原子发射光谱法_原子吸收光谱法_原子荧光光谱法的比较
原子荧光、原子吸收和原子发射
原子荧光光谱简介原子荧光光谱是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。
原子荧光光谱分析法具有很高的灵敏度，校正曲线的线性范围宽，能进行多元素同时测定。
原子荧光光谱是介于原子发射光谱和原子吸收光谱之间的光谱分析技术。
它的基本原理是基态原子（一般蒸汽状态）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测量待测元素的原子蒸气在一定波长的辐射能激发下发射的荧光强度进行定量分析的方法。
原子荧光的波长在紫外、可见光区。
气态自由原子吸收特征波长的辐射后，原子的外层电子从基态或低能态跃迁到高能态，约经10-8秒，又跃迁至基态或低能态，同时发射出荧光。
若原子荧光的波长与吸收线波长相同，称为共振荧光；若不同，则称为非共振荧光。
共振荧光强度大，分析中应用最多。
在一定条件下，共振荧光强度与样品中某元素浓度成正比。
该法的优点是灵敏度高，目前已有20多种元素的检出限优于原子吸收光谱法和原子发射光谱法；谱线简单；在低浓度时校准曲线的线性范围宽达3――5个数量级，特别是用激光做激发光源时更佳。
主要用于金属元素的测定，在环境科学、高纯物质、矿物、水质监控、生物制品和医学分析等方面有广泛的应用。
原理原子荧光光谱法是通过测量待测元素的原子蒸气在辐射能激发下产生的荧光发射强度，来确定待测元素含量的方法。
气态自由原子吸收特征波长辐射后，原子的外层电子从基态或低能级跃迁到高能级经过约10-8S，又跃迁至基态或低能级，同时发射出与原激发波长相同或不同的辐射，称为原子荧光。
原子荧光分为共振荧光、直跃荧光、阶跃荧光等。
发射的荧光强度和原子化器中单位体积该元素基态原子数成正比，式中：I f为荧光强度；$ 为荧光量子效率，表示单位时间内发射荧光光子数与吸收激发光光子数的比值，一般小于1；Io为激发光强度；A为荧光照射在检测器上的有效面积；L为吸收光程长度；& 为峰值摩尔吸光系数；N为单位体积内的基态原子数。
原子吸收、原子发射、原子荧光的异同1页
原子吸收、原子发射、原子荧光的异同1页原子吸收、原子发射、原子荧光是原子谱学中常见的三种现象，它们都与原子在吸收或发射能量后产生的特定的光谱有关。
本文将从原理、实验方法、应用等方面，对这三种现象进行比较和分析。
一、原理1、原子吸收：原子吸收的原理是当特定波长的光束照射到一定温度和压强下的原子蒸汽中时，原子会发生能级的跃迁，并吸收光束中与跃迁能量相等的能量。
因此，这种吸收现象也叫做吸收光谱。
2、原子发射：原子发射的原理是原子在受到能量刺激后，从高能级跃迁到低能级，释放出与跃迁能量等量的电磁波，形成一系列特定波长的光谱线。
这些特征光谱线是由于原子的每种元素具有其特有的能量差和能级结构而产生的。
因此，原子发射现象也被称为发射光谱。
3、原子荧光：原子荧光是指通过对激发某种原子的能级，让其发射出特定波长的电磁辐射，从而产生荧光现象。
通常情况下，原子的激发是通过将某种能源施加到样品中来实现的，如电子束、X射线、紫外线等。
原子荧光是由于被激起的原子在其基态中重新发射出辐射而形成的，所以也被称为复合光谱。
二、实验方法：原子吸收实验通常采用吸收分光光度计进行分析。
其原理是，在分光仪的光路中加入样品溶液或原子蒸汽，将特定波长的光通过样品或气体中，由于原子的吸收，特定波长的光子被吸收而发生减弱。
根据钙、铜等元素的吸收峰的吸光度来定量分析元素的含量。
原子发射分析通常采用原子发射光谱仪进行分析。
通过电弧、火焰等能量来源刺激样品，使原子被激发到高能级，然后原子跃迁到低能级时释放出能量。
通过将产生的辐射收集到发射光谱仪中，经过光栅等光学元件分析并检测，得到具有特定波长的光谱线，从而可以快速、精确地确定样品中的元素。
原子荧光实验主要使用荧光光谱仪进行分析。
样品被辐射后，被激发的原子在退激过程中会辐射出一些光子。
这些光子被荧光光谱仪测量，并转化为一个荧光发射谱。
与其他发光技术（如发射光谱）相比，荧光光谱具有更广泛的应用。
在材料科学、生物医学、化学分析和环境监测等领域，荧光光谱都得到了广泛应用。
原子荧光光谱和原子吸收光谱的区别
原子荧光光谱和原子吸收光谱的区别
原子荧光光谱和原子吸收光谱是两种常见的光谱分析方法，它们的区别主要在于测量原理和应用领域。
原子荧光光谱是通过激发原子内部能级，使得原子中的电子跃迁到较高的能级，然后再回到基态时放出光子，从而形成光谱。
这种光谱具有独特的谱线，每个谱线对应着原子中某个特定的能级跃迁所释放出的能量。
原子荧光光谱常用于分析金属、非金属元素和稀土元素等化学元素的含量和化学结构。
原子吸收光谱则是通过测量样品中的元素吸收特定波长的光线，来推断该元素的含量。
原子吸收光谱要求样品经过化学处理，使得其中的元素以单质或者化合物的形式存在，并且必须具有一定的浓度。
在测量过程中，光源会发射特定波长的光线，这些光线会穿过样品，被吸收掉一部分，未被吸收的光线会被检测器测量。
吸收光线的强度与样品中元素的含量成正比，因此可以通过测量吸收光线的强度来推断样品中元素的含量。
原子吸收光谱常用于分析金属、非金属元素以及汞、铅等有毒元素的含量。
总之，原子荧光光谱和原子吸收光谱各有优缺点，应根据具体需要选择合适的方法进行分析。
- 1 -。
原子吸收光谱和原子发射光谱的区别
原子吸收光谱和原子发射光谱的区别根据有关资料，比较完整的解释：原子吸收光谱原子吸收光谱法(AAS)是利用气态原子可以吸收一定波长的光辐射，使原子中外层的电子从基态跃迁到激发态的现象而建立的。
由于各种原子中电子的能级不同，将有选择性地共振吸收一定波长的辐射光，这个共振吸收波长恰好等于该原子受激发后发射光谱的波长，由此可作为元素定性的依据，而吸收辐射的强度可作为定量的依据。
AAS现已成为无机元素定量分析应用最广泛的一种分析方法。
原子吸收光谱法该法具有检出限低（火熖法可达ng?cm–3级）准确度高（火熖法相对误差小于1%），选择性好（即干扰少）分析速度快等优点。
在温度吸收光程，进样方式等实验条件固定时，样品产生的待测元素相基态原子对作为锐线光源的该元素的空心阴极灯所辐射的单色光产生吸收，其吸光度（A）与样品中该元素的浓度（C）成正比。
即A=KC 式中，K为常数。
据此，通过测量标准溶液及未知溶液的吸光度，又巳知标准溶液浓度，可作标准曲线，求得未知液中待测元素浓度。
该法主要适用样品中微量及痕量组分分析。
原子吸收光谱法是根据蒸气相中被测元素的基态原子对其原子共振辐射的吸收强度来测定试样中被测元素的含量。
其优点与不足：<1> 检出限低，灵敏度高。
火焰原子吸收法的检出限可达到ppb 级，石墨炉原子吸收法的检出限可达到10-10-10-14g。
<2> 分析精度好。
火焰原子吸收法测定中等和高含量元素的相对标准差可<1%，其准确度已接近于经典化学方法。
石墨炉原子吸收法的分析精度一般约为3-5%。
<3> 分析速度快。
原子吸收光谱仪在35分钟内，能连续测定50个试样中的6种元素。
<4> 应用范围广。
可测定的元素达70多个，不仅可以测定金属元素,也可以用间接原子吸收法测定非金属元素和有机化合物。
<5> 仪器比较简单，操作方便。
<6> 原子吸收光谱法的不足之处是多元素同时测定尚有困难,有相当一些元素的测定灵敏度还不能令人满意。
三种原子光谱(发射,吸收与荧光)产生机理
一、概述原子光谱是研究原子内部结构和原子间相互作用的重要技术手段，也是物质分析学、化学分析学、化学物理学和光谱学等领域的重要研究内容。
原子光谱包括发射光谱、吸收光谱和荧光光谱，它们是由原子在外界作用下产生的具有特殊波长和频率的光谱。
发射光谱是原子从高能级跃迁到低能级时产生的谱线，吸收光谱是原子吸收外界光子导致能级跃迁的谱线，荧光光谱则是原子在受激激发后再跃迁回基态时放出的光谱。
本文将重点介绍三种原子光谱的产生机理。
二、发射光谱产生机理1. 激发当原子受到能量激发时，电子从基态跃迁到高能级，此时原子处于激发态，处于不稳定状态。
2. 跃迁在激发态下，原子的电子会趋向于迅速由高能级跃迁到低能级，这个跃迁的过程伴随着光子的发射。
3. 能级结构原子内部的能级结构决定了发射光谱的特性，不同元素具有不同的能级结构，因而发射光谱对于元素的鉴定和定量分析具有重要意义。
三、吸收光谱产生机理1. 能级跃迁吸收光谱是由原子吸收外界光子导致能级跃迁而产生的，能级跃迁的规律与波长和频率的关系可以用于确定原子的能级结构和特性。
2. 共振吸收当外界光子与原子的能级跃迁能量匹配时，发生共振吸收现象，这种吸收现象对于不同元素的吸收光谱研究具有重要意义。
3. 吸收光谱谱线吸收光谱谱线的位置和强度反映了原子吸收外界光子的能力，可以用于分析样品中的元素及其含量。
四、荧光光谱产生机理1. 受激激发荧光光谱是原子在受到外界激发能量后处于激发态的荧光物质产生的光谱，激发的能量可以是光子或者其他激发源。
2. 荧光发射激发后的原子处于不稳定状态，随后电子会从激发态跃迁回到基态，并伴随着荧光发射。
3. 荧光光谱应用荧光光谱在物质分析、生物学、医学和环境保护等领域有着广泛的应用，对于研究物质的结构和性质具有重要的意义。
五、总结发射光谱、吸收光谱和荧光光谱是三种重要的原子光谱，它们具有独特的产生机理和应用价值。
通过对三种原子光谱的产生机理的深入理解，不仅可以帮助人们认识原子内部的结构和性质，还有助于解决实际问题和促进科学技术的发展。
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。
元素分析仪测定原理
元素分析仪测定原理一、原子吸收光谱法（AAS）原子吸收光谱法是利用物质中特定元素的原子对特定波长的光的吸收来测定其浓度。
其基本原理是根据每种元素的特定原子能级和波长的光线，通过原子在基态和激发态之间的吸收来测定元素的浓度。
该方法通过将待测样品中的元素转化为基态原子，并通过特定波长的光线进行测定，根据所吸收的光强度可以确定元素的浓度。
二、原子荧光光谱法（XRF）原子荧光光谱法是一种通过将样品与高能量的X射线作用后，发射特定波长的荧光光线来测定样品中元素组成的方法。
该方法通过样品中元素的内壳层电子与X射线作用后所产生的荧光光线，来确定样品中元素的成分和浓度。
原子荧光光谱法具有高分辨率、多元素分析能力强等优点。
三、原子发射光谱法（AES）原子发射光谱法是利用样品中各种元素的原子或离子在高温的电弧或火焰中可以被激发到激发态，然后跃迁到基态时的辐射而测定元素浓度的方法。
该方法通过通过在电弧或火焰中将样品加热，将样品中的元素激发到激发态，然后测定从激发态跃迁到基态时所发射的特定波长的光线来确定元素的浓度。
原子发射光谱法适用于测定金属材料以及溶液等样品中的元素成分和浓度。
四、原子荧光光谱法（AFS）原子荧光光谱法是一种利用原子荧光光谱技术进行元素分析的方法。
它的基本原理与原子吸收光谱法类似，不同之处在于测定方法的不同。
原子吸收光谱法是测定样品中特定波长的吸收光线的强度来确定元素浓度，而原子荧光光谱法是测定样品中特定波长的荧光光线的强度来确定元素浓度。
原子荧光光谱法具有高灵敏度、多元素分析能力强等优点。
总结起来，元素分析仪的测定原理根据化学分析原理，通过使用不同的光谱技术来检测样品中元素的组成和浓度。
这些方法包括原子吸收光谱法、原子荧光光谱法和原子发射光谱法等。
这些方法的原理基本相同，都是通过样品中元素与特定波长的光线的相互作用，来测定元素的浓度。
各项重金属的检测原理及采用标准
各项重金属的检测原理及采用标准检测原理重金属是指相对密度大于5的金属元素，包括铅、汞、镉、铬、锰、铜、锌等。
它们可以在工业过程中或农业生产中被释放到环境中，对人体健康产生负面影响，因此，监测重金属的含量在环境保护和公共卫生中具有重要意义。
原子吸收光谱法原子吸收光谱法是一种常用的重金属分析方法。
它利用铁电石英晶体中的钇钇铝石英晶体使钡的钇钇铝石墨晶体材料具有光学扫描性能，它可以将样品原子激发成自由态，然后使用光谱仪测量吸收线的强度，从而确定样品中重金属的含量。
原子荧光光谱法原子荧光光谱法也是一种常见的重金属分析方法。
它利用样品中重金属原子的荧光信号来测量其含量。
样品被激发后产生的荧光光子会被激光聚焦到一条光纤中，通过光谱仪分析荧光光谱，从而测量出样品中重金属的含量。
原子发射光谱法原子发射光谱法也是一种重金属分析方法，它利用制备的样品被原子化后，在电弧、电子束或等离子体等激发源的作用下，元素原子发射出光子的特性测量重金属的含量。
热原子吸收光谱法热原子吸收光谱法是一种定量分析技术。
它基于样品中的重金属在一个真空环境中被电子轰击到自由态的原理。
然后通过光学技术测量样品中重金属的含量。
采用标准针对重金属含量的检测，国际上采用的标准包括欧盟标准和美国标准。
欧盟标准欧盟采用的标准主要是REACH法规规定的化学品注册、评估、许可和限制。
其中，对铅、镉、汞等重金属的限制指令被广泛关注。
该规定规定了在包装材料、玩具、水和土壤等产品中的铅、镉、汞的上限含量。
美国标准美国也制定了许多相关的标准。
例如，美国环保局（EPA）制定了大量的重金属分析方法，包括常用的荧光光谱法和原子吸收光谱法。
此外，美国也有一些针对特定行业的重金属限制法规，例如对医疗设备中铅含量的限制等。
结论检测重金属的含量对于环境保护和人类健康具有重要意义。
现有的分析方法主要有原子吸收光谱法、原子荧光光谱法、原子发射光谱法和热原子吸收光谱法。
针对重金属的含量限制，欧盟采用的标准主要是REACH法规规定的化学品注册、评估、许可和限制。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
TECHNOLOGY WIND ［摘要]通过三种方法的比较，可以得知不同的分析方法所适用的元素。
本文主要从基本原理，研究对象及温度三个方面进行比较。
［关键词原子发射光谱法；原子吸收光谱法；原子荧光光谱法
原子发射光谱法、原子吸收光谱法、
原子荧光光谱法的比较
赫健
（辽宁省有色地质局一0四队测试中心，辽宁营口115007）
1基本原理
三者从基本原理来看其相同点是：相应能级间的跃迁所得的3种
光谱，波长或频率完全相同，而且发射强度、吸收强度、荧光强度与元
素性质、谱线特征及外界条件间的依赖有关系基本类似。
因此，原子发
射光谱法中的问题，在原子吸收和原子荧光法中也大多同样存在。
2研究对象
三者之间也存在根本区别：从3种方法的研究对象来看是有区别
的：原子发射光谱法是研究待测元素激发的辐射强度；原子吸收光谱法
是研究待测原子蒸气对光源共振线的吸收强度，是属吸收光谱；原子荧
光光谱法是研究待测元素受激发跃迁所发射的荧光强度，虽然激发主式
与发射光谱法不同，但仍然是属发射光谱。
而原子荧光光谱法既具有发
射光谱分析的特点，以与原子吸收法有许多相似之处，因此，介于两者
之间，在某些方面兼具两者的优点。
谱线数目不同，复杂程度不同，光
谱干扰程度也有很大差别：发射光谱谱线多，由谱线重叠引起的光谱干
扰较严重。
由于基态原子密度较其他能级原子密度大，受激吸收机会占
优势，因此原子吸收线多限于一些以基态为低能级的共振吸收线，其谱
线数目远比发射线少，谱线重叠引起光谱干扰也较少。
由于只有产生受
激吸收之后才能产生荧光，因此荧光谱线大多是强度较大的共振线，其
谱线数目更少，相对光谱干扰也少。
3温度
温度变化对原子发射强度、吸收强度、原子荧光强度的影响不同：
激发态原子随温度变化是以指数形式变化，而基态原子数因温度变化引
起的变化是很小的，实际上接近于恒定值。
这是由于参加跃迁的低能级
的激发能一般很小（基态激发能等于零），玻尔慈曼因子近似等于1，
因此原子吸收强度受原子化温度变化的影响，比发射光谱受激发温度影
响小。
原子荧光法与原子吸收法相似。
从分析方法比较三者优劣，一般是通过检出限、精密度、干扰水
平、样品消耗量、多种元素同时测定及连续分析能力、校正曲线的线性
范围、操作难易及仪器设备费用高低等来评价，如表1所示。
表１原子发射光谱法、原子吸收光谱法、原子荧光光谱法性能比较
表2列出了3种方法检出限比较。
通常直流电弧发射光谱检出限
是用固体样品表示即ng/g，其他方法采用溶液表示即ng/ml，为了便
于比较，把前者换算为“溶液”，并假定溶液中固体浓度为10ng/ml，
同时把石墨炉中绝对灵敏度亦换算为相对灵敏度，度假定取样时为
0.1ml。
4结论
从表2中看出石墨炉原子吸收法及荧光法检出限多在1.0ng/ml以
下区域，火焰原子吸收法在1～104ng/ml之间，ICP发射光谱法检出限
多在1.0ng/ml范围，直流电弧发射光谱法在1～103ng/ml之间。
不同
的分析方法所适用元素不尽相同，因此，在实际工作中应该根据元素的
光谱化学性质，选择适宜的分析方法。
表２原子发射光谱法、原子吸收光谱法、原子荧光光谱法检出限比较
［参考文献］
［１］夏之宁．光分析化学．２００４．
［２］赵文宽，张悟铭，王长发．周性尧仪器分析实验．高等教育出版社，１９９７．
科技前沿
29。