原子荧光光度计 概述和原理 PTT课件
原子荧光光度计
原子荧光光度计原子荧光光度计是用于原子荧光光谱分析的一种仪器。
它的基本原理是研究原子在吸收能量后产生的激发态，再发射出光子的能量和强度。
基本原理原子在吸收能量后会处于激发态，当回到基态时会发出一定能量的光，这样的现象称为荧光。
原子荧光光度计利用荧光现象进行分析，通过测量荧光的强度和波长来判断样品中的元素和其浓度。
分析过程中要控制激发光的波长和强度，同时要选取合适的波长测量荧光强度，以减少非荧光信号的误差。
仪器组成原子荧光光度计主要由光源、光谱仪、样品室、信号检测器和数据处理设备五个部分组成。
光源光源部分提供激发原子荧光所需的光。
通常使用的光源有寿命长且强度稳定的氙灯和卤素灯。
光谱仪光谱仪将光分散开，通过具有不同波长的光波长阵列传感器进行信号数字化处理，得到光谱图形。
常用的光谱仪有简谱仪、双道光谱仪和单元素光谱仪等。
样品室样品室提供对样品的辐射，通常使用的装置是石英管。
一般采用干式扫描、液态注入或进样器进入样品室。
信号检测器信号检测器是原子荧光光度计的核心部件，它能够将荧光信号转化为电信号，用于后续的数据处理。
数据处理设备数据处理设备对检测器采集的信号进行数字化处理，并进行荧光峰面积的计算，以确定元素的浓度。
应用范围原子荧光光度计广泛应用于痕量元素的分析。
它是一种可靠、准确、灵敏、快速的分析方法，具有操作简便、机器易维护等优点，在环保、医药、化工、食品、地质、冶金等领域得到广泛的应用。
结论原子荧光光度计是一种广泛应用于元素分析、痕量分析和环境检测等领域的重要仪器。
它以其准确稳定的测量数据、灵敏度高、操作简单等优点在分析领域中得到了广泛的应用，成为分析化学的重要工具之一。
原子荧光培训课件
多元素同时分析技术瓶颈及解决方案探讨
光谱干扰与分离
多元素同时分析时，光谱干扰是 主要的技术瓶颈之一。采用多道 分光系统、光栅或滤光片等方法 ，实现不同元素光谱的分离，降
低干扰。
灵敏度与检出限
多元素同时分析时，各元素的灵 敏度和检出限可能存在差异。通 过优化仪器参数、改进样品处理 方法等方式，提高各元素的检测
原子荧光法具有灵敏度高、线性范围宽、干扰小等特点，是水质监测中重金属元素分析的有效方法。
详细描述
原子荧光法是一种基于原子荧光的分析方法，具有较高的灵敏度和选择性。在水质监测中，原子荧光 法可用于分析铜、锌、铅、镉等重金属元素，以及砷、锑等非金属元素。通过原子荧光法，可以实现 对水样中重金属元素的快速、准确分析，为水质监测提供可靠的数据支持。
以进一步了解大气污染的来源和分布情况，为大气污染治理提供科学依据。
土壤污染状况调查中重金属元素分析
总结词
原子荧光法在土壤污染状况调查中具有广泛的应用， 可实现对土壤中重金属元素的快速、准确分析。
详细描述
土壤污染状况调查中，重金属元素的分析是必不可少 的环节。原子荧光法可以用于分析土壤中的铜、锌、 铅、镉等重金属元素，以及砷、锑等非金属元素。通 过原子荧光法，可以实现对土壤样品的快速、准确分 析，了解土壤的污染状况和分布情况，为土壤污染治 理提供科学依据。同时，原子荧光法还可以用于评估 土壤的生态风险和环境影响，为环境保护工作提供有 力支持。
添加剂监管
对于食品添加剂的监管，除了关注其功能性外，还需要对其 安全性进行评估。通过原子荧光技术对食品添加剂中的荧光 物质进行分析，可以了解其潜在的风险和危害，为食品添加 剂的监管和使用提供科学依据。
食品包装材料中有害物质迁移研究
原子荧光培训课件
仪器基线漂移
仪器测量结果不准确
可能是由于气体纯度不足或仪器内部管路漏 气，需要检查气体纯度和仪器内部管路是否 漏气。
可能是由于样品处理不当或仪器参数设置不 正确，需要检查样品处理步骤和仪器参数设 置是否正确。
原子荧光光谱仪的保养与维护
定期检查仪器电源和内部电路是否正常，确保仪器正 常工作。
定期检查仪器内部管路是否漏气，防止气体泄漏对分 析结果的影响。
更加完善的标准和方法，规范分析过程，提高分析结果的准确性和可
靠性。
06
参考文献
参考文献
原子荧光光谱法是一种基于原子荧光的发射光 谱分析方法，通过测量荧光强度和激发光源的 波长或波长范围来确定元素的含量。
原子荧光光谱法具有较高的灵敏度和选择性， 适用于多种元素的定量分析。
原子荧光光谱法的基本原理包括激发、去活化 、荧光发射和检测等过程。
实验室环境要求
原子荧光光谱仪需要在干燥、无尘、无强烈震动的环境 中使用，以确保分析结果的准确性和仪器的稳定性。
仪器开机步骤
按照先开仪器电源，再开气体的顺序进行开机操作，确 保仪器正常启动。
样品处理
样品需要经过一系列的处理步骤，包括前处理、消化、 稀释等，以便进行原子荧光光谱分析。
仪器参数设置
根据不同的样品和实验要求，需要设置合适的仪器参数 ，如灯电流、光电倍增管电压、气体流量等。
随着科技的不断进步，原子荧光光谱分析技术将不断优化和完善，提 高分析灵敏度、降低检出限、增强抗干扰能力等将是未来发展的重要 方向。
应用拓展
原子荧光光谱分析将在更多领域得到应用，如生命科学、新能源、新 材料等，为科学研究和发展提供更多支持。
03
标准化建设
随着原子荧光光谱分析的广泛应用，标准化建设也将逐步加强，制定
原子荧光光度计概述和原理
原子荧光光度计概述和原理原子荧光光度计的原理基于原子的激发和辐射过程。
当原子受到能量激发时，其电子会跃迁到高能级，形成激发态。
然后，在粒子间碰撞、光电离等过程的作用下，激发态电子会跃迁回到低能级，释放出其余能量以光的形式辐射出去，即产生荧光。
这些光具有特定的波长和强度，反映了原子的特性和浓度。
在原子荧光光度计中，首先需要将待测样品中的原子激发并产生荧光。
通常情况下，可使用不同的方法来实现激发，如光源辐射、电子轰击和化学反应等。
激发后，荧光信号被导入到光学系统中，该系统包括滤波器、棱镜、光栅等光学元件，用于分离和选择特定波长的荧光光信号。
荧光光信号经过增强、聚焦等处理后，被光电探测器接收并转换为电信号。
再经过信号放大、滤波等处理后，电信号被转换为可通过显示屏或计算机来分析和显示的荧光强度值。
原子荧光光度计的特点包括快速、高灵敏度和高选择性。
由于原子荧光是一种非常稳定且可控制的光信号，因此可以实现非常准确的测量结果。
同时，原子荧光光度计可以用于分析多种元素，具有广泛的应用领域。
例如，在环境监测中，可以利用原子荧光光度计来检测空气中的污染物浓度，辅助环境保护工作。
在农业和食品安全领域，原子荧光光度计可以用于检测土壤和农产品中的微量元素，确保农产品的质量和安全。
此外，原子荧光光度计还可以应用于生物医学研究，如药物代谢、生物标记和分子检测等。
然而，原子荧光光度计也存在一些局限性。
首先，它对测量样品的状态有一定要求，如样品必须是液态或溶解液。
其次，由于一些实现激发的方法需要耗费较大的能量，因此其能耗较高。
此外，由于荧光信号受到多种因素的干扰，如光滤波器的选择、环境照明等，因此需要进行严格的实验条件控制和荧光信号校正。
总之，原子荧光光度计是一种用于测量原子荧光的重要仪器。
它通过激发和荧光辐射过程，测量荧光的强度来确定原子的浓度。
原子荧光光度计具有快速、高灵敏度和高选择性的特点，并广泛应用于环境监测、农业和食品安全以及生物医学研究等领域。
原子荧光光度计
原子荧光分光光度计原理及应用原子荧光原理及应用原子荧光光谱法，英文是atomic fluorescence spectrometry简写为AFS。
需要了解的是AES、AAS。
一、原子荧光光谱的产生气态自由原子，吸收光源（常用空心阴极灯）的特征辐射后，原子的外层电子跃迁到较高能级，然后又跃迁返回基态或较低能级，同时发射出与原激发波长相同或不同的发射光谱即为原子荧光。
原子荧光是光致发光，也是二次发光。
当激发光源停止照射之后，再发射过程立即停止。
对该概念的理解有以下几点：（1）产生气态自由原子的方式有：火焰、石墨炉、电激发、热激发、电感耦合等离子焰。
在AFS中主要是火焰。
（2）原子荧光可分为三类：即共振荧光、非共振荧光和敏化荧光，实际的到的原子荧光谱线，这三种荧光都存在。
其中以共振原子荧光最强，在分析中应用最广。
共振荧光是所发射的荧光和吸收的辐射波长相同，当发射的荧光与激发光的波长不相同时，产生非共振荧光，非共振荧光又分为直跃线荧光、阶跃线荧光、anti-Stokes（反斯托克斯）荧光。
敏化荧光:受光激发的原子与另一种原子碰撞时，把激发能传递给另一个原子使其激发，后者再以发射形式去激发而发射荧光即为敏化荧光。
火焰原子化器中观察不到敏化荧光，在非火焰原子化器中才能观察到。
共振荧光是所发射的荧光和吸收的辐射波长相同。
只有当基态是单一态，不存在中间能级，才能产生共振荧光。
非共振荧光是激发态原子发射的荧光波长和吸收的辐射波长不相同。
非共振荧光又可分为直跃线荧光、阶跃线荧光和反斯托克斯荧光。
直跃线荧光是激发态原子由高能级跃迁到高于基态的亚稳能级所产生的荧光。
阶跃线荧光是激发态原子先以非辐射方式去活化损失部分能量，回到较低的激发态，再以辐射方式去活化跃迁到基态所发射的荧光。
直跃线和阶跃线荧光的波长都是比吸收辐射的波长要长。
反斯托克斯荧光的特点是荧光波长比吸收光辐射的波长要短。
（3）量子效率与荧光猝灭受光激发的原子，可能发射共振荧光，也可能发射非共振荧光，还可能无辐射跃迁至低能级，所以量子效率一般小于1（发射光强/入射光强度）。
原子荧光光度计
原子荧光光度计原子荧光光度计（Atomic Fluorescence Spectrophotometer, AFS）是一种测量样品中原子浓度及其分布的仪器。
因为原子与分子不同，能级之间的跃迁是非常特殊的，所以利用原子荧光可以测定样品的含量。
这种技术被广泛应用于分析地球化学、环境监测、工业生产和质量控制等领域。
工作原理AFS的基本原理是使样品中的原子除了自发辐射外，还受到激发辐射的刺激。
在这个过程中，一部分原子从基态到激发态，当原子回到基态时会发出荧光。
在测量过程中，我们观测荧光的强度来测定样品中原子的含量。
在实际使用中，通过气体惰性载体或者化学还原剂转化成原子态的样品被引入到电热石墨管(HGA)或石墨窑中，HGA中的样品会被冲击加热到高温，使得原子进一步激发。
接着，对激发原子进行束缚，使其原地转化成基态时，解放能量并发出荧光，进而使相机和荧光光度计进行检测和记录荧光。
应用由于原子荧光光度计通常需要样品精细制备，测量精度高，过程繁琐复杂，所以应用范围相对窄。
但其对于很多行业中重要元素的表面分析，特别是微量分析有着独特的优势。
地球化学原子荧光光度计可以测定大量成分浓度，如土壤、沉积物、岩石、矿物、小鱼、描画、鱼肉、葡萄酒、啤酒等原材料和成品。
这些研究对于理解环境、地质学、气候和人类历史都有重要意义。
化学分析原子荧光光度计的化学分析应用非常广泛，比如标准化、质量控制、品质检测、科研研发以及质量保证等方向。
特别是在生产生活化学深加工的过程中，对于重要成分的元素分析更是不可或缺。
健康医学原子荧光光度计在健康医学中的应用有很多，主要是关于人体元素的分析。
例如铁、锌、铜等在生命过程中发挥着重要作用，因此对人体中的这些元素进行测量，可以了解身体健康状况以及是否缺乏重要元素。
结论原子荧光光度计是一种能够检测和记录原子荧光强度的仪器，在环境监测、地球化学研究、化学分析、生产质量控制等领域具有重要作用。
但由于仪器昂贵、使用复杂并且需要精细制备样品，所以在实际应用过程中需要结合具体情况来选择。
原子荧光分光光度计的原理
原子荧光光度计基本原理
2.5.3 干扰消除： ★ 选择合适介质和酸度，防止产生氧化性气体和固态氢化物或难
溶的化合物，有些元素对酸度要求很苛刻，例如锡和铅、锗， 过高过低都影响氢化物的产生； ★ 选择还原剂用量，减少金属离子被还原； ★ 加入掩蔽剂，例如硫脲、碘化钾、草酸等，对共存的干扰离子 进行掩蔽，防止生成难溶化合物； ★ 预还原或氧化，氢化物的发生效率与价态有关，加入抗坏血酸 可使5价砷还原成3价，测量Pb时加入铁氰化钾则是先把2价氧化 成4价，提高氢化物的产生效率； 还有一些其它方法，应根据样品基体来选择合适的办法。
例如硒化铜难溶，而砷化铜则溶于酸，因此铜离子 对硒的干扰比对砷要大，因此样品中要加掩蔽剂消 除干扰离子；
原子荧光光度计基本原理
2.5.2 干扰机理 ★ 样品中的Cu、Co、Fe、Ni等离子在还原剂中被 还原，析出金属沉淀吸附氢化物，减少氢化物的释 放，对硒影响很大，因此要加大酸度以提高金属沉 淀的溶解度； ★ 产生氧化性气体，能用盐酸则不 用硝酸，硝酸有可能被样品基体还原成亚硝酸根— 强氧化剂，抑制氢化物释放； ★ 价态效应，氢化物的产生和被测元素的价态有 很大关系，因此必须要考虑到这一点。
原子荧光光度计基本原理
2.6 气路 ★ 自动控制，分成两路，一路是载气，一路是屏蔽气 ★ 载气流量每分钟300--1000毫升，三个电磁阀控制 ★ 屏蔽气流量每分钟500--1200毫升，三个电磁阀控制 ★ 压力开关保护 ★ 气流量的选择
原子荧光光度计基本原理
2.7 其它 ★ 进样量1.0-1.5毫升 ★ 炉高调节--手动，数值是反方向 ★ 预热灯电流 ★ 换灯务必关闭仪器主机电源
原子荧光光度计基本原理
2.4.5 反应系统和氢化物通路
载流/样品 反 还原剂 应 块
原子荧光光度计的基本原理及使用注意事项和维护保养方法
原子荧光光度计的基本原理及使用注意事项和维护保养
方法
原子荧光光度计（Atomic Fluorescence Spectroscopy, AFS）是一种常用的光谱分析仪器，用于测量和分析样品中的原子浓度。
它的基本原理是利用原子在能级跃迁过程中产生的荧光信号来测量原子的浓度。
1.基本原理：
-原子化：将样品中的原子转化为气态原子，通常使用火焰或石墨炉等方法将固态或液态样品转化为气态原子。
-激发：使用一定波长的光源，激发样品中的原子从基态跃迁到激发态。
-荧光测量：测量样品中原子在激发态和基态之间跃迁时产生的荧光信号，荧光的强度与原子浓度成正比。
2.使用注意事项：
-样品准备：样品应该具有足够高的纯度和稳定性，以减少干扰因素对测量结果的影响。
-仪器校准：在进行测量前，需要校准仪器以获得准确的测量结果。
-光路调节：确保光路清洁和对齐，以保证光源的稳定性和荧光信号的准确测量。
-观察时间：不同样品的测量时间可能会有所不同，观察时间应该根据样品浓度和分析要求进行调整。
3.维护保养方法：
-仪器清洁：定期清洁仪器的光路、采样系统和其他部件，以确保测量过程中的准确性和重复性。
-光源更换：定期更换荧光光度计的光源，以保持稳定的光强和准确的测量结果。
-标准溶液校准：定期校准仪器使用的标准溶液，以确保测量结果的准确性。
-温度和湿度控制：保持仪器工作环境的稳定，控制温度和湿度对仪器性能和测量结果的影响。
总之，原子荧光光度计是一种常用的分析仪器，可以用于测量样品中的原子浓度。
使用前需要注意样品准备和仪器校准等事项，并定期进行仪器的维护保养，以确保测量结果的准确性和可靠性。
原子荧光培训课件
结果解读
介绍如何根据实验数据结果进 行解读，包括不确定度的计算
和结果报告的撰写等。
THANK YOU.
02
样品处理
包括仪器设备、试剂、样品等准备步 骤。
涉及样品的溶解、稀释、酸度控制等 步骤。
03
原子荧光光谱仪操作 步骤
包括灯电流、泵浦时间、负高压等关 键参数的调整和注意事项。
实验数据分析和处理方法
数据记录
介绍实验过程中需要记录的各 项数据及记录规范。
数据处理
包括数据的整理、清洗、计算 和修正等步骤，以及如何利用
测量参数二
荧光波长：荧光波长是荧光光谱分析中的重要参数。不同元素具有不同的荧光波长，这是 区分不同元素的主要依据。
测量参数三
荧光量子效率：荧光量子效率是被测元素在特定条件下发射荧光的概率。它是决定荧光强 度的关键因素。
原子荧光光谱法的应用
应用一
环境监测：原子荧光光谱法可以应用于环境监测领域，如水和土壤中重金属 元素的测定。通过测定水和土壤样品中重金属元素的含量，可以评估环境的 质量和污染程度。
Байду номын сангаас
04
原子荧光标准参考物质
标准参考物质的定义与作用
标准参考物质定义
具有一种或多种足够均匀和确定的本品含量水平的物质，用于校准仪器、验证测 量方法或确定材料赋值。
标准参考物质的作用
用于评价和校准原子荧光光谱仪的测量准确性和测量范围，保证测量结果的准确 性和可靠性。
原子荧光标准参考物质的制备
制备流程
原子荧光的基本原理
原子荧光是原子能级跃迁过程中产生的，当原子吸收特征波 长的光辐射后，原子从高能级跃迁到较低能级，同时发出与 原吸收光波波长相同或不同的辐射。
原子荧光光谱分析法标准文档ppt
内容选择：
第一节 原子吸收光谱分析基本原理
basic principle of atomic absorption spectroscopy
第二节 原子吸收分光光度仪
atomic absorption spectrometer
第三节 干扰与抑制
interferences and elimination
2.原子荧光的产生类型
三种类型：共振荧光、非共振荧光与敏化荧光 （1）共振荧光
共振荧光：气态原子吸收共振线被激发后，激发态原子
再发射出与共振线波长相同的荧光；见图A、C；
热共振荧光：若原子受热激发处于 压稳态，再吸收辐射进一步激发，然 后再发射出相同波长的共振荧光；见
图B、D；
（2）非共振荧光
当荧光与激发光的波长不相同时，产生非共振荧光；
Cd：10-12 g ·cm-3；
a
b
c
d
可调频激光器：高非光强火、窄焰谱线原； 子化中可观察到。
多个空心阴极灯同时照射，可同时分析多个元素
三种类型：共振荧光、非共振荧光与敏化荧光
特荧点光： 波长大于激发所线波有长（类荧光型能量中间隔，小于共激发振线能荧量间光隔）强； 度最大，最为有用。
荧光波长小于激发线波长；
I0 原子化火焰单位面积接受到的光源强度；A为受光照射在 检测器中观察到的有效面积；K0为峰值吸收系数；l 为吸收光 程；N为单位体积内的基态原子数；
三、原子荧光光度计
1．仪器类型
单通道：每次分析一个元素； 多通道：每次可分析多个元素； 色散型：带分光系统； 非色散型：采用滤光器分离分析线和邻近线；
光源：高强度空心阴极灯、无极放电灯、可调频激光器；
受光激发的原子与另一种原子碰撞时，把激发能传递另一个原子使其激发，后者发射荧光；