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5分钟带你轻松搞定3种光谱分析技术

2017-7-17 14:15| 发布者: 西独欧阳风| 查看: 185| 评论: 0|来自: 检测家

摘要: AAS(原子吸收光谱)、AES(原子发射光谱)、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,很多初学者对于这三种技术难以参透,因此小编今天 ...

AAS(原子吸收光谱)、AES(原子发射光谱)、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,很多初学者对于这三种技术难以参透,因此小编今天就带大家辨一辨这“光谱三兄弟”。

“光谱三兄弟”简介

AAS(原子吸收光谱):

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。

AAS AES AFS傻傻分不清?5分钟带你轻松搞定3种光谱分析技术

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。

AES(原子发射光谱):

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

AAS AES AFS傻傻分不清?5分钟带你轻松搞定3种光谱分析技术

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,发射出特征谱线。

AFS(原子荧光光谱):

介于原子发射(AES)和原子吸收(AAS)之间的光谱分析技术,其原理类似于原子发射光谱技术。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发射强度,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. 准确度高,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单,且基态原子是窄频吸收,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;石墨炉原子吸收分析的重现性较差。

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. 准确度较高,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. 谱线简单,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发射)——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)。

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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”选择性吸收光辐射能(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(共振发射线和非共振发射线)

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)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。

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