，此時(shí)靈敏度高，測(cè)量穩(wěn)定性好。若不需要高靈敏度時(shí)，如測(cè)定高濃度試樣溶液，可通過(guò)旋轉(zhuǎn)燃燒頭的角度來(lái)降低靈敏度，以便有利于測(cè)定。七、原子吸收光譜法的實(shí)際應(yīng)用示例例如：測(cè)定土壤樣品中的重金屬離子， Cu、Zn、Pb、Cd等。測(cè)定步驟：1配制標(biāo)準(zhǔn)系列溶液；2繪制工作曲線； 3鹽酸硝酸氫氟酸高氯酸消化樣品；4制取樣品試液；5原子吸收法分析測(cè)定樣品；6計(jì)算測(cè)定結(jié)果。第四節(jié) 原子熒光光譜法簡(jiǎn)介原子熒光是原子蒸氣受具有特征波長(zhǎng)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)，然后去激發(fā)躍遷到某一較低能態(tài)（通常是基態(tài)）而發(fā)射出特征光譜的物理現(xiàn)象。一、基本原理和特點(diǎn) 原子熒光光譜法（Atomic Fluorescence Spectrometry ,AFS）是指待測(cè)物質(zhì)的氣態(tài)原子蒸氣收到激光光源特征輻射后，由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，然后由激發(fā)態(tài)躍回基態(tài)，同時(shí)發(fā)射出與激光光源特征波長(zhǎng)相同的原子熒光。根據(jù)發(fā)射出熒光強(qiáng)度對(duì)待測(cè)物質(zhì)進(jìn)行定量分析的方法。原子熒光光譜法和原子發(fā)射光譜都是由激發(fā)態(tài)原子發(fā)射的線光譜，但激發(fā)的機(jī)理卻不同。原子發(fā)射光譜是原子受到熱運(yùn)動(dòng)粒子碰撞而被激發(fā)，輻射出原子發(fā)射光譜；而原子熒光是原子吸收光子而被光致激發(fā)，輻射出原子熒光光譜。由于原子吸收具有選擇性，因此原子熒光光譜比較簡(jiǎn)單。原子熒光光譜法具有檢出極限度，如（Cd可達(dá)到106ngLZn可達(dá)到105ngL1）,靈敏度高，譜線簡(jiǎn)單，干擾小，線性范圍寬（可達(dá)3～5數(shù)量級(jí)）等特點(diǎn)，目前已有20多種元素的檢出限優(yōu)于原子吸收光譜法和原子發(fā)射光譜法；主要用于金屬元素的測(cè)定，在環(huán)境科學(xué)、高純物質(zhì)、礦物、水質(zhì)監(jiān)控、生物制品和醫(yī)學(xué)分析等方面有廣泛的應(yīng)用。不足之處是存在熒光猝滅，應(yīng)用元素有限的限制。二、原子熒光光譜儀 原子熒光光譜儀結(jié)構(gòu)與原子吸收光譜儀非常類(lèi)似，由激發(fā)光源、原子花器、單色器和檢測(cè)系統(tǒng)組成。二者主要區(qū)別在于原子吸收儀器種各組成部分排在一條直線上，而原子熒光儀器中單色器與光源和原子化器按直角900排列，這是為了避免激發(fā)光源輻射對(duì)原子信號(hào)的影響。：三、激發(fā)光源 激發(fā)光源作用是提供試樣蒸發(fā)、解離、原子化和激發(fā)所需的特征譜線?？捎眠B續(xù)光源或銳線光源。原子熒光分析對(duì)激發(fā)光源的要求：(1)提供足夠的光強(qiáng)(2)光強(qiáng)穩(wěn)定，光譜純度好。(3)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，使用壽命長(zhǎng)。連續(xù)光源常用氙弧燈，功率150～450W。連續(xù)光源波長(zhǎng)范圍寬，因此可以進(jìn)行多種元素測(cè)定。不足之處是譜線干擾較銳線光源大，檢測(cè)限比銳線光源低兩個(gè)數(shù)量級(jí)左右。銳線光源多用高強(qiáng)度空心燈、無(wú)極放電燈；激光等。原子熒光光譜儀中廣泛使用的高強(qiáng)度空心陰極燈由于在普通空心陰極燈增加了一對(duì)輔助電極，因此發(fā)光強(qiáng)度比普通空心陰極燈大幾倍或幾十倍，使檢測(cè)靈敏度大大提高。無(wú)極放電燈產(chǎn)生的fus 強(qiáng)度比空心陰極燈大1～2個(gè)數(shù)量級(jí)。激光光源具有發(fā)光強(qiáng)度高、通帶寬等特點(diǎn)，均是原子熒光分析法中優(yōu)良的光源，但因其價(jià)格而限制了它廣泛應(yīng)用。 原子化器原子化器主要作用是將待測(cè)元素解離成自由基態(tài)原子。與原子吸收類(lèi)似，原子熒光分析中原子化過(guò)程主要有火焰原子化器和電熱原子化器兩類(lèi)。（1）火焰原子化器 原子熒光分析中多采用氬氫火焰。乙炔空氣火焰背景值較大，且產(chǎn)生的CO、CON2等分子易造成熒光猝滅。而氬氫火焰背景值低、穩(wěn)定。熒光效率高。不足是火焰溫度較低，因此試用于易解離元素測(cè)定，如As、Sb、Bi、Cd、Hg、Zn等。此外，火焰原子化器產(chǎn)生的火焰截面設(shè)計(jì)成方形或圓形，以提高待測(cè)物質(zhì)原子的熒光輻射強(qiáng)度。電感耦合等離子體矩焰（ICP）具有火焰溫度高，干擾小，對(duì)難容元素分析特別有利，作為一種新型火焰原子化器，以被用作原子熒光分析中。（2）電熱原子化器 常用是石墨爐。它的背景值和熱輻射較小，熒光效率較高。氫化物電熱原子化器也常用于原子熒光分析中。四、分光系統(tǒng)分光系統(tǒng)主要作用是充分接受熒光信號(hào)，減少和去除雜散光。分光系統(tǒng)有非色散和色散兩種基本類(lèi)型。由于原子熒光譜線簡(jiǎn)單，因此對(duì)色散要求不高，不需要高分辨能力的單色器，可以使用濾光器來(lái)分離分析線和鄰近譜線，降低背景影響，這種儀器稱為非色散熒光光譜儀。儀器僅由光源、原子化器和檢測(cè)器組成，優(yōu)點(diǎn)是光譜通帶寬，集光本領(lǐng)強(qiáng)、原子熒光信號(hào)強(qiáng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)是散射光影響大。色散型分光系統(tǒng)中單色器通常采用光柵。為了消除透射光對(duì)熒光的干擾，通常將激發(fā)光源置于與分光系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)相互垂直的位置。五、檢測(cè)系統(tǒng)色散型原子熒光光譜儀用光電倍增管，非色散型的多采用日盲型光電倍增管，適合波長(zhǎng)在160~280nm范圍的元素測(cè)定。原子熒光常用鎖相放大電子學(xué)系統(tǒng)以降低噪聲，提高性噪比。六、定量分析方法原子熒光定量分析依據(jù)是郎伯—比爾定律。原子發(fā)射熒光強(qiáng)度IF與基態(tài)原子對(duì)激發(fā)光的吸收強(qiáng)度Ia成正比， IF=ФIa由于存在熒光猝滅等現(xiàn)象，原子吸收激發(fā)光強(qiáng)度并不全部轉(zhuǎn)化為發(fā)射熒光強(qiáng)度，因此存在熒光效率Ф。在無(wú)自吸時(shí)，基態(tài)原子吸收的輻射強(qiáng)度Ia與待測(cè)元素原子總數(shù)N成正比得到：Ia=K1N將此帶入公式，可得：IF=ФK1N式中K1是比例常數(shù)，整理得：IF = KC這就是原子熒光定量原理。應(yīng)用中可采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法和標(biāo)準(zhǔn)加入法進(jìn)行定量分析。作業(yè)與思考？它具有什么特點(diǎn)？，何謂共振吸收線？在原子吸收分光光度計(jì)中那一部分產(chǎn)生共振發(fā)射線？那一部分產(chǎn)生共振吸收線？？，何謂峰值吸收系數(shù)？為什么原子吸收光譜法常采用峰值吸收而不采用積分吸收？？每部分的作用是？，為何常用空心陰極燈做光源？。而原子吸收分光光度法計(jì)的分光系統(tǒng)放在原子化系統(tǒng)（也是吸收系統(tǒng)）的后面，為什么？？簡(jiǎn)述抑制各種干擾的方法。、燃?xì)馀c助燃?xì)獗壤?、燃燒器高度、測(cè)定波長(zhǎng)、通帶等儀器工作條件？第五節(jié) 電位分析法（略）第六節(jié)氣相色譜分析法（略）第七節(jié) 紅外光譜法（略） 31 / 31
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