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原子熒光光度計的原理和分析方法介紹

原子熒光光度計利用惰性氣體氬氣作載氣，將氣態(tài)氫化物和過量氫氣與載氣混合后，導入加熱的原子化裝置，氫氣和氬氣在特制火焰裝置中燃燒加熱，氫化物受熱以后迅速分解，被測元素離解為基態(tài)原子蒸氣，其基態(tài)原子的量比單純加熱砷、銻、鉍、錫、硒、碲、鉛、鍺等元素生成的基態(tài)原子高幾個數(shù)量級。

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(fā)下產(chǎn)生的熒光發(fā)射強度，來確定待測元素含量的方法。

氣態(tài)自由原子吸收特征波長輻射后，原子的外層電子從基態(tài)或低能級躍遷到高能級經(jīng)過約10-8s，又躍遷至基態(tài)或低能級，同時發(fā)射出與原激發(fā)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(fā)射的熒光強度和原子化器中單位體積該元素基態(tài)原子數(shù)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(nèi)發(fā)射熒光光子數(shù)與吸收激發(fā)光光子數(shù)的比值，一般小于1；Io為激發(fā)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(shù)；N為單位體積內(nèi)的基態(tài)原子數(shù)。

原子熒光發(fā)射中，由于部分能量轉(zhuǎn)變成熱能或其他形式能量，使熒光強度減少甚至消失，該現(xiàn)象稱為熒光猝滅。

分析方法

物質(zhì)吸收電磁輻射后受到激發(fā)，受激原子或分子以輻射去活化，再發(fā)射波長與激發(fā)輻射波長相同或不同的輻射。當激發(fā)光源停止輻照試樣之后，再發(fā)射過程立即停止，這種再發(fā)射的光稱為熒光；若激發(fā)光源停止輻照試樣之后，再發(fā)射過程還延續(xù)一段時間，這種再發(fā)射的光稱為磷光。熒光和磷光都是光致發(fā)光。

原子熒光光譜分析法具有很高的靈敏度，校正曲線的線性范圍寬，能進行多元素同時測定。這些優(yōu)點使得它在冶金、地質(zhì)、石油、農(nóng)業(yè)、生物醫(yī)學、地球化學、材料科學、環(huán)境科學等各個領(lǐng)域內(nèi)獲得了相當廣泛的應用。