原子荧光和石墨炉分析技术

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1、原子荧光和石墨炉分析技术在检测食品中砷、汞、铅和镉的应用原子吸收和原子荧光光谱法的理论基础对于特征波长，被基态原子所吸收的光强可由下式表示：I=I0A[1-e–KLN]（1）式中:I：被吸收的光强I0：光源辐射强度A：光源照射的有效面积L：吸收光程N：单位长度内基态原子数K：峰值吸收系数一、原子吸收和原子荧光光谱法原理对于原子荧光,式（1）经推导、展开后，当基态原子的总密度N很小时，忽略第二项和更高次项，则原子荧光强度If简化为：If=I0AKLN（2）式中:：原子的荧光量子效率式（2）即为原子荧光光谱法定量分析的基础关系式。当实验条件固定时，原子荧光强度(If)与原子密度(N)成正比

2、。当原子化效率()固定时，原子荧光强度(If)便与试样浓度(C)成正比。即：If=C（3）式中：为常数。式(3)的线性关系，只有在待测元素浓度较低时才成立。因此，原子荧光光谱法是一种微量元素分析方法。氢化物发生--原子荧光光谱法应用原理及范围As、Sb、Bi、Se、Te、Pb、Sn、Ge8个元素可形成气态氢化物，Cd、Zn可形成气态组分，Hg可以形成原子蒸气。气态氢化物、气态组分通过原子化器原子化形成基态原子，基态原子蒸气被激发而产生原子荧光。电热高温石墨炉原子化光谱法应用原理及范围石墨炉中溶液和固体试样，经过一系列阶段升温或斜坡升温使待测元素经过干燥、热解、灰化，直至原子化。在农

3、产品质检领域，主要用以检测饮用水及各类食品中的铅、镉和铬等有害重金属的含量。氢化物发生体系---硼氢化物-酸还原体系酸化过的样品溶液中的砷、铅、硒等元素与还原剂(一般为硼氢化钾)反应，在氢化物发生系统中生成氢化物：NaBH4+3H2O+HCl→H3BO3+NaCl+8H*+Em+→EHn+H2(过量气体）式中：Em+代表待测元素，EHn为气态氢化物（m可以等于或不等于n）。石墨炉的原子化分析程序干燥：在低温（溶剂沸点）下蒸发掉样品中溶剂，使液体变成固体，并可能伴随部分化合物转化。热解：一般包括三类变化：化合物蒸发，化合物转化，热分解。灰化：在较高温度下除去低沸点无机物及有机物，减少基体干扰，

4、保留分析元素。原子化：快速升温，分析元素原子吸收能量转化为蒸气原子。净化：升至更高的温度，除去石墨管中的残留分析物，以减少和避免记忆效应。氢化物发生-原子荧光光谱法用于As、Hg等重金属检测的技术优势1.仪器结构简单，操作、使用和维护都很方便。2.液相干扰可以用络合掩蔽等方法消除，气相干扰和光谱干扰本身就很少。所以，一般样品无须分离处理就可以直接测定。3.线性范围宽，一般能达到2~3个数量级，多数样品无须稀释，减少操作步骤，同时也提高了测定准确度。4.灵敏度高，精密度好，检出限低。在As和Hg的测定上，和冷原子吸收光谱法比较有明然的优势。电热高温石墨炉原子化法的应用特点原子化效率高，可得到比

5、火焰大数百倍的原子化蒸气浓度。绝对灵敏度可达10–9~10–13g，一般比火焰原子化法提高几个数量级。比较突出的特点是液体和固体都可直接进样，而且试样用量一般很少；但精密度差，相对相差有的达到10~25%。二、食品中As、Hg、Pb和Cd的检测方法检测方法依据标准：AsGB/T5009.11—2003第一法氢花物原子荧光光度法HgGB/T5009.17—2003第一法原子荧光光谱分析法PbGB/T5009.12—2003第一法石墨炉原子吸收光度法CdGB/T5009.15—2003第一法石墨炉原子吸收光度法原子荧光光谱仪参数的设置空心阴极灯灯电流光电倍增管负高压载气（Ar）流量原子化器高度原

6、子化器温度泵速及采样、注入、读数、延时和停泵时间……注：我单位的仪器型号：AF-610A原子荧光光谱仪（北京瑞利分析仪器公司）空心阴极灯灯电流的选择灯电流越大，光辐射越强，荧光If强度(If)越大，灵敏度越高。但是，灯电流太大会产生自吸，影响稳定性，也会缩短灯的使用寿命。灯电流mA对于汞灯。我们一般使用20～50mA，已足以满足灵敏度需要。光电倍增管负高压的选择原子荧光的光电检测器一般采用日盲光电倍增管，高敏感度的波长范围为：160～320nm。负高压越大，光电倍增管的放大倍数越大，分析灵敏度也相应提高。但是，在满足检测需要的情况下，不宜选择太大负高压，会影响结果的重现性。一般应该通过试验选

7、用负高压和灯电流两者最佳配合的工作条件。载气（Ar）流量及原子化器高度的选择一般火焰法载气流量为800～1000ml/min，如果载气流量太小，则火焰较小且易摆动，重复性极差；当太大时火焰则变细，原子被稀释，使灵敏度下降。冷蒸气时虽观察不到火焰，实际上也同样有气流，这时一般选择600～800ml/min。载气流量的大小也直接影响到原子化器的最佳高度的选择。样品前处理步骤As见GB/T5009.11—2003中