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概述原子荧光光谱法是1964年以后发展起来的分析方法。原子荧光光谱法是以原子在辐射能激发下发射的荧光强度进行定量分析的发射光谱分析法。但所用仪器与原子吸收光谱法相近。一.原理2.原子荧光的类型原子荧光分为共振荧光,非共振荧光与敏化荧光等三种类型,如图所示为荧光产生的过程(见图)。(1)共振荧光气态原子吸收共振线被激发后,再发射与原吸收线波长相同的荧光即是共振荧光。它的特点是激发线与荧光线的高低能级相同,其产生过程见图(a)中之A。如锌原子吸收213.86nm的光,它发射荧光的波长也为213.86nm。若原子受热激发处于亚稳态,再吸收辐射进一步激发,然后再发射相同波长的共振荧光,此种原子荧光称为热助共振荧光见图(a)中之B。(2)非共振荧光当荧光与激发光的波长不相同时,产生非共振荧光。非共振荧光又分为直跃线荧光、阶跃线荧光、antiStokes(反斯托克斯)荧光。1.直跃线荧光激发态原子跃迁回至高于基态的亚稳态时所发射的荧光称为直跃线荧光,见图(b).由于荧光的能级间隔小于激发线的能线间隔,所以荧光的波长大于激发线的波长。如铅原子吸收283.31nm的光,而发射405.78nm的荧光。它是激发线和荧光线具有相同的高能级,而低能级不同。如果荧光线激发能大于荧光能,即荧光线的波长大于激发线的波长称为Stokes荧光;反之,称为anti-Stokes荧光。直跃线荧光为Stokes荧光。2.阶跃线荧光有两种情况,正常阶跃荧光为被光照激发的原子,以非辐射形式去激发返回到较低能级,再以辐射形式返回基态而发射的荧光。很显然,荧光波长大于激发线波长。例钠原子吸收330.30nm光,发射出588.99nm的荧光。非辐射形式为在原子化器中原子与其他粒子碰撞的去激发过程。热助阶跃线荧光为被光照激发的原子,跃迁至中间能级,又发生热激发至高能级,然后返回至低能级发射的荧光。例如铬原子被359.35nm的光激发后,会产生很强的357.87nrn荧光。阶跃线荧光的产生见图(c)。3.anti-Stokes荧光当自由原子跃迁至某一能级,其获得的能量一部分是由光源激发能供给,另一部分是热能供给,然后返回低能级所发射的荧光为anti-Stokes荧光。其荧光能大于激发能,荧光波长小于激发线波长。例如铟吸收热能后处于一较低的亚稳能级,再吸收410.13nm的光后,发射410.18nm的荧光,见图(d).(3)敏化荧光受光激发的原子与另一种原子碰撞时,把激发能传递给另一个原子使其激发,后者再以辐射形式去激发而发射荧光即为敏化荧光。火焰原子化器中观察不到散化荧光,在非火焰原子化器中才能观察到。在以上各种类型的原子荧光中,共振荧光强度最大,最为常用。2.荧光强度A为有效面积,I0为单位面积上光的强度,l为吸收光程长,N为基态原子数,ε为峰值吸收系数.4.量子效率与荧光猝灭量子效率:φ=φf/φAφf单位时间时内发射的荧光光子数φA单位时间内吸收激发光的光子数φ一般小于1。荧光猝灭受激原子和其他粒子碰撞,把一部分能量变成热运动与其他形式的能量,因而发生无辐射的去激发过程。A*+B=A+B+ΔH可用氩气来稀释火焰,减小猝灭现象。二.仪器激发光源可用线光源或连续光源空心阴极灯或氙弧灯色散系统色散型光栅非色散型滤光器检测系统光电倍增菅原子化器,与原子吸收相同三.分析方法