元素分析中原子熒光得到廣泛應(yīng)用

原子熒光光譜(AFS)的基本原理是：基態(tài)原子(一般為氣態(tài))吸收合適的特性頻率的輻射而被激發(fā)至高能態(tài)，激發(fā)態(tài)原子在去激發(fā)過程中以光輻射的形式發(fā)射出特征波長的熒光，根據(jù)其特征及強(qiáng)度，確定化學(xué)元素及含量，實(shí)際分析中使用共振能級(jí)躍遷，即共振熒光檢測(cè)。

氫 化物發(fā)生—原子熒光光譜分析技術(shù)能將分析元素與大量的基體分離，其基體干擾主要產(chǎn)生在氫化物發(fā)生階段，基體干擾小，并且還能將分析元素充分富集，提高了進(jìn) 樣效率，進(jìn)一步增加了方法靈敏度，從而推動(dòng)了儀器的商品化和市場(chǎng)化。在分析領(lǐng)域中，原子熒光的儀器設(shè)備和應(yīng)用技術(shù)我國都處于****地位，氫化物發(fā)生—原 子熒光光譜儀也是我國率先推出的成品儀器。目前在國內(nèi)已廣泛應(yīng)用于氫化發(fā)生的11 個(gè)元素：砷、硒、汞、鎘、鉛、銻、鉍、鋅、碲、錫、鍺的測(cè)定。檢出限(μg/L)：As、Se、Pb、Bi、Te、Sn、Sb < 0.01;Hg、Cd < 0.001;Zn < 1.0;Ge < 0.05。

原子吸收測(cè)定汞時(shí)，水分在213.7 nm 也有較大的吸收而產(chǎn)生干擾，加上汞的原子化溫度很低，所以原子吸收法測(cè)定汞靈敏度差。砷、硒、銻、鉍、碲等半導(dǎo)體元素采用原子吸收分光光度法測(cè)定效果也不 理想，而原子熒光可以和原子吸收互補(bǔ)，勝任上述元素的測(cè)定。因此《環(huán)境空氣 汞的測(cè)定巰基棉富集- 冷原子熒光分光光度法》(HJ542-2009)和《水質(zhì) 汞的測(cè)定冷原子熒光法》(HJ/T341-2007)均采用該方法測(cè)定汞。此外，水利部也頒布了《測(cè)定砷、硒、汞、鉛等的一系列原子熒光標(biāo)準(zhǔn)方法》 (SL327.1~4-2005)。

由于熒光強(qiáng)度在一定條件下與激發(fā)輻射強(qiáng)度呈正比，要獲得低檢出限，需要高強(qiáng)度光源。*初常用的空心陰極 燈由于能量低而被淘汰，取而代之的是高壓氙燈和一系列的高強(qiáng)度空心陰極燈，并以大的占空比脈沖供電，以提高發(fā)射強(qiáng)度。現(xiàn)在商品化的儀器大多采用高強(qiáng)度空心 陰極燈。儀器的自動(dòng)進(jìn)樣器能夠?qū)崿F(xiàn)樣品自動(dòng)稀釋功能。全封閉反應(yīng)系統(tǒng)采用高效旋流式反應(yīng)分離裝置，使反應(yīng)更完全，產(chǎn)生的廢氣及樣品稀釋等步驟產(chǎn)生的有害氣 體由儀器統(tǒng)一排出。氣液隔離裝置消除了氣泡對(duì)原子化器的影響。多通道設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)三元素或雙元素同時(shí)測(cè)定，大大節(jié)省了分析人員的分析時(shí)間，提高了工作效 率。

原子熒光分光光度法在我國發(fā)展了十幾年，已經(jīng)相對(duì)成熟，并得到廣泛的應(yīng)用和認(rèn)可。目前北京海光、北京吉天、北京普析通用、江蘇天瑞、北京金索坤和北京北分瑞利等儀器公司都成功推出了自主研發(fā)的產(chǎn)品，可以說原子熒光分光光度計(jì)已經(jīng)是幾種無機(jī)元素分析必備的儀器之一。

ICP-MS 逐漸進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室

ICP-MS 是一種將等離子體(ICP)技術(shù)和質(zhì)譜(MS)結(jié)合在一起的分析儀器。被分析樣品通常以水溶液的氣溶膠形式進(jìn)入由射頻能量激發(fā)的等離子體中心區(qū)，等離子體 的高溫(7000K)使樣品去溶劑化、汽化解離和電離，部分等離子體經(jīng)過不同的壓力區(qū)進(jìn)入質(zhì)譜真空系統(tǒng)，正離子被拉出并按照質(zhì)荷比分離測(cè)定。

以ICP 作為離子源的ICP-MS 已發(fā)展了近30 年，形成了各類的ICPMS。按照質(zhì)量篩選器的不同將ICP-MS 分為：四級(jí)桿ICP-MS、高分辨ICP-MS(磁質(zhì)譜)、ICP-TOF-MS(飛行時(shí)間質(zhì)譜)。其中應(yīng)用*成熟、*廣泛的是四級(jí)桿質(zhì)譜，占據(jù)整個(gè) ICP-MS 市場(chǎng)的90% 左右。ICP/MS 的四級(jí)桿質(zhì)譜和有機(jī)分析四級(jí)桿質(zhì)譜沒有本質(zhì)的不同，只是掃描元素的質(zhì)量數(shù)范圍需要從6 amu 到260 amu，而不是有機(jī)分析掃描的幾十到上千amu。

與傳統(tǒng)的無機(jī)分析方法相比，ICP-MS 具有元素分析*寬的動(dòng)態(tài)線性范圍、極低的檢出限、分析精密度高、干擾小、分析速度快以及可同時(shí)分析多種元素。比ICP-AES、AAS 和AFS 更具優(yōu)勢(shì)，但是單機(jī)價(jià)格高，運(yùn)成本高，使其在短期內(nèi)難以撼動(dòng)原子吸收，原子熒光和發(fā)射光譜的統(tǒng)治地位。