当前位置:文档之家› AAS(原子吸收光谱)、AES(原子发射光谱)、AFS(原子荧光光谱)异同点

AAS(原子吸收光谱)、AES(原子发射光谱)、AFS(原子荧光光谱)异同点

AAS(原子吸收光谱)、AES(原子发射光谱)、AFS(原子荧光光谱)异同点

AAS(原子汲取光谱)、AES(原子放射光谱)、AFS(原子荧光光谱)是三种常见的光谱分析技术,在食品、化工、环境等领域具有广泛的用途,由于其原理相近,结构类似,许多初学者对于这三种技术难以参透,本文就带大家辨一辨这“光谱三兄弟”。

“光谱三兄弟”简介

AAS(原子汲取光谱):

基于气态的基态原子外层电子对紫外光和可见光的汲取为基础的分析方法。

当元素的特征辐射通过该元素的气态基态原子区时,部分光被蒸气中基态原子共振汲取而减弱,通过单色器和检测器测得特征谱线被减弱的程度,即吸光度,依据吸光度与被测元素的浓度成线性关系,从而进行元素的定量分析。

AES(原子放射光谱):

是利用物质在热激发或电激发下,每种元素的原子放射特征光谱来推断物质的组成并进行元素的定性与定量分析。

在正常状态下,原子处于基态,原子在受到热(火焰)或电(电火花)激发时,由基态跃迁到激发态,返回到基态时,放射出特

征谱线。

AFS(原子荧光光谱):

介于原子放射(AES)和原子汲取(AAS)之间的光谱分析技术,其原理类似于原子放射光谱技术。通过测量待测元素的原子蒸气在特定频率辐射能激发下所产生的荧光放射强度,以此来测定待测元素含量的方法。

AAS AES AFS各自主要特点

AAS:

1.灵敏度高,火焰原子法,ppm级,有时可达ppb级;石墨炉可达10-9~10-14(ppt级或更低)。

2.精确度高,分析速度快:测定微、痕量元素的相对误差可达0.1%~0.5%,分析一个元素只需数十秒至数分钟。

3.选择性好,方法简便:由光源发出特征性入射光很简洁,且基态原子是窄频汲取,元素之间的干扰较小,可以测定大部分金属元素。

局限性:多元素同时测定有困难;难熔元素(如W)、非金属元素测定困难、对复杂样品分析干扰也较严重;石墨炉原子汲取分析的重现性较差。

AES:

1.多元素检测,分析速度快。

2.检出限低,10~0.1mg×g-1(一般光源);ng×g-1(ICP—电

感耦合等离子体光源)。

3.精确度较高,5%~10% (一般光源);<1% (ICP)。

4.试样消耗少(毫克级),适用于微量样品和痕量无机物组分分析,广泛用于金属、矿石、合金、和各种材料的分析检验。

局限性:非金属元素不能检测或灵敏度低。

AFS:

1.灵敏度高,检出限较低。采用高强度光源可进一步降低检出限,有20种元素优于AAS。

2.谱线简洁,干扰较少,可以做成非色散AFS。

3.校正曲线范围宽(3~5个数量级)。

4.易制成多道仪器(产生的荧光各个方向放射)——多元素同时测定。

局限性:荧光淬灭效应、复杂基体效应等可使测定灵敏度降低;散色光干扰;可测量的元素不多,应用不广泛(主要因为AES 和AAS的广泛应用,与它们相比,AFS没有明显的优势)。

AAS AES AFS三者之间的异同点

相似之处:

从原理看,相应能级间跃迁所涉及的频率相同。

三者都涉及原子化过程,其蒸发、原子化过程相似。

不同之处:

AAS是基于“基态原子”选择性汲取光辐射能(hv),并使该光辐射强度降低而产生的光谱。

AES是基态原子受到热、电或光能的作用,原子从基态跃迁至激发态,然后再返回到基态时所产生的光谱(共振放射线和非共振放射线)

AFS是一种辐射的去活化过程,当特定的基态原子(一般为蒸气状态)汲取合适的特定频率的辐射,其中部分受激发态原子在去激发过程中以光辐射的形式放射出特征波长的荧光。

AAS-AES-AFS三种光谱法的比较

AAS,AES和AFS的比较 原子吸收光谱法(AAS) 原子吸收光谱法是依据自由基态原子对特征辐射光的共振吸收,通过测量辐射光的减弱程度,而求出样品中被测元素的含量。由于本法的灵敏度高,分析速度快,仪器组成简单,操作方便,特别适用于微量分析和痕量分析,因而获得广泛的应用,在我国实验室普遍使用。 大多数情况下,原子吸收分析过程如下:1、将样品制成溶液(空白); 2、制备一系列已知浓度的分析元素的校正溶液(标样); 3、依次测出空白及标样的相应值; 4、依据上述相应值绘出校正曲线; 5、测出未知样品的相应值; 6、依据校正曲线及未知样品的相应值得出样品的浓度值。 现在由于计算机技术、化学计量学的发展和多种新型元器件的出现,使原子吸收光谱仪的精密度、准确度和自动化程度大大提高。用微处理机控制的原子吸收光谱仪,简化了操作程序,节约了分析时间。现在已研制出气相色谱—原子吸收光谱(GC-AAS)的联用仪器,进一步拓展了原子吸收光谱法的应用领域。 原子荧光法(AFS) 原子荧光光谱法是通过测量待测元素的原子蒸气在特定频率辐射能激发下所产生的荧光发射强度,以此来测定待测元素含量的方法。 原子荧光光谱法虽是一种发射光谱法,但它和原子吸收光谱法密切相

关,兼有原子发射和原子吸收两种分析方法的优点,又克服了两种方法的不足。原子荧光光谱具有发射谱线简单,灵敏度高于原子吸收光谱法,线性范围较宽,干扰较少的特点,能够进行多元素同时测定。原子荧光光谱仪可用于分析汞、砷、锑、铋、硒、碲、铅、锡、锗、镉、锌等11种元素。现已广泛应用于环境监测、医药、地质、农业、饮用水等领域。在国标中,食品中砷、汞等元素的测定标准中已将原子荧光光谱法定为第一法。 X射线荧光光谱法(XRF) X射线荧光光谱法是利用样品对x射线的吸收随样品中的成分及其多少变化而变化来定性或定量测定样品中成分的一种方法。它具有分析迅速、样品前处理简单、可分析元素范围广、谱线简单,光谱干扰少,试样形态多样性及测定时的非破坏性等特点。它不仅用于常量元素的定性和定量分析,而且也可进行微量元素的测定。测量的元素范围包括周期表中从F-U的所有元素。多道分析仪,在几分钟之内可同时测定20多种元素的含量。 电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS) ICP-MS的检出限给人极深刻的印象,其溶液的检出限大部份为ppt 级,实际的检出限不可能优于你实验室的清洁条件。必须指出,ICP-MS的ppt级检出限是针对溶液中溶解物质很少的单纯溶液而言的,若涉及固体中浓度的检出限,由于ICP-MS的耐盐量较差,

AAS,AES,AFS三种光谱法的比较电子教案

A A S,A E S,A F S三种光 谱法的比较

AAS,AES和AFS的比较 原子吸收光谱法(AAS) 原子吸收光谱法是依据自由基态原子对特征辐射光的共振吸收,通过测量辐射光的减弱程度,而求出样品中被测元素的含量。由于本法的灵敏度高,分析速度快,仪器组成简单,操作方便,特别适用于微量分析和痕量分析,因而获得广泛的应用,在我国实验室普遍使用。 大多数情况下,原子吸收分析过程如下:1、将样品制成溶液(空白);2、制备一系列已知浓度的分析元素的校正溶液(标样); 3、依次测出空白及标样的相应值; 4、依据上述相应值绘出校正曲线; 5、测出未知样品的相应值; 6、依据校正曲线及未知样品的相应值得出样品的浓度值。 现在由于计算机技术、化学计量学的发展和多种新型元器件的出现,使原子吸收光谱仪的精密度、准确度和自动化程度大大提高。用微处理机控制的原子吸收光谱仪,简化了操作程序,节约了分析时间。现在已研制出气相色谱—原子吸收光谱(GC-AAS)的联用仪器,进一步拓展了原子吸收光谱法的应用领域。 原子荧光法(AFS) 原子荧光光谱法是通过测量待测元素的原子蒸气在特定频率辐射能激发下所产生的荧光发射强度,以此来测定待测元素含量的方法。

原子荧光光谱法虽是一种发射光谱法,但它和原子吸收光谱法密切相关,兼有原子发射和原子吸收两种分析方法的优点,又克服了两种方法的不足。原子荧光光谱具有发射谱线简单,灵敏度高于原子吸收光谱法,线性范围较宽,干扰较少的特点,能够进行多元素同时测定。原子荧光光谱仪可用于分析汞、砷、锑、铋、硒、碲、铅、锡、锗、镉、锌等11种元素。现已广泛应用于环境监测、医药、地质、农业、饮用水等领域。在国标中,食品中砷、汞等元素的测定标准中已将原子荧光光谱法定为第一法。 X射线荧光光谱法(XRF) X射线荧光光谱法是利用样品对x射线的吸收随样品中的成分及其多少变化而变化来定性或定量测定样品中成分的一种方法。它具有分析迅速、样品前处理简单、可分析元素范围广、谱线简单,光谱干扰少,试样形态多样性及测定时的非破坏性等特点。它不仅用于常量元素的定性和定量分析,而且也可进行微量元素的测定。测量的元素范围包括周期表中从F-U的所有元素。多道分析仪,在几分钟之内可同时测定20多种元素的含量。 电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS) ICP-MS的检出限给人极深刻的印象,其溶液的检出限大部份为ppt 级,实际的检出限不可能优于你实验室的清洁条件。必须指出,ICP-MS的ppt级检出限是针对溶液中溶解物质很少的单纯溶液而言

紫外可见吸收光谱及荧光光谱分析

1. 简述荧光光谱法与紫外-可见光吸收光谱法的原理及两种方法的异同点。 ①荧光光谱法原理: 原子荧光光谱法(AFS)是原子光谱法中的一个重要分支,是介于原子发射(AES)和原子吸收(AAS)之间的光谱分析技术,它的基本原理就是:固态、液态样品在消化液中经过高温加热,发生氧化还原、分解等反应后样品转化为清亮液态,将含分析元素的酸性溶液在预还原剂的作用下,转化成特定价态,还原剂KBH4反应产生氢化物和氢气,在载气(氩气)的推动下氢化物和氢气被引入原子化器(石英炉)中并原子化。特定的基态原子(一般为蒸气状态)吸收合适的特定频率的辐射,其中部分受激发态原子在去激发过程中以光辐射的形式发射出特征波长的荧光,检测器测定原子发出的荧光而实现对元素测定的痕量分析方法。 ②紫外-可见光吸收光谱法的原理: 紫外-可见吸收光谱法是利用某些物质的分子吸收190-750nm的辐射来进行分析测定的方法,是基于分子内电子跃迁产生的吸收光谱。在有机化合物分子中有形成的σ电子、有形成的π电子、有未成键的孤对n电子。当分子吸收一定能量的时,这些电子就会到较高的,此时电子所占的轨道称为反键轨道而这种电子跃迁同内部的结构有密切的关系。在紫外吸收光谱中,电子的跃迁有σ→σ*、n→σ*、π→π*和n→π*四种类型,各种跃迁类型所需要的能量依下列次序减小:σ→σ*>n→σ*>π→π*>n→π*。 当某种物质受到光的照射时,物质分子就会与光发生碰撞,其结果是光子的能量传递到了分子上。这样,处于稳定状态的基态分子就会跃迁到不稳定的高能态,即激发态: M(基态)+hv------M*(激发态) 由于物质的能量是不连续的,即能量上一量子化的。只有当入射光的能量(hv)与物质分子的激发态和基态的能量差相等时才能发生吸收:△E=E2-E1= hv=hc/λ 而不同的物质分子因其结构的不同而具有不同的量子化能级,即△E不同,故对光的吸收也不同。这就是对光的吸收作用。 紫外-可见吸收光谱定性分析的依据:光吸收程度最大处的波长叫做最大吸

原子吸收光谱法习题及答案

原子吸收分光光度法 1.试比较原子吸收分光光度法与紫外-可见分光光度法有哪些异同点 答:相同点:二者都为吸收光谱,吸收有选择性,主要测量溶液,定量公式:A=kc,仪器结构具有相似性. 不同点:原子吸收光谱法紫外――可见分光光度法 (1) 原子吸收分子吸收 (2) 线性光源连续光源 (3) 吸收线窄,光栅作色散元件吸收带宽,光栅或棱镜作色散元件 (4) 需要原子化装置(吸收池不同) 无 (5) 背景常有影响,光源应调制 (6) 定量分析定性分析、定量分析 (7) 干扰较多,检出限较低干扰较少,检出限较低 2.试比较原子发射光谱法、原子吸收光谱法、原子荧光光谱法有哪些异同点 答:相同点:属于原子光谱,对应于原子的外层电子的跃迁;是线光谱,用共振线灵敏度高,均可用于定量分析. 不同点:原子发射光谱法原子吸收光谱法原子荧光光谱法 (1)原理发射原子线和离子线基态原子的吸收自由原子(光致发光) 发射光谱吸收光谱发射光谱 (2)测量信号发射谱线强度吸光度荧光强度 (3)定量公式lgR=lgA + blgc A=kc I f=kc (4)光源作用不同使样品蒸发和激发线光源产生锐线连续光源或线光源 (5)入射光路和检测光路直线直线直角 (6)谱线数目可用原子线和原子线(少) 原子线(少) 离子线(谱线多) (7)分析对象多元素同时测定单元素单元素、多元素 (8)应用可用作定性分析定量分析定量分析 (9)激发方式光源有原子化装置有原子化装置 (10)色散系统棱镜或光栅光栅可不需要色散装置 (但有滤光装置) (11)干扰受温度影响严重温度影响较小受散射影响严重

(12)灵敏度 高 中 高 (13)精密度 稍差 适中 适中 3.已知钠蒸气的总压力(原子+离子)为 1.013 l0-3Pa ,火焰温度为2 500K 时,电离平衡常数(用压力表示)为 4.86l0-4Pa 。试计算: (1)未电离钠原子的分压和电离度; (2) 加入钾为缓冲剂,电子分压为为 1.013l0-2Pa 时未电离的钠原子的分压。 (3) 设其它条件(如温度等)不变,加入钾后的钠原子线发射强度和吸光度的相对变化。 [提示:火焰气态原子行为可近似看成“理想”气体,即p =nkT 。火焰气体的电离忽略不计] 解:(1)Na ==Na + + e a b b ??????=+?==--Pa b a Pa a b K 34210013.11086.4/ ??????=?=--Pa b Pa a 4410995.410135.5 则未电离的钠原子的分压为×10-4Pa 电离度494.0=+=b a b x (2)加入钾缓冲剂 Pa p p p K Na Na e 41086.4-?=?= + 即Pa p p Na Na 4321086.4)10013.1(10013.1---?=-??? Pa p Na 410667.9-?= 则钠原子占总的分数为954.010013.110667.934 =??-- (3)A =K ’N 0, N 0为基态原子数.(I ij = A ij E i N 1, kT E e g g N N 10101-?=) A 1=K ’·, A 2=K ’· 88.0506.0506.0954.0112=-=-A A A 4.设测定硅时,N 2O-乙炔焰温度为3 000±100 K ,Si I nm 上能级的能量为,下能级的能量为。试计算谱线发射强度及吸光度因温度变化引起的相对波动(即I / I 及 A / A

原子吸收光谱仪 aa aas的区别

原子吸收光谱仪 (AAS) 和原子吸收分光光度计 (AA) 是用于分析原子和分子成分的仪器。它们在检测过程、应用领域和原理方面存在一些差异,接下来我将分别介绍它们的区别。 1. AAS的区别: AAS主要用于分析金属元素,它的原理是通过原子蒸汽和金属原子间的相互作用实现元素的检测。AAS的检测灵敏度高、分析速度快,因此在环境、食品、医药等领域有着广泛的应用。AAS还可以进行定量分析,准确度高,所以在化学分析中得到了广泛应用。AAS还能够进行多元素分析,因此在实验室中有很多人选择使用AAS作为元素分析仪器。 2. AA的区别: AA主要用于分析有机物和无机物中非金属元素的含量,它的原理是通过物质分子中的化学键的振动和转动引起的吸收和发射光谱线实现元素的检测。AA在检测有机物中元素的含量方面表现突出,如环境中的有机污染物、石油产品中的硫、氮等元素。另外,AA还可以进行各种类型的溶液或气体中元素的分析,因此在化学合成、有机质测定和无机质质量控制等方面有着广泛的应用。 总结回顾:

通过对AAS和AA的区别进行了解后,我们可以看到它们在原理和应用领域上存在一些差异。但是,我们也需要注意到,AAS和AA在元素分析的过程和原理上都是基于光谱技术的,因此它们在元素分析方面都具有较高的准确性和精度。 个人观点和理解: 在我看来,AAS和AA虽然有各自的特点和应用领域,但是它们都是用于元素分析的高级仪器。在实际应用中,我们可以根据具体分析的需求来选择合适的仪器,以便更好地进行元素分析和研究。 结语: 通过本文的介绍,我们了解了AAS和AA在原则、应用和特点上的区别,希望对您有所帮助。在使用时,要结合实际需求选取合适的分析仪器,以达到更好的分析效果。首先来看AAS和AA在原理上的一些差异。AAS主要通过原子蒸汽和金属原子间的相互作用实现元素的检测,而AA则是通过物质分子中的化学键的振动和转动引起的吸收和发射光谱线实现元素的检测。这两种原理虽然不同,但都是基于光谱技术的,因此在元素分析的过程中都具有较高的准确性和精度。 接下来,我们来讨论一下这两种仪器在应用领域上的差异。AAS主要

原子吸收法和原子荧光法的异同比较

原子吸收法和原子荧光法的异同比较 原子吸收法和原子荧光法是分析化学中常用的两种技术手段,用于测 定物质中微量元素的含量。尽管它们有着相似的应用领域,但在原理、仪器和操作上存在一些显著的差异。在本文中,我将深入研究原子吸 收法和原子荧光法,并比较它们之间的异同点。 一、原子吸收法 原子吸收法(Atomic Absorption Spectroscopy, AAS)通过测量物 质中特定元素在特定波长下吸收可见光的量,来确定该元素的含量。 其基本原理是根据原子吸收特定波长的光,但过渡态或分解态的离子 并不吸收该波长的光,从而可以利用这一特性分析样品中特定元素的 含量。原子吸收法可以测定多种元素,包括金属和非金属元素。 1. 仪器和工作原理: 在原子吸收法中,主要使用的仪器是原子吸收光谱仪。该仪器包括光源、样品室、光学系统、检测器和数据处理系统。其工作原理是将样 品中的元素化合物转化为原子态,通过中空阴极放电灯或石墨炉技术,产生特定元素的原子吸收光谱,再通过光谱仪测量吸收光强度,最终 计算出元素的浓度。 2. 优点和应用:

原子吸收法具有高选择性、良好的线性范围和较低的检测限等优点。它被广泛应用于环境监测、冶金、食品安全等领域。可用原子吸收法测定土壤中的重金属含量、水中的污染物浓度以及食品中的微量元素含量。 二、原子荧光法 原子荧光法(Atomic Fluorescence Spectroscopy, AFS)是一种利用原子或离子在受激发后发射荧光的现象来分析物质中元素含量的技术。原子荧光法需要源于样品的非分解态的离子或原子进行测定。它可以测定只能被激发成原子态的元素或离子。 1. 仪器和工作原理: 在原子荧光法中,主要使用的仪器是原子荧光光谱仪。该仪器包括光源、样品室、分光系统、荧光检测器和数据处理系统。其工作原理是将样品中的元素通过光源激发成原子态并发射荧光,再将荧光信号由光谱仪检测并进行分析。 2. 优点和应用: 原子荧光法具有高选择性、较低的检测限和较宽的线性范围等特点。它广泛应用于环境监测、地质学、生物医学等领域。可用原子荧光法测定地壳中的稀土元素含量、地下水中的重金属浓度以及生物样品中的微量元素含量。

原子吸收法和原子荧光法的异同点

原子吸收法和原子荧光法的异同点 一、引言 原子吸收法和原子荧光法都是常用的分析化学方法,它们广泛应用于环境监测、食品安全检测、医药制造等领域。本文将对这两种方法进行比较,探讨它们的异同点。 二、原子吸收法 1. 原理 原子吸收法是利用物质对特定波长的电磁辐射的吸收来测定物质中某种元素含量的方法。该方法需要将样品转化为气态或溶液态,以便于分析。在分析过程中,样品被喷入火焰或电磁场中,元素原子被激发并跃迁至高能级,然后返回低能级时会吸收特定波长的电磁辐射。通过测量样品对特定波长电磁辐射的吸收程度来确定元素含量。 2. 优点 (1)灵敏度高:原子吸收法可以检测微量元素,灵敏度可达到ppb 级别。

(2)精确度高:该方法具有良好的重现性和准确性。 (3)适用范围广:可以对多种元素进行分析。 3. 缺点 (1)样品制备过程较为复杂:需要将样品转化为气态或溶液态,需要耗费时间和精力。 (2)干扰较大:某些物质可能会影响分析结果,需要进行干扰校正。 三、原子荧光法 1. 原理 原子荧光法是利用元素原子在受到能量激发后,返回基态时放射出特定波长的电磁辐射来测定物质中某种元素含量的方法。该方法需要将样品转化为气态或溶液态,在分析过程中,样品被喷入电弧等离子体中激发元素原子,然后通过测量元素放射出的特定波长电磁辐射的强度来确定元素含量。 2. 优点

(1)灵敏度高:原子荧光法可以检测微量元素,灵敏度可达到ppb 级别。 (2)适用范围广:可以对多种元素进行分析。 (3)分析速度快:该方法具有快速分析的优势。 3. 缺点 (1)干扰较大:某些物质可能会影响分析结果,需要进行干扰校正。 (2)仪器成本较高:原子荧光法所需的仪器设备较为昂贵,需要投入大量资金。 四、原子吸收法和原子荧光法的异同点 1. 相同点 (1)都是利用元素原子对特定波长电磁辐射的吸收或放射来测定元素含量。 (2)都需要将样品转化为气态或溶液态,以便于分析。

AAS、AES与AFS的区别与联系

AAS、AES与AFS (一)基本概念: ①AAS(原子吸收光谱)是基于气态的基态原子外层电子对紫外光和可见光的吸收为基础的分析方法。(基于物质所产生的原子蒸气对特征谱线(通常是待测元素的特征谱线)的吸收作用来进行元素定量分析的一种方法。) 原子吸收光谱分析的基本过程: (1)用该元素的锐线光源发射出特征辐射; (2)试样在原子化器中被蒸发、解离为气态基态原子; (3)当元素的特征辐射通过该元素的气态基态原子区时,部分光被蒸气中基态原子吸收而减弱,通过单色器和检测器测得特征谱线被减弱的程度,即吸光度,根据吸光度与被测元素的浓度成线性关系,从而进行元素的定量分析。 ②AES(原子发射光谱)原子发射光谱分析是根据原子所发射的光谱来测定物质的化学组分的。 不同物质由不同元素的原子所组成,而原子都包含着一个结构紧密的原子核,核外围绕着不断运动的电子。每个电子处于一定的能级上,具有一定的能量。在正常的情况下,原子处于稳定状态,它的能量是最低的,这种状态称为基态。但当原子受到能量(如热能、电能等)的作用时,原子由于与高速运动的气态粒子和电子相互碰撞而获得了能量,使原子中外层的电子从基态跃迁到更高的能级上,处在这种状态的原子称激发态。电子从基态跃迁至激发态所需的能量称为激发电位,当外加的能量足够大时,原子中的电子脱离原子核的束缚力,使原子成为离子,这种过程称为电离。原子失去一个电子成为离子时所需要的能量称为一级电离电位。离子中的外层电子也能被激发,其所需的能量即为相应离子的激发电位。 [attachment=931] 处于激发态的原子是十分不稳定的,在极短的时间内便跃迁至基态或其它较低的能级上。当原子从较高能级跃迁到基态或其它较低的能级的过程中,将释放出多余的能量,这种能量是以一定波长的电磁波的形式辐射出去的,其辐射的能量可用下式表示: [attachment=932] E2、E1分别为高能级、低能级的能量,h为普朗克(Planck)常数;v 及λ分别为所发射电磁波的频率及波长,c为光在真空中的速度。 每一条所发射的谱线的波长,取决于跃迁前后两个能级之差。由于原子的能级很多,原子在被激发后,其外层电子可有不同的跃迁,但这些跃迁应遵循一定的规则(即“光谱选律”),因此对特定元素的原子可产生一系列不同波长的特征光谱线,这些谱线按一定的顺序排列,并保持一定的强度比例。 光谱分析就是从识别这些元素的特征光谱来鉴别元素的存在(定性分析),而这些光谱线的强度又与试样中该元素的含量有关,因此又可利用这些谱线的强度来测定元素的含量(定量分析)。这就是发射光谱分析的基本依据。 ③AFS(原子荧光光谱Atomic Fluorescence Spectrometry):通过测定原子在光辐射能的作用下发射的荧光强度进行定量分析的一种发射光谱分析方法。 (二)三者的区别与联系 相似之处——产生光谱的对象都是原子 不同之处——AAS是基于“基态原子”选择性吸收光辐射能(hv),并使该光辐射强度降低而产生的光谱(共振吸收线);

原子荧光光谱法

原子荧光光谱法原子荧光谱(AFS)是介于原子发射光谱(AES)和原子吸收光谱(AAS)之间的光谱分析技术,它的基本原理就是:基态原子(一般蒸气状态)吸收合适的特定频率的辐射而被激发至高能态,而后激发过程中以光辐射的形式发射出特征波长的荧光。 一、原子荧光光谱法原理 1.1原子荧光的类型以及荧光猝灭 (1)共振荧光 当原子受到波长为入A的光能照射时,处于基态E0(或处于E0邻近的亚稳态E1)的电子跃迁到激发态E2,被激发的原子由E2回到基态E0(或亚稳态E1)时,它就放出波长入F的荧光。这一类荧光称为共振荧光。 (2)直跃线荧光 荧光辐射一般发生在二个激发态之间,处于基态E0的电子被激发到E2能级,当电子回到E1能级时,放出直跃荧光。 (3)阶跃线荧光 当处于激发态E2的电子在放出荧光之前,由于受激碰撞损失部分能量而至E1回到基态时,放出阶跃线荧光。 (4)热助阶跃线荧光 原子通过吸收光辐射由基态E0激发至E2能级,由于受到热能的进一步激发,电子可能跃迁至E2相近的较高能级E3,当其E3跃迁至较低的能级E1(不是基态E0)时所发射的荧光称为热助阶跃荧光。小于光源波长称为反stoke效应。 (5)热助反stokes荧光 (略) 某一元素的荧光光谱可包括具有不同波长的数条谱线。一般来说,共振线是最灵敏的谱线。处于激发态的原子寿命是十分短暂的。当它从高能级阶跃到低能级时原子将发出荧光。 M*TM+hr 除上述以外,处于激发态的原子也可能在原子化器中与其他分子、原子或电子发生非弹性碰撞而丧失其能量。在这种情况下,荧光将减弱或完全不产生,这种现象称为荧光的猝灭。荧

光猝灭有下列几类型: 1)与自由原子碰撞 M*+X=M+X M*T激发原子X、MT中性原子 2)与分子碰撞 M*+AB=M+AB 这是形成荧光猝灭的主要原因。AB可能是火焰的燃烧产物; 3)与电子碰撞 M*+e-=M+E- 此反应主要发生在离子焰中 4)与自由原子碰撞后,形成不同激发态 M*+A=M x+A M*、M x为原子M的不同激发态 5)与分子碰撞后,形成不同的激发态 M*+AB=M x+AB 6)化学猝灭反应 M*+AB=M+A+B A、B为火焰中存在的分子或稳定的游离基 2.荧光强度与分析物浓度间关系 原子荧光强度I f与试样浓度C以及激发态光源的辐射强度I0存在以下函数关系 I f二①I 根据比尔一朗伯定律 厅叫口•e-KLN] 式中:①-原子荧光量子效率 I-被吸收的光强 I0-光源辐射强度

原子质谱与原子荧光谱的区别与联系

一、原子质谱与原子荧光谱的基本概念 - 原子质谱是一种利用原子吸收、原子发射或原子荧光现象来分析 物质成分和含量的分析技术。它包括原子吸收光谱法(AAS)、原子 发射光谱法(AES)等。 - 原子荧光谱是一种利用试样原子或离子在激发态的原子或离子衰 减到基态时所发出的特征辐射来分析物质成分和含量的分析技术。 二、原子质谱与原子荧光谱的区别 1. 分析原理差异 - 原子质谱是利用原子在外加能量作用下的光谱特性进行分析的,分析原理主要包括原子吸收和原子发射。 - 原子荧光谱利用原子在激发态到基态跃迁时所发出的荧光进行 分析,分析原理主要包括荧光发射和荧光激发。 2. 检测方法不同 - 原子质谱主要包括电热原子吸收光谱(ETAAS)、火焰原子吸 收光谱(FAAS)和物质的原子发射光谱检测。 - 原子荧光谱包括常规原子荧光法、原子荧光分光光度法和原子 荧光发射光谱法。 3. 应用范围不同 - 原子质谱适用于绝大多数元素的分析,特别适用于金属元素和 少量有毒元素的分析。 - 原子荧光谱主要应用于金属元素的分析,对无机和有机物中的 痕量和微量元素也有较好的检测效果。

4. 灵敏度和准确性不同 - 原子质谱的灵敏度较高,可达到ppb(μg/L)至ppt级别 (ng/L)。 - 原子荧光谱的灵敏度一般在ppb级别,适用于微量元素的分析。 三、原子质谱与原子荧光谱的通联 1. 原子质谱与原子荧光谱都是利用原子的特征光谱进行定性和定量 分析的方法。 2. 两者的检测原理都与原子能级结构和原子激发、辐射过程有关, 均属于原子光谱学的范畴。 3. 原子荧光谱在一定程度上可以看作是原子发射光谱的一种特殊形式,因为原子发射光谱也可以包括荧光发射。 4. 两者在分析金属元素和痕量元素等方面有较为相似的应用范围。 四、结语 在原子光谱学领域,原子质谱和原子荧光谱是两种重要的分析技术,它们在食品安全、环境监测、生物医药等领域发挥着重要作用。通过 对两种技术的比较和分析,可以更加深入地了解其各自的特点和适用 范围,为选择合适的分析方法提供参考。希望通过本文的介绍,读者 能对原子质谱与原子荧光谱有更全面的了解。原子质谱与原子荧光谱 作为原子光谱学的两大分支,在分析化学领域发挥着重要作用。它们 在金属元素和痕量元素的分析、环境监测、食品安全、医学诊断等方 面具有广泛的应用。下面将就原子质谱与原子荧光谱的技术特点、仪

AAS(原子吸收光谱)、AES(原子发射光谱)、AFS(原子荧光光谱)异同点

AAS(原子吸收光谱)、AES(原子发射光谱)、AFS(原子荧光光谱)异同点 AAS(原子汲取光谱)、AES(原子放射光谱)、AFS(原子荧光光谱)是三种常见的光谱分析技术,在食品、化工、环境等领域具有广泛的用途,由于其原理相近,结构类似,许多初学者对于这三种技术难以参透,本文就带大家辨一辨这“光谱三兄弟”。 “光谱三兄弟”简介 AAS(原子汲取光谱): 基于气态的基态原子外层电子对紫外光和可见光的汲取为基础的分析方法。 当元素的特征辐射通过该元素的气态基态原子区时,部分光被蒸气中基态原子共振汲取而减弱,通过单色器和检测器测得特征谱线被减弱的程度,即吸光度,依据吸光度与被测元素的浓度成线性关系,从而进行元素的定量分析。 AES(原子放射光谱): 是利用物质在热激发或电激发下,每种元素的原子放射特征光谱来推断物质的组成并进行元素的定性与定量分析。 在正常状态下,原子处于基态,原子在受到热(火焰)或电(电火花)激发时,由基态跃迁到激发态,返回到基态时,放射出特

征谱线。 AFS(原子荧光光谱): 介于原子放射(AES)和原子汲取(AAS)之间的光谱分析技术,其原理类似于原子放射光谱技术。通过测量待测元素的原子蒸气在特定频率辐射能激发下所产生的荧光放射强度,以此来测定待测元素含量的方法。 AAS AES AFS各自主要特点 AAS: 1.灵敏度高,火焰原子法,ppm级,有时可达ppb级;石墨炉可达10-9~10-14(ppt级或更低)。 2.精确度高,分析速度快:测定微、痕量元素的相对误差可达0.1%~0.5%,分析一个元素只需数十秒至数分钟。 3.选择性好,方法简便:由光源发出特征性入射光很简洁,且基态原子是窄频汲取,元素之间的干扰较小,可以测定大部分金属元素。 局限性:多元素同时测定有困难;难熔元素(如W)、非金属元素测定困难、对复杂样品分析干扰也较严重;石墨炉原子汲取分析的重现性较差。 AES: 1.多元素检测,分析速度快。 2.检出限低,10~0.1mg×g-1(一般光源);ng×g-1(ICP—电

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档