氢化物-原子荧光光谱法与氢化物-原子吸收光谱法的比较分析

张 佳，关婷婷，柴 磊，秦 娜，屈俊成

（焦作市畜产品质量安全监测中心，河南 焦作 454003）

1 基本原理

1.1 原子荧光光谱法

该法是1964年以后发展起来的分析方法，用激发光源照射含有一定浓度的待测元素的原子蒸气，从而使基态原子跃迁到激发态，然后去激发回到较低能态或基态，发出原子荧光，测定原子荧光的强度即可求得待测样品中该元素的含量。

1.2 原子吸收光谱法

基态原子只吸收一定的能量。所以只有特定波长的辐射可以被吸收，被选择谱线的辑射强度对应的吸收值与吸收体积中产生吸收的原子的数量，即样品中元素的浓度有关，这种关系就是研究样品中某一元素的定量测定的基本原理。而原子吸收光谱是指在蒸气相中的基态原子吸收该元素特征辐射光线而产生的吸收光谱[1]。

2 光学系统比较

原子荧光光谱法为无色散系统光路，其光路简单且短，因而光损失少，可以同时测量几条荧光谱线。例如：砷测量的主要荧光光谱线在氢氧焰中反应，荧光谱线的总强度与含量成正比，大大提高了方法的信噪比，从而降低了检出限。应当注意的是这些谐线均位于200～290nm之间，这正是日盲光电倍增管的灵敏度最好的波段[2]。

原子吸收光谱法光路比较复杂，光路较长，因而光的能量损失也比较大，特别是对砷、硒等元素，波长处于200nm以下，空心阴极灯发射较弱，光电倍增管在此波段的灵敏度也较低，因而信噪比比较低，检出限也就比较差。同样以砷为例，可用的谱线只有193.7，197.2。

3 原子化器及原子化机理

原子荧光光谱法中氢化物进入氢焰进行原子化。氢焰中有足够的氢自由基来促进原子化过程，带来的好处是：石英炉表面性质对原子化过程影响较小，不需经常处理；原子化充分，即使是锗这样的元素也可以做出非常满意的结果；较长的使用寿命。

原子吸收光谱法常用的T型石英管原子化器的原子化机理被认为是氢自由基碰撞原理，与此同时也可能有些分解机理。不同的元素其原子化机理不完全相同。在石英管中氢自由基的浓度又不够充分。存在的问题是：石英管表面性质对原子化过程影响极大，需要经常进行表面处理；对某些元素原子化不够充分，例如：锗在T型管中难以得到满意的结果；使用寿命较短。

4 多元素同时测定能力

原子荧光法的最大优势就在于它可以进行多元素同时测定。国外的某些仪器一次可以测定十二种元素。目前可实现同时测定多种可形成氢化物元素的氢化物发生一原子荧光光度计。多元素同时测定可大大提高工作效率，节约成本。

原子吸收光谱法大多数仪器不能进行多元素同时测定，一般仅能一次测定一种元素。

5 干扰情况

二者的液相干扰基本相同，但气相干扰有很大的差别，这点应引起应有的注意。

原子荧光法的干扰要小的多，也就是说对于复杂样品一般不经分离即可直接测定，而氢化物发生原子吸收法却不行[3]。

6 线性测量范围

原子荧光光谱法一般可达到3个数量级左右。这样大多数的样品就可以无需稀释直接测定，从面减少沾污的危险。

原子吸收光谱法由测量原理限制，一般仅一个量级，有些样品就要经过进一步的处理才能进行测定。

7 检出限及测量精度

二者的检出限及测量精度目前基本上相近。但对碑、硒、汞等元素，原子荧光法显然占优势。更重要的是原子荧光法具有更大的潜力：光源方面的改进给原子荧光光谱带来的好处比原子吸收法大得多[4]。可以预见，在今后的进一步的发展中，原子荧光法对可形成氢化物元素的测定灵敏度将全面优于原子吸收法。

8 使用方便程度

原子荧光光谱法由于仪器结构简单，因而调整方便。对经常分析砷、硒等元素的单位，配备一台原子荧光光谱仪将给使用者带来极大的方便。

原子吸收光谱法一般可用于火焰法、石墨法。进行氢化物分析时需加专用附件或更推子化器，如每日均有砷等元素的测定将会给分析者带来很大的不便。同时由于占用了一台原子吸收仪、也使其不能进行其它更多元素的分析。

9 测定成本及效率

二种方法测定成本基本相当，前者多元素测定时占有很大优势，而后者使用的氩气较少。

10 对光源的要求

原子荧光光谱法对光源要求较高，特别是对灯的纯度要求较高，一般采用检验过的原子荧光专用空心阴极灯。原子吸收光谱法一般对光源要求较低，但对砷、硒灯要求较高。