食品質(zhì)量安檢測(cè)技術(shù)W2203原子熒光光度法-2-微課件

食品質(zhì)量安檢測(cè)技術(shù)W2203原子熒光光度法-2-微課件原子熒光光度法主講教師：浙江經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院黃偉素農(nóng)產(chǎn)品/食品質(zhì)量安全檢測(cè)技術(shù)原子熒光光度法農(nóng)產(chǎn)品/食品質(zhì)量安全檢測(cè)技術(shù)原子熒光發(fā)展史及應(yīng)用1原子熒光光譜分析基礎(chǔ)2原子熒光儀器結(jié)構(gòu)3原子熒光光度儀的操作4目錄頁(yè)CONTENTSPAGE原子熒光發(fā)展史及應(yīng)用1原子熒光光譜分析基礎(chǔ)2原子熒光儀器結(jié)構(gòu)1原子熒光發(fā)展史及應(yīng)用原子熒光發(fā)展史原子熒光應(yīng)用過(guò)渡頁(yè)TRANSITIONPAGE1原子熒光發(fā)展史及應(yīng)用原子熒光發(fā)展史過(guò)渡頁(yè)TRANSITIO一、原子熒光發(fā)展史及應(yīng)用1.原子熒光發(fā)展史2.原子熒光應(yīng)用原子熒光發(fā)展史：1859年克?；舴蜓芯刻?yáng)光時(shí)開(kāi)始原子熒光理論的研究1902年胡克等研究原子熒光現(xiàn)象，觀(guān)察到了鈉的熒光現(xiàn)象1964年威博尼爾提出原子熒光光譜法，可作為一種化學(xué)分析方法80年代，我國(guó)科技工作者對(duì)原子熒光光譜儀作出很大貢獻(xiàn)，其中郭小偉等非色散原子熒光光譜儀，采用無(wú)機(jī)放電燈、氫化物法對(duì)儀器商品化起到很大作用一、原子熒光發(fā)展史及應(yīng)用1.原子熒光發(fā)展史原子熒光發(fā)展史：一、原子熒光發(fā)展史及應(yīng)用1.原子熒光發(fā)展史2.原子熒光應(yīng)用原子熒光應(yīng)用：地質(zhì)樣品分析冶金樣品分析生物樣品分析農(nóng)業(yè)樣品分析環(huán)境樣品分析食品分析藥材藥品分析輕工化妝品分析一、原子熒光發(fā)展史及應(yīng)用1.原子熒光發(fā)展史原子熒光應(yīng)用：2原子熒光光譜分析基礎(chǔ)原子熒光光譜概述原子熒光光譜的產(chǎn)生原理原子熒光光譜的定量基礎(chǔ)過(guò)渡頁(yè)TRANSITIONPAGE2原子熒光光譜分析基礎(chǔ)原子熒光光譜概述過(guò)渡頁(yè)TRANSITI二、原子熒光光譜分析基礎(chǔ)1.概述2.AFS的優(yōu)點(diǎn)3.AFS的缺點(diǎn)4.AFS與AAS的關(guān)系概述：原子熒光光譜法（AFS）是一種痕量分析技術(shù)，是原子光譜法中的一個(gè)重要分支。是介于原子發(fā)射光譜法(AES)和原子吸收光譜法(AAS)之間的光譜分析技術(shù)，所用儀器及操作技術(shù)與原子吸收光譜法相近。二、原子熒光光譜分析基礎(chǔ)1.概述概述：原子熒光光譜法（AFS二、原子熒光光譜分析基礎(chǔ)1.概述2.AFS的優(yōu)點(diǎn)3.AFS的缺點(diǎn)4.AFS與AAS的關(guān)系A(chǔ)FS的優(yōu)點(diǎn)：某些元素的靈敏度與檢出限優(yōu)于A(yíng)AS與AES譜線(xiàn)簡(jiǎn)單,干擾少結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜方法精確度類(lèi)似于A(yíng)AS，優(yōu)于A(yíng)ES關(guān)于消除干擾、基體改進(jìn)劑以及其他聯(lián)用技術(shù)如氫化法、流動(dòng)注射等也適用二、原子熒光光譜分析基礎(chǔ)1.概述AFS的優(yōu)點(diǎn)：二、原子熒光光譜分析基礎(chǔ)1.概述2.AFS的優(yōu)點(diǎn)3.AFS的缺點(diǎn)4.AFS與AAS的關(guān)系A(chǔ)FS的優(yōu)點(diǎn)：有些元素靈敏度差，線(xiàn)性范圍窄熒光弱，雜散光影響干擾大應(yīng)用元素范圍有限二、原子熒光光譜分析基礎(chǔ)1.概述AFS的優(yōu)點(diǎn)：二、原子熒光光譜分析基礎(chǔ)1.概述2.AFS的優(yōu)點(diǎn)3.AFS的缺點(diǎn)4.AFS與AAS的關(guān)系A(chǔ)FS與AAS的共同點(diǎn)：需要將分析試樣有效地原子化選擇合適的光源，使分析樣的基態(tài)原子有效地吸收光能產(chǎn)生的光譜在可見(jiàn)到紫外波段儀器同是由四個(gè)組成部分，有某些相似的要求化學(xué)組成的干擾有相似之處二、原子熒光光譜分析基礎(chǔ)1.概述AFS與AAS的共同點(diǎn)：二、原子熒光光譜分析基礎(chǔ)1.概述2.AFS的優(yōu)點(diǎn)3.AFS的缺點(diǎn)4.AFS與AAS的關(guān)系A(chǔ)FS與AAS的區(qū)別：原子吸收屬于吸收光譜，原子熒光屬于發(fā)射光譜原子熒光不一定要求同種原子的銳線(xiàn)光源輻射熒光強(qiáng)度微弱，要考慮弱信號(hào)檢測(cè)和雜散光等干擾原子熒光譜線(xiàn)簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單原子熒光在某些元素的分析上更靈敏二、原子熒光光譜分析基礎(chǔ)1.概述AFS與AAS的區(qū)別：二、原子熒光光譜分析基礎(chǔ)1.原子熒光的產(chǎn)生2.原子熒光類(lèi)型原子熒光的產(chǎn)生：氣態(tài)自由原子，吸收光源（常用空心陰極燈）的特征輻射后，原子的外層電子躍遷到較高能級(jí)，然后又躍遷返回基態(tài)或較低能級(jí)，同時(shí)發(fā)射出與原激發(fā)波長(zhǎng)相同或不同的發(fā)射光譜即為原子熒光。原子熒光是光致發(fā)光，也是二次發(fā)光。當(dāng)激發(fā)光源停止照射之后，再發(fā)射過(guò)程立即停止。產(chǎn)生氣態(tài)自由原子的方式有火焰、石墨爐、電激發(fā)、熱激發(fā)、電感耦合等離子焰。在A(yíng)FS中主要是火焰。原子熒光二、原子熒光光譜分析基礎(chǔ)1.原子熒光的產(chǎn)生原子熒光的產(chǎn)生：氣二、原子熒光光譜分析基礎(chǔ)1.原子熒光的產(chǎn)生2.原子熒光類(lèi)型原子熒光類(lèi)型可分為三類(lèi)：共振熒光非共振熒光敏化熒光二、原子熒光光譜分析基礎(chǔ)1.原子熒光的產(chǎn)生原子熒光類(lèi)型可分為二、原子熒光光譜分析基礎(chǔ)1、共振熒光熒光線(xiàn)與激發(fā)線(xiàn)的波長(zhǎng)相同如：鋅原子吸收213.86nm的光，它發(fā)射熒光的波長(zhǎng)也213.86nm二、原子熒光光譜分析基礎(chǔ)1、共振熒光熒光線(xiàn)與激發(fā)線(xiàn)的波長(zhǎng)相同二、原子熒光光譜分析基礎(chǔ)2、非共振熒光熒光線(xiàn)與激發(fā)線(xiàn)的波長(zhǎng)不同1.直躍性熒光當(dāng)處于基態(tài)的電子受激躍遷至高能態(tài)，處于高能態(tài)的激發(fā)態(tài)電子在躍遷到低能態(tài)（但不是基態(tài)）所發(fā)射出的熒光被稱(chēng)為直躍線(xiàn)熒光二、原子熒光光譜分析基礎(chǔ)2、非共振熒光熒光線(xiàn)與激發(fā)線(xiàn)的波長(zhǎng)不二、原子熒光光譜分析基礎(chǔ)原子熒光光譜分析基礎(chǔ)2、非共振熒光熒光線(xiàn)與激發(fā)線(xiàn)的波長(zhǎng)不同2.階躍性熒光當(dāng)電子從基態(tài)躍遷至高能態(tài)后,由于受激碰撞損失部分能量而降至較低的能態(tài)。從較低能態(tài)回到基態(tài)時(shí)所發(fā)出的熒光稱(chēng)為階躍線(xiàn)熒光二、原子熒光光譜分析基礎(chǔ)原子熒光光譜分析基礎(chǔ)2、非共振熒光熒二、原子熒光光譜的產(chǎn)生原理原子熒光光譜分析基礎(chǔ)2、非共振熒光熒光線(xiàn)與激發(fā)線(xiàn)的波長(zhǎng)不同3.多光子熒光兩個(gè)或以上的光子共同使原子到達(dá)激發(fā)態(tài),然后發(fā)射一個(gè)光子再返回到基態(tài)所發(fā)射的熒光二、原子熒光光譜的產(chǎn)生原理原子熒光光譜分析基礎(chǔ)2、非共振熒光二、原子熒光光譜的產(chǎn)生原理原子熒光光譜分析基礎(chǔ)3、敏化熒光受激發(fā)的原子與另一種原子碰撞時(shí)，把激發(fā)能傳遞給另一個(gè)原子使其激發(fā)，后者再?gòu)妮椛湫问饺ゼぐl(fā)而發(fā)射熒光即為敏化熒光。大多數(shù)分析涉及共振熒光，因?yàn)槠滠S遷幾率最大且用普通光源就可以獲得相當(dāng)高輻射密度。敏化熒光和多光子熒光很少用于分析，因?yàn)楫a(chǎn)生的熒光輻射密度低。二、原子熒光光譜的產(chǎn)生原理原子熒光光譜分析基礎(chǔ)3、敏化熒光受二、原子熒光光譜分析基礎(chǔ)1、測(cè)定原子熒光的強(qiáng)度即可求得待測(cè)樣品中該元素的含量。If—熒光強(qiáng)度φ—為熒光量子效率Ia—吸收光的強(qiáng)度二、原子熒光光譜分析基礎(chǔ)1、測(cè)定原子熒光的強(qiáng)度即可求得待測(cè)樣二、原子熒光光譜分析基礎(chǔ)2、氫化物發(fā)生-原子熒光光譜分析流程二、原子熒光光譜分析基礎(chǔ)2、氫化物發(fā)生-原子熒光光譜分析流程二、原子熒光光譜分析基礎(chǔ)3、氫化物發(fā)生法的原理截流/樣品KBH4WAr二、原子熒光光譜分析基礎(chǔ)3、氫化物發(fā)生法的原理截流/樣品KB二、原子熒光光譜分析基礎(chǔ)4、氫化物發(fā)生法的類(lèi)型：金屬-酸還原體系；堿性模式還原體系；電解還原體系；硼氫化物-酸還原體系主要采用硼氫化物-酸還原體系1.原子熒光的產(chǎn)生2.氫化物發(fā)生類(lèi)型二、原子熒光光譜分析基礎(chǔ)4、氫化物發(fā)生法的類(lèi)型：金屬-酸還原二、原子熒光光譜分析基礎(chǔ)4、氫化物發(fā)生法的類(lèi)型金屬——酸還原體系（Marsh反應(yīng)）缺點(diǎn)：能發(fā)生氫化物的元素較少；反應(yīng)速度慢大約需要10分鐘；干擾較為嚴(yán)重。二、原子熒光光譜分析基礎(chǔ)4、氫化物發(fā)生法的類(lèi)型金屬——酸還原二、原子熒光光譜分析基礎(chǔ)4、氫化物發(fā)生法的類(lèi)型硼氫化鈉——酸還原體系酸化過(guò)的樣品溶液中的砷、鉛、銻、硒等元素與還原劑（一般為硼氫化鉀或鈉）反應(yīng)在氫化物發(fā)生系統(tǒng)中生成氫化物式中Em+代表待測(cè)元素，EHn為氣態(tài)氫化物該體系克服或大大減少了金屬-酸還原體系的缺點(diǎn)，在還原能力、反應(yīng)速度、自動(dòng)化操作、抗干擾程度以及適用的元素?cái)?shù)目等諸多方面表現(xiàn)出極大的優(yōu)越性。二、原子熒光光譜分析基礎(chǔ)4、氫化物發(fā)生法的類(lèi)型硼氫化鈉——酸二、原子熒光光譜分析基礎(chǔ)4、氫化物發(fā)生法的類(lèi)型堿性體系在堿性試樣底液中引入NaBH4和酸進(jìn)行氫化反應(yīng).在NaOH強(qiáng)堿性介質(zhì)中氫化元素形成可溶性含氧酸鹽，可消除鐵、鉑、銅族元素的化學(xué)干擾。電化學(xué)方法在5%KOH堿性介質(zhì)中，用電解法在鉑電極上還原砷和錫，優(yōu)點(diǎn)是空白低，選擇性好二、原子熒光光譜分析基礎(chǔ)4、氫化物發(fā)生法的類(lèi)型堿性體系二、原子熒光光譜分析基礎(chǔ)5、氫化物發(fā)生法的優(yōu)點(diǎn)分析元素能夠與可能引起干擾的樣品基體分離，消除了干擾；與溶液直接噴霧進(jìn)樣相比，氫化物能將待測(cè)元素充分預(yù)富集，進(jìn)樣效率將近100%；連續(xù)氫化物發(fā)生裝置易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；生成的氣態(tài)氫化物在形成的氬氫火焰石英管原子化器中有極高的原子化效率；不同價(jià)態(tài)的元素氫化物發(fā)生實(shí)現(xiàn)條件不同，可進(jìn)行價(jià)態(tài)分析。二、原子熒光光譜分析基礎(chǔ)5、氫化物發(fā)生法的優(yōu)點(diǎn)分析元素能夠與二、原子熒光光譜分析基礎(chǔ)6、氫化物發(fā)生法的干擾因素1、種類(lèi)游離基效率↓↓動(dòng)力學(xué)原子化干擾傳輸過(guò)程發(fā)生效率↓氫化物發(fā)生氣相干擾分類(lèi)液相干擾測(cè)定元素↓二、原子熒光光譜分析基礎(chǔ)6、氫化物發(fā)生法的干擾因素1、種類(lèi)游二、原子熒光光譜的產(chǎn)生原理6、氫化物發(fā)生法的干擾因素1、干擾的消除液相干擾：絡(luò)合掩蔽、分離（沉淀、萃?。?、加入抗干擾元素、改變酸度、改變還原劑的濃度等。氣相干擾：防止干擾元素生成氣態(tài)化合物、提高石英原子化器的溫度等二、原子熒光光譜的產(chǎn)生原理6、氫化物發(fā)生法的干擾因素1、干擾二、原子熒光光譜分析基礎(chǔ)7、能用原子熒光法檢測(cè)的元素及價(jià)態(tài)

能產(chǎn)生原子熒光的元素約20多種，能用氫化物發(fā)生-原子熒光法測(cè)定的元素目前只有11種：汞Hg，砷As，硒Se，銻Sb，鉍Bi，碲Te，錫Sn，鍺Ge，鉛Pb，鋅Zn，鎘Cd，檢測(cè)濃度在微克級(jí)。通常一個(gè)元素只有一個(gè)價(jià)態(tài)易生成氫化物二、原子熒光光譜分析基礎(chǔ)7、能用原子熒光法檢測(cè)的元素及價(jià)態(tài)

3原子熒光儀器結(jié)構(gòu)光源原子化系統(tǒng)光學(xué)系統(tǒng)氣路系統(tǒng)檢測(cè)器信號(hào)處理數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)氫化物進(jìn)樣系統(tǒng)過(guò)渡頁(yè)TRANSITIONPAGE3原子熒光儀器結(jié)構(gòu)光源過(guò)渡頁(yè)TRANSITIONPAGE三、原子熒光儀器結(jié)構(gòu)儀器結(jié)構(gòu)光學(xué)系統(tǒng)原子化器數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)檢測(cè)器氫化物發(fā)生系統(tǒng)進(jìn)樣系統(tǒng)光源三、原子熒光儀器結(jié)構(gòu)儀器結(jié)構(gòu)光原數(shù)檢氫進(jìn)光三、原子熒光儀器結(jié)構(gòu)儀器結(jié)構(gòu)三、原子熒光儀器結(jié)構(gòu)儀器結(jié)構(gòu)三、原子熒光儀器結(jié)構(gòu)1.光源2.原子化系統(tǒng)3.光學(xué)系統(tǒng)4.氣路系統(tǒng)5.檢測(cè)器6.信號(hào)處理7.數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)8.氫化物進(jìn)樣系統(tǒng)光源要求：要有足夠的輻射強(qiáng)度光譜純度高，背景低輻射能量穩(wěn)定性好使用壽命長(zhǎng)，操作和維護(hù)方便三、原子熒光儀器結(jié)構(gòu)1.光源光源要求：三、原子熒光儀器結(jié)構(gòu)光源的種類(lèi)：空心陰極燈（包括高強(qiáng)度燈和可拆卸燈）無(wú)極放電燈金屬蒸汽放電燈汞放電燈微波誘導(dǎo)子焰電感偶合等離子焰可控溫梯燈佩燈可調(diào)諧染料激光二極管激光1.光源2.原子化系統(tǒng)3.光學(xué)系統(tǒng)4.氣路系統(tǒng)5.檢測(cè)器6.信號(hào)處理7.數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)8.氫化物進(jìn)樣系統(tǒng)三、原子熒光儀器結(jié)構(gòu)光源的種類(lèi)：1.光源三、原子熒光儀器結(jié)構(gòu)在此處輸入一級(jí)標(biāo)題光源-空心陰極燈：1.光源2.原子化系統(tǒng)3.光學(xué)系統(tǒng)4.氣路系統(tǒng)5.檢測(cè)器6.信號(hào)處理7.數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)8.氫化物進(jìn)樣系統(tǒng)三、原子熒光儀器結(jié)構(gòu)在此處輸入一級(jí)標(biāo)題光源-空心陰極燈：1.一、在此處輸入二級(jí)標(biāo)題（排版范例文字型一）光源-空心陰極燈：1.光源2.原子化系統(tǒng)3.光學(xué)系統(tǒng)4.氣路系統(tǒng)5.檢測(cè)器6.信號(hào)處理7.數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)8.氫化物進(jìn)樣系統(tǒng)一、在此處輸入二級(jí)標(biāo)題（排版范例文字型一）光源-空心陰極燈：三、原子熒光儀器結(jié)構(gòu)原子化系統(tǒng)一般分為：火焰原子化系統(tǒng)無(wú)火焰原子化系統(tǒng)（氫化物發(fā)生法）原子化系統(tǒng)一般由：霧化器、多功能反應(yīng)模塊、蠕動(dòng)泵、預(yù)混合霧室和燃燒器組成。1.光源2.原子化系統(tǒng)3.光學(xué)系統(tǒng)4.氣路系統(tǒng)5.檢測(cè)器6.信號(hào)處理7.數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)8.氫化物進(jìn)樣系統(tǒng)三、原子熒光儀器結(jié)構(gòu)原子化系統(tǒng)一般分為：1.光源三、原子熒光儀器結(jié)構(gòu)1、氫化法原子化系統(tǒng)1.蠕動(dòng)泵2.多功能反應(yīng)模塊3.傳輸系統(tǒng)4.防爆塞5.原子化器6.O型圈7.輔氣進(jìn)氣口8.載氣進(jìn)氣口9.進(jìn)樣口10.還原劑進(jìn)樣口11.廢液出口12.燃燒器電源插頭三、原子熒光儀器結(jié)構(gòu)1、氫化法原子化系統(tǒng)1.蠕動(dòng)泵三、原子熒光儀器結(jié)構(gòu)原子化系統(tǒng)-多功能反應(yīng)模塊多功能模塊，它集溶液混合、氫化物反應(yīng)、氣水分離以及水封等功能于一體，結(jié)構(gòu)緊湊，效率高，使用方便。三、原子熒光儀器結(jié)構(gòu)原子化系統(tǒng)-多功能反應(yīng)模塊多功能模塊，它三、原子熒光儀器結(jié)構(gòu)原子化系統(tǒng)-燃燒器三、原子熒光儀器結(jié)構(gòu)原子化系統(tǒng)-燃燒器三、原子熒光儀器結(jié)構(gòu)原子化系統(tǒng)-原子化器1.爐套2.定位孔3.電爐絲4.石英原子化器5.上固定孔6.下固定孔7.惰性氣體導(dǎo)入管8.原子化器底座9.固定螺絲10.電源線(xiàn)插頭11.電爐絲固定螺帽12.爐套固定螺絲三、原子熒光儀器結(jié)構(gòu)原子化系統(tǒng)-原子化器1.爐套7.惰性氣體一、在此處輸入二級(jí)標(biāo)題（排版范例文字型一）在此處輸入一級(jí)標(biāo)題原子熒光光譜儀的光學(xué)系統(tǒng)分為：色散型和無(wú)色散型色散型：由激發(fā)光源、原子化器、單色器及接收放大器組成無(wú)色散型：由激發(fā)光源、原子化器、濾光片及日盲光電倍增管組成1.光源2.原子化系統(tǒng)3.光學(xué)系統(tǒng)4.氣路系統(tǒng)5.檢測(cè)器6.信號(hào)處理7.數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)8.氫化物進(jìn)樣系統(tǒng)一、在此處輸入二級(jí)標(biāo)題（排版范例文字型一）在此處輸入一級(jí)標(biāo)題原子化系統(tǒng)原子熒光儀器結(jié)構(gòu)光學(xué)系統(tǒng)原子化系統(tǒng)原子熒光儀器結(jié)構(gòu)光學(xué)系統(tǒng)三、原子熒光儀器結(jié)構(gòu)光學(xué)系統(tǒng)色散與無(wú)色散系統(tǒng)比較的優(yōu)缺點(diǎn)：體系優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)色散體系1.廣泛的波長(zhǎng)范圍2.分離散射光的能力較強(qiáng)3.靈活性較大，轉(zhuǎn)動(dòng)光源即可選擇分析元素4.可以采用靈敏的寬波長(zhǎng)范圍的光電倍增管1.價(jià)格較高2.必須調(diào)整波長(zhǎng)3.有可能產(chǎn)生波長(zhǎng)漂移4.與無(wú)色散體系相比，接受熒光的立體角較小無(wú)色散體系1.儀器簡(jiǎn)單而便宜2.不存在波長(zhǎng)漂移3.較好的檢出限1.較易受到散射干擾2.較易受到光譜干擾3.對(duì)光源的純度有較高的要求三、原子熒光儀器結(jié)構(gòu)光學(xué)系統(tǒng)色散與無(wú)色散系統(tǒng)比較的優(yōu)缺點(diǎn)：體三、原子熒光儀器結(jié)構(gòu)氣路系統(tǒng)：儀器所需的工作氣體(壓縮空氣、燃?xì)?、氬?均由流量器來(lái)控制流量,在火焰法與氫化物發(fā)生法相互切換時(shí)，只需將氬氣換為壓縮空氣，然后打開(kāi)燃?xì)饧纯伞Ｖ鳉馀c金屬套玻璃高效噴霧器(火焰法)和特制多功能反應(yīng)模塊(氫化物發(fā)生法)接口之間是自動(dòng)切換。在火焰法中，燃?xì)馀c經(jīng)霧化樣品混合均勻后燃燒，壓縮空氣作為主氣將樣品霧化，作為輔氣輔助燃?xì)馊紵辉跉浠锇l(fā)生法中，氬氣作為載氣和屏蔽氣。

1.光源2.原子化系統(tǒng)