下载文档原格式
氢化物发生-原子荧光法测定水中的镉林建奇;姚梦楠;薛慧;常久乐【期刊名称】《化学分析计量》【年(卷),期】2015(0)1【摘要】采用氢化物发生–原子荧光光谱法对水中的镉进行测定。
在0.24 mol／L 盐酸介质中，以1.2 mol／L钴溶液为信号改进剂、2 g／L磺基水杨酸钠为基体改进剂，镉与硼氢化钾（质量浓度为25 g／L）反应生成镉的挥发性物质。
镉的质量浓度在0～5µg／L范围内与荧光强度呈良好的线性，线性相关系数r=0.9997，方法检出限为0.021 5µg／L，测定结果的相对标准偏差为1.89%(n=7)，加标回收率为88.0%～113.2%。
该方法操作简单，灵敏度高，适用于水质中镉元素的测定。
%Hydride generation–atomic fluorescence spectrometry was applied to determine cadmium in normal water. Cadmium reacted with potassium borohydride solution (25 g/L) to form cadmium hydride in 0.24 mol/L HCl solution. 1.2 mg/L cobalt solution was added to enhance the intensity of fluorescence signal and 2 g/L sulfosalicylic acid sodium salt was added as complexing agent. Cadmium mass concentration was linear with fluorescence intensity in the range of 0–5 µg/L with the correlation coefficient of 0.999 7. The detection limit was 0.021 5 µg/L, the relative standard deviation of detection results was 1.89%(n=7), and the recoveries ranged from 88.0%to 113.2%. This method is simple,sensitive, and it is suitable for the determination of cadmium in normal water.【总页数】3页(P86-88)【作者】林建奇;姚梦楠;薛慧;常久乐【作者单位】北京海光仪器有限公司，北京 100015;北京海光仪器有限公司，北京 100015;北京海光仪器有限公司，北京 100015;北京海光仪器有限公司，北京100015【正文语种】中文【中图分类】O657.3【相关文献】1.黄原酯棉纤维柱分离-氢化物发生-原子荧光光谱法测定大米中的镉和铅量 [J], 陆建平;布静龙;覃梦琳;卢秀芳;李广良;梁海青2.流动注射-氢化物发生-原子荧光光谱法测定天然水中痕量镉 [J], 吴萍兰;陈荣顺;张雅洁;吴宏3.氢化物发生-原子荧光法测定地下水中的镉 [J], 高心岗;吴得福;李洪杰;熊思4.应用氢化物发生-原子荧光光谱法测定饮用水中的镉 [J], 尚鑫5.水中痕量镉的氢化物发生原子荧光光谱测定法 [J], 彭谦;赵飞蓉;陈忆文;陈惠珠因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
一. 氢化物发生-原子荧光光谱法基本原理1.2.概述原子荧光光谱分析是20世纪60年代中期提出并发展起来的光谱分析技术，它具有原子吸收和原子发射光谱两种技术的优势并克服了其某些方面的缺点，是一种优良的痕量分析技术。
1974年，Tsujii 和Kuga 将氢化物进样技术与非色散原子荧光分析技术相结合，实现了氢化物发生—原子荧光光谱分析（HG-AFS ）。
氢化物发生—原子荧光光谱法是样品溶液中的待测元素（As 、Sb 、Bi 、Ge 、Sn 、Pb 、Se 、Te 等）经与还原剂硼氢化钾（钠）反应转换为挥发性共价化合物，借助载气流将其道入原子化器中原子化为基态原子，基态原子吸收激发光源特定波长（频率）的能量（辐射）而被激发至高能态，而后，激发态原子在去激发过程中以光辐射的形式发射出特征波长的荧光，荧光强度与样品溶液中的待测元素浓度之间具有正比关系，据此进行待测元素的定量分析的。
I f =aC+b3.特点(1)干扰少，谱线简单。
待测元素与可能引起干扰的样品基体分离，消除了光谱干扰，仅需分光本领一般的分光光度计，甚至可以用滤光片等进行简单的分光或用日盲光电倍增管直接测量。
（2）灵敏度高，检出限低。
（3）操作简单，适合于多元素同时测定，宜于实现自动化。
（4）不同价态的元素氢化物发生实现的条件不同，可进行价态分析。
（5）硼氢化钾（钠）—酸还原体系，在还原能力，反应速度，自动化操作，干扰程度以及适用的元素数目等诸多方面都表现出极大的优越性。
4. 激发光源激发光源是原子荧光光谱法仪的主要组成部分，一个理想的激发光源应具有（1）强度高，无自吸，（2）稳定性好，噪声低，（3）辐射光谱重复性好，（4）操作容易，不需复杂的电源，（5）使用寿命长，（6）价格便宜，（7）发射的谱线要足够纯。
原子荧光法中所用的光源有：（1）蒸气放电灯，（2）连续光源—高压汞氙灯，（3）空心阴极灯，（6）无电极放电灯，（7）电感耦合等离子体，（8）温梯原子光谱灯，（9）可调谐染料激光。
氢化物发生-原子荧光光谱法分析钢铁中的微量砷杨惠玲 杜天军 唐 静 周 杰 韩华云(河南省有色金属地质勘查总院,郑州 450052) (河南省文物考古研究所,郑州 450000) (郑州大学分析测试中心,郑州 450052) 摘要 建立了氢化物发生-原子荧光光谱法分析钢铁中微量砷的新方法。
考察了负高压、原子化器高度、载气流速、屏蔽气流速、载流酸和硼氢化钾浓度对测定的影响,优化了测定条件,研究了钢铁中常见元素的干扰效应及消除结果。
对于砷的测定,发现E DT A能有效地掩蔽Fe的干扰,而对Mn、N i、Cu、Mo的干扰用抗坏血酸能有效地进行掩蔽。
在选定的实验条件下,方法的线性范围为0～100ng/mL,相关系数r=0.9993,检出限为0.073ng/mL,相对标准偏差为1.7%(n=10)。
通过测试国家标准钢样进行方法验证,测定结果与标准值相符。
将该法用于普通钢样分析,加标回收率为90.0%～99.5%。
关键词 氢化物发生-原子荧光光谱法 钢铁 砷 近年来,随着我国钢铁进出口量的日益增加,钢铁质量标准逐渐向国际标准靠拢,对于钢铁中一些有害元素的控制也日益严格。
钢铁中成分较为复杂,一些共存元素如锡、锑、碲、砷、硒、铋、铅等的存在对钢铁的性能产生很大的影响,准确测定这些元素的存在量对促进我国钢铁业的发展非常重要。
分析钢铁中砷的常用方法有分光光度法[1-3]、原子吸收光谱法[4-7]、原子荧光光谱法[8-10]等。
用钼蓝分光光度法测定砷时,显色速度慢,并且还原剂不稳定,徐其林[2]对该法进行了改进,提出了用氢化物分离-砷锑钼蓝分光光度法测定微量砷。
银盐比色法[7]会用到毒性很大的氯仿,对操作者危害较大。
氢化物发生-原子吸收光谱法测定钢铁中砷含量是目前应用较多的方法[6,7],但原子吸收法光损失较大,信噪比低,操作复杂,有些样品需要经过进一步处理才能测定。
氢化物发生-原子荧光光谱法以其高灵敏度、低检测限、干扰小的特点在一些低含量元素分析工作中发挥着重要的作用[8,9]。
原子荧光法与氢化物发生—原子荧光光谱法
【摘要】氢化物发生-原子荧光光谱法是在原子荧光的基础上发展起来的，本文对于两种方法原理做了一个简单的比较，侧重于参数设置的描述及注意事项。
【关键词】原子荧光法；氢化物发生-原子荧光光谱法；参数设置描述
1 原理比较
原子荧光法中，首先将分析试样在原子化器中转化为低能级的原子蒸气，吸收由一合适的激发光源发射出的同类原子特征光辐射后，一部分原子被激发至高能级，在跃迁至低能级的过程中，以辐射的形式释放出能量，形成原子荧光，原子荧光经光电检测系统转换为电信号被记录下来。
原子荧光的强度与激发态的原子数有关，即与试样中分析元素的浓度成正比。
原子荧光光谱仪的优点是能同时测定多种元素，特别是As，Sb，Bi，Cd，Hg等元素。
一般情况下，测定下限比原子吸收法低。
在地质学中用于测定岩石、矿石和矿物中易挥发元素和硒、碲等元素。
氢化物发生-原子荧光光谱法基于下列反应：
NaBH4+3H2O+HCI→H3BO3+NaCI+8H.→EHn+H2↑（过量）
E为可以形成氢化物的元素，m可以等于或不等于n。
反应生成的氢化物被引入到特殊设计的石英炉中，并在此被原子化，受光源（空心阴极灯）的光能激发，原子处于基态的外层电子跃迁到高能级，并在回到低能级的过程中以原子荧光的形式辐射出能量，在元素浓度较低的情况下，荧光的强度与原子的浓度（即溶液中被测元素的浓度）成正比。
汞离子可以与硼氢化钠（或硼氢化钾）生成原子态的汞，在冷条件下（不需要产生氩氢火焰）可被激发出汞的原子荧光，一般称为冷原子蒸汽法。
2 原子荧光光度计的参数设置
2.1 光源
原子荧光光度计所用的光源为特殊设计的高性能空心阴极灯，这种灯发射的辐射光不含有其他可形成氢化物元素的谱线，而且在结构上也有其特点，可以承受高脉冲电流的冲击，因此原子吸收光谱仪使用的空心阴极灯原则上不适用于原子荧光分析。
在软件控制中显示的灯电流值为脉冲电流值，根据不同的灵敏度要求用户可以选择不同的灯电流，灯电流越大，检测到的荧光强度也越大，但同时也会不同程度的缩短灯的使用寿命，当灵敏度达到一定程度时，会造成标准曲线的弯曲，从而影响整个测量的准确度。
在工作时，要严格按照说明书中的方法调整元素灯的位置，使辐射光准确通过石英炉的上方，以达到最佳的分析灵敏度。
2.2 光电倍增管
海光仪器公司生产的原子荧光光度计采用无色散系统，因而仪器采用日盲光电倍增管来检测荧光信号，采用碲化銫光电阴极，其域值波长350nm，对可见光无反应，尽管如此，仍然不应把仪器安装在日光直射或光亮处。
光电倍增管的负高压越高，检测到的灵敏度越高，当采用较高的负高压时，应注意室内光线对基线的影响，当灵敏度可以满足要求时尽可能采用较低的负高压。
2.3 石英炉原子化器
石英炉原子化器的主要任务是使氢化物分解并原子化，仍然以海光仪器公司生产的原子荧光光度计为例，AFS系列仪器采用获得专利的屏蔽式原子化器，石英炉芯分为内外俩层，内层为载气，外层为屏蔽气。
载气将反应后的氢化物和氢气的混合物带入原子化器，氢气在炉口被点燃，形成氩氢火焰，将氢化物原子化，俩种气体的流量是由计算机控制的，载气流量一般在300-500mL/min之间，过高流量的载气会将原子浓度冲稀，降低灵敏度，过低流速的载气难以将气体混合物顺利、迅速的带入石英炉。
外层屏蔽气可以防止周围大气的渗入，从而保证了较高和稳定的荧光效率，一般屏蔽气的流量采用800-1000mL/min。
目前的AFS系列仪器采用低温原子化器，炉温可以自动控制，一般不需要调节，由于汞的特性，在测定时，可以采用冷原子的方法，不需要点燃炉丝。
光束距离石英炉口的距离称为炉高，也是一个重要的参数，过小的距离将导致气相干扰，同时由于光源射到炉口所引起的反射光过强，从而得不到好的检出限，炉高一般大于5mm，但是过高的炉高会导致灵敏度的下降，下降程度取决于分析元素氢化物的离解能，例如铋的荧光强度随着炉高增加下降的趋势比砷慢得多。
3 分析过程的注意事项
3.1 分析过程中必须使用高纯蒸馏水，去离子水或者纯度更高的水，去离子水必须保存在惰性的塑料容器中，取用时通过硅胶管移取，某些玻璃器皿含有极少量的砷、锑等元素，锌存在于各种材料中，例如胶皮管中，要特别注意。
3.2 注意使用者在操作仪器时不要带来人为的污染，例如用手去掐毛细管的末端，然后将毛细管浸入样品溶液中，样品之间由于浓度相差较大而造成交叉污染的情况也必须注意，测定前必须对样品的浓度有个大致的了解，以免样品含量过大对进样系统管路和原子化器造成污染，严重时甚至会污染实验室的环境，其中汞的污染要特别注意，管路一旦被污染，短时间很难清除。
3.3 实验室的环境对仪器也有较大影响，我们曾发现，有刚装修的实验室内进行测量，环境残余的汞蒸气造成汞的空白猛增，给测量造成很大影响，所以一定要注意环境因素的影响。
