AAS(原子吸收光譜)、AES(原子發(fā)射光譜)、AFS(原子熒光光譜)異同點

AAS(原子吸收光譜)、AES(原子發(fā)射光譜)、AFS(原子熒光光譜)是三種常見的光譜分析技術(shù)，在食品、化工、環(huán)境等領(lǐng)域具有廣泛的用途，由于其原理相近，結(jié)構(gòu)類似，很多初學者對于這三種技術(shù)難以參透，本文就帶大家辨一辨這“光譜三兄弟”。

　　“光譜三兄弟”簡介

　　AAS(原子吸收光譜)：

　　基于氣態(tài)的基態(tài)原子外層電子對紫外光和可見光的吸收為基礎(chǔ)的分析方法。

　　當元素的特征輻射通過該元素的氣態(tài)基態(tài)原子區(qū)時，部分光被蒸氣中基態(tài)原子共振吸收而減弱，通過單色器和檢測器測得特征譜線被減弱的程度，即吸光度，根據(jù)吸光度與被測元素的濃度成線性關(guān)系，從而進行元素的定量分析。

　　AES(原子發(fā)射光譜)：

　　是利用物質(zhì)在熱激發(fā)或電激發(fā)下，每種元素的原子發(fā)射特征光譜來判斷物質(zhì)的組成并進行元素的定性與定量分析。

　　在正常狀態(tài)下，原子處于基態(tài)，原子在受到熱(火焰)或電(電火花)激發(fā)時，由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，返回到基態(tài)時，發(fā)射出特征譜線。

　　AFS(原子熒光光譜)：

　　介于原子發(fā)射(AES)和原子吸收(AAS)之間的光譜分析技術(shù)，其原理類似于原子發(fā)射光譜技術(shù)。通過測量待測元素的原子蒸氣在特定頻率輻射能激發(fā)下所產(chǎn)生的熒光發(fā)射強度，以此來測定待測元素含量的方法。

　　AAS AES AFS 各自主要特點

　　AAS：

　　1. 靈敏度高，火焰原子法，ppm級，有時可達ppb級;石墨爐可達10-9~10-14(ppt級或更低)。

　　2. 準確度高，分析速度快：測定微、痕量元素的相對誤差可達0.1%～0.5%，分析一個元素只需數(shù)十秒至數(shù)分鐘。

　　3. 選擇性好，方法簡便：由光源發(fā)出特征性入射光很簡單，且基態(tài)原子是窄頻吸收，元素之間的干擾較小，可以測定大部分金屬元素。

　　局限性：多元素同時測定有困難;難熔元素(如W)、非金屬元素測定困難、對復(fù)雜樣品分析干擾也較嚴重;石墨爐原子吸收分析的重現(xiàn)性較差。

　　AES：

　　1. 多元素檢測，分析速度快。

　　2. 檢出限低，10～0.1mg×g-1(一般光源);ng×g-1(ICP—電感耦合等離子體光源)。

　　3. 準確度較高，5%～10% (一般光源); <1% (ICP) 。

　　4. 試樣消耗少(毫克級)，適用于微量樣品和痕量無機物組分分析，廣泛用于金屬、礦石、合金、和各種材料的分析檢驗。

　　局限性：非金屬元素不能檢測或靈敏度低。

　　AFS：

　　1. 靈敏度高，檢出限較低。采用高強度光源可進一步降低檢出限，有20種元素優(yōu)于AAS。

　　2. 譜線簡單，干擾較少，可以做成非色散AFS。

　　3. 校正曲線范圍寬(3~5個數(shù)量級)。

　　4. 易制成多道儀器(產(chǎn)生的熒光各個方向發(fā)射)——多元素同時測定。

　　局限性：熒光淬滅效應(yīng)、復(fù)雜基體效應(yīng)等可使測定靈敏度降低;散色光干擾;可測量的元素不多，應(yīng)用不廣泛(主要因為AES和AAS的廣泛應(yīng)用，與它們相比，AFS沒有明顯的優(yōu)勢)。

　　AAS AES AFS 三者之間的異同點

　　相似之處：

　　從原理看，相應(yīng)能級間躍遷所涉及的頻率相同。

　　三者都涉及原子化過程，其蒸發(fā)、原子化過程相似。

　　不同之處：

　　AAS是基于“基態(tài)原子”選擇性吸收光輻射能(hv)，并使該光輻射強度降低而產(chǎn)生的光譜。

　　AES是基態(tài)原子受到熱、電或光能的作用，原子從基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)，然后再返回到基態(tài)時所產(chǎn)生的光譜(共振發(fā)射線和非共振發(fā)射線)

　　AFS是一種輻射的去活化過程，當特定的基態(tài)原子(一般為蒸氣狀態(tài))吸收合適的特定頻率的輻射，其中部分受激發(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。