AAS、AES與AFS

　　基本概念

　　AAS(原子吸收光譜)：是基于氣態(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。(基于物質(zhì)所產(chǎn)生的原子蒸氣對特征譜線(通常是待測元素的特征譜線)的吸收作用來進(jìn)行元素定量分析的一種方法。

　　AES(原子發(fā)射光譜)：原子發(fā)射光譜分析是根據(jù)原子所發(fā)射的光譜來測定物質(zhì)的化學(xué)組分的。光譜分析就是從識(shí)別元素的特征光譜來鑒別元素的存在(定性分析)，而這些光譜線的強(qiáng)度又與試樣中該元素的含量有關(guān)，因此又可利用這些譜線的強(qiáng)度來測定元素的含量(定量分析)。這就是發(fā)射光譜分析的基本依據(jù)。

　　AFS(原子熒光光譜)：通過測定原子在光輻射能的作用下發(fā)射的熒光強(qiáng)度進(jìn)行定量分析的一種發(fā)射光譜分析方法。

　　三者的區(qū)別與聯(lián)系

　　AAS、AES與AFS

　　相似之處——1、從原理看，相應(yīng)能級(jí)間躍遷所涉及的頻率相同;2、都涉及原子化過程，其蒸發(fā)、原子化等條件相似。3、吸收或者發(fā)射的強(qiáng)度于元素性質(zhì)、譜線性質(zhì)及外界條件具有相似或者相同的依賴關(guān)系。

　　不同之處——1、AAS多限于共振吸收，譜線相對簡單;AFS則更限于強(qiáng)度較大的共振線，譜線更簡單。2、原理不同，產(chǎn)生方式不同，溫度不同，……故儀器結(jié)構(gòu)(方框圖)不同，操作條件不同，分析對象、目的等各不相同。

　　可以簡單/近似認(rèn)為：1、火焰AAS法優(yōu)點(diǎn)：精密度好、準(zhǔn)確度高，操作簡單;缺點(diǎn)：樣品消耗多，不能多元素同時(shí)分析;2、電熱AAS和AFS優(yōu)點(diǎn)：檢出限低，樣品消耗少，但準(zhǔn)確度差;3、經(jīng)典電弧法AES主要是具有良好的多元素同時(shí)分析能力，其它均不夠突出。4.ICP優(yōu)點(diǎn)：精密度和準(zhǔn)確度高，多元素同時(shí)分析，線性分為寬。

　　檢出限：1、電熱AAS和AFS (小于1.0ng/g);2、火焰AAS( 1～104ng/mL)3、ICP ( 1～100ng/mL)4、電弧AES( 1～103ng/g)

　　分析對象比較：1、AAS、AFS對易電離的堿金屬、易揮發(fā)的Zn,Cd檢出限好，對Zr,Hf,Ta,Nb,稀土元素檢出限很差;2、ICP對于具有靈敏離子線的元素(如上述Zr等)都具有良好檢出限。對易電離的堿金屬檢出限差;3、電弧AES類似火焰AAS，但易電離元素不如火焰法，對難揮發(fā)難原子化元素的檢出限優(yōu)于火焰法。

　　AAS原子吸收光譜分析的特點(diǎn)

　　靈敏度高：火焰原子法，ppm級(jí)，有時(shí)可達(dá)ppb級(jí);石墨爐可達(dá)10-9~10-14(ppt級(jí)或更低);

　　準(zhǔn)確度高：FAAS的RSD可達(dá)1~3%. 測定范圍廣，可測70種元素。

　　局限性：多元素同時(shí)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(yán)重;石墨爐原子吸收分析的重現(xiàn)性較差。

　　AES原子發(fā)射光譜法的特點(diǎn)

　　靈敏度高(10-3~10-9g);選擇性好;可同時(shí)分析幾十種元素;線性范圍約2個(gè)數(shù)量級(jí)。若采用電感耦合等離子體光源，則線性范圍可擴(kuò)大至6~7個(gè)數(shù)量級(jí)，可直接分析試樣中高、中、低含量的組分。可進(jìn)行定性分析，此特點(diǎn)優(yōu)于原子吸收法。缺點(diǎn)：1).在經(jīng)典分析中，影響譜線強(qiáng)度的因素較多，尤其是試樣組分的影響較為顯著，所以對標(biāo)準(zhǔn)參比的組分要求較高。2).含量(濃度)較大時(shí)，準(zhǔn)確度較差。3).只能用于元素分析，不能進(jìn)行結(jié)構(gòu)、形態(tài)的測定。4).大多數(shù)非金屬元素難以得到靈敏的光譜線。

　　AFS原子熒光光譜法的特點(diǎn)

　　靈敏度高，檢出限較低。采用高強(qiáng)度光源可進(jìn)一步降低檢出限;譜線干擾較少，可以做成非色散AFS;校正曲線范圍寬(3~5個(gè)數(shù)量級(jí));易制成多道儀器——多元素同時(shí)測定;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(主要音位AES和AAS的廣泛應(yīng)用，與它們相比，AFS沒有明顯的優(yōu)勢)。多數(shù)人表示使用原子熒光和原子吸收比較多，幾乎每個(gè)實(shí)驗(yàn)室也都會(huì)配備這兩種儀器，并且多數(shù)也都是安排在一個(gè)實(shí)驗(yàn)室里面，到底兩者有何區(qū)別呢?

　　原子熒光和原子吸收的區(qū)別

　　1、光路不同：

　　原子吸收光源、原子化器和檢測器在一條光路上;原子熒光為垂直光路。

　　2、原理不同：

　　原子吸收利用原子的特征吸收光譜;原子熒光則利用原子的激發(fā)-躍遷光譜(熒光)。

　　3、靈敏度不同：

　　對于原子吸收，增加光源強(qiáng)度同時(shí)會(huì)增加背景吸收，而原子熒光信號(hào)強(qiáng)度與激發(fā)光源強(qiáng)度成正比，故靈敏度可以極大提高。

　　總的來說，從其用途上，原子熒光檢測的項(xiàng)目具有局限性，現(xiàn)只能檢測砷、汞等十一種元素。原子吸收的檢測面比較廣。多數(shù)實(shí)驗(yàn)室里的原子熒光至今只檢測砷和汞兩種元素。其余的重金屬用原子吸收或石墨爐。這個(gè)是原子熒光的大缺陷。它只能檢測在常溫下能夠生成氣態(tài)氫化物的、能夠發(fā)射熒光的元素，所以測定元素有限，但是湊巧的是，那些元素很重要，用原子吸收來檢測很費(fèi)勁，所以就有了推廣的價(jià)值。原子吸收屬于吸收光譜，原子熒光雖然儀器結(jié)構(gòu)上與原子吸收相似但是原子熒光屬于發(fā)射光譜，只是屬于光致發(fā)光，這就是原理上的區(qū)別。