子荧光光谱检测法.doc

第四节 氢化物发生原子荧光光谱检测法一、氢化物发生原子荧光光谱法的原理（一）原子荧光光谱法的原理 原子荧光是原子蒸气受具有特征波长的光源照射后，其中一些自由原子被激发跃迁到较高能态，然后去活化回到某一较低能态（常常是基态）而发射出特征光谱的物理现象。当激发辐射的波长与产生的荧光波长相同时，称为共振荧光，它是原子荧光分析中最主要的分析线。另外还有直跃线荧光。阶跃线荧光。敏化荧光、阶跃激发荧光等。各种元素都有其特定的原子荧光光谱，根据原子荧光强度的高低可测得试样中待测元素含量。这就是原子荧光光谱分析。 （二）法的分析性能与特点自世纪年代初提出原子荧光分析技术以来，该技术已取得了很大进展，尤其是将氢化物发生（）与原子荧光光谱（）完美结合而实现- 分析技术以来，该方法已成为一种高效低耗并具有重要实用价值的分析技术。 -法是基于下列反应将分析元素转化为在室温下的气态氢化物：反应式中的是可以形成氢化物元素的离子；可以等于或不等于。 反应所生成的氢化物被引入到特殊设计的石英炉中，并在此被原子化。受光源激发使基态原子的外层电子跃迁到较高能级，并在去激化过程中辐射出特征的原子荧光，根据荧光强度的大小可测定氢化元素在试样中的浓度。汞离子可以与或反应而生成原子态的汞，并可在室温下激发产生汞原子荧光，因此，一般称为冷蒸气法或冷原子荧光光谱法（）。 与也可与反应生成挥发性的物种，经石英炉原子化后也可用原子荧光光谱法加以测定。采用一些间接方法，-法还可测定其他一些元素或阴离子。-法自提出以来，因为其对于较难分析的无机污染物如、 等所显示出的独特优点而备受分析工作者的青睐。 . 氢化物发生进样方法的主要优点（）分析元素能够与可能引起干扰的样品基体分离，消除光谱干扰。（）与溶液直接喷雾进样相比，氢化物法能将待测元素充分预富集，进样效率接近。 （）连续氢化物发生装置易于实现自动化。（）不同价态的元素氢化物的生成条件不同，所以可据此进行价态分析。.-法与氢化物原子吸收光谱法（-）的比较 （）光学系统。采用无色散系统的-仪光路简单，光程短，因而光损失少。可以同时测量几条荧光谱线，由于这些荧光谱线的总强度与含量成正比，大大提高了方法的信噪比，降低了检出限。由于这些谱线均位于-之间。正是光电倍增管灵敏度最好的波段，大大提高了方法的灵敏度。相比之下，%- 的光路较复杂，光程长，光能损失较严重，特别是对、等元素，波长处于以下，普通空心阴极灯发射较弱，光电倍增管在此波段的灵敏度也较低，因而信噪比较低，检出限较差。 （）-具有多元素同时测定的能力。一般地，- 一次仅能测定一种元素，而-已可以同时测定两种或多种可形成氢化物的元素，不仅大大提高了工作效率，成本也大为降低。（）原子化器及原子化机理在-中，目前所使用的原子化器具有二次原子化的机会。氢化物经过电加热石英管时先进行分解及初步原子化，然后再进入氩氢焰进行充分的原子化，由于周围空气的渗入，氩氢焰中有足够的氢基来促进原子化过程，并带来以下好处： .石英炉内表面性质对原子化过程影响较小，不需经常处理；.原子化充分，即使是也可以得到满意的结果。（）干扰情况。虽然-与-两者的液相干扰基本相同，但气相干扰有很大的差别。-的干扰要小得多。对于复杂的样品一般不经分离即可直接测定，而-法却不行。 （）线性测量范围。-法一般可以达到三个数量级。这样大多数样品就可无需稀释直接测定，不仅操作简便，更重要的是可以减少玷污和稀释误差。由于测量原理的限制，-法一般仅为一个数量级，有些样品就要经过进一步的处理方能测定。（）检出限及测量精度。虽然- 和-两者的检出限及测量精度目前基本相同，但对于、等元素，-法显然占有优势（表-）。更重要的是随着光源的改进给-带来的好处将远大于-法，因而-对可形成氢化物元素的测定灵敏度将全面优于-，并具有更大的潜力。 二、用氢化物发生原子荧光光谱法测食品中铅含量 （一）原理样品经酸热消化后，在酸性介质中，样品中的铅与硼氢化钠（）或硼氢化钾（）反应生成挥发性铅的氢化物（），以氩气为载气，将氢化物导入电热石英原子化器中原子化，在特制铅空心阴极灯照射下，基态铅原子被激发至高能态，在去活化回到基态时，发射出特征波长的荧光，其荧光强度与铅含量成正比，根据标准系列进行定量。 （二）试剂除特殊规定外，本方法所用试剂均为分析纯试剂，实验用水为蒸馏水或同等纯度的水。 .硝酸+高氨酸（+）混合酸。分别量取硝酸L，高氨酸，混匀。.盐酸溶液（+）。量取盐酸倒入 水中，混匀。.草酸溶液（）。称取 草酸，加水溶解至，混匀。. 铁氰化钾（）溶液（）。称取铁氰化钾，加水溶解并稀释至，混匀。.氢氧化钠溶液（）。称取氢氧化钠，溶于水中，混匀。. 硼氢化钠溶液（）。称取硼氢化钠溶于氢氧化钠溶液（）中，混匀，用前现配。.铅标淮储备液（.）。由国家标准物质研究中心提供。.铅标准使用液（.）。精确吸取铅标准储备液（.），逐级稀释至.。（三）仪器.、型双道原子荧光光度计或同类仪器（ 北京万拓仪器公司产）。.计算机系统及编码铅空心阴极灯。.电热板。 （四）分析步骤. 样品消化采用湿法消解，称取固体样品.-.，液体样品.-.（或），置于-消化容器中（ 锥形瓶），然后加入硝酸+高氯酸（+）混合酸-摇匀浸泡，放置过夜。次日置于电热板上加热消解，至消化液呈淡黄色或无色（ 如消解过程色泽较深，稍冷补加少量硝酸，继续消解），稍冷加入水再继续加热赶酸，至消解液.-.止，冷却后用少量水转入 容量瓶中，并加入盐酸（+）.，草酸溶液（）.，摇匀，再加入铁氰化钾（）.，用水准确稀释定客至。摇匀，放置后测定。同时做试剂空白。 .标准系列制备取 的容量瓶只，依次准确加入铅标准使用液（.）.、.、.、.、.、.、.（ 各相当于铅浓度.、.、.、.、.、.、.），用少量水稀释后，加入盐酸（+）.，草酸（）.(摇匀，再加入铁氰化钾溶液（）.，用水稀释至刻度，摇匀，放置后待测。.测定 （）仪器参考条件：负高压；铅空心阴极灯灯电流；原子化器炉温度-度，炉高；氩气流速载气，屏蔽气；加还原剂时间/.；读数时间，延迟时间.。测量方式标准曲线法；读数方式峰面积；进样体积.。（）浓度测量方式：设定好仪器的最佳条件，逐步将炉温升至所需温度，稳定- 后开始测量，连续用标准系列的零管进样，待读数稳定之后，转入标准系列的测量，绘制标准曲线，转入样品，测量，分别测定样品空白和样品消化液，每测不同的样品前都应清洗进样器。（）仪器自动计算结果测量方式：设定好仪器的最佳条件，在样品参数画面，输入样品质量（或），稀释体积（），并选择结果的浓度单位，逐步将炉温升至所需温度，稳定后测量，连续用标准系