主题:【已应助】请问AAS中基态原子吸收辐射后如何回到基态?会发射荧光么?

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skytoboo
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原文由 learner1999(learner1999) 发表:
是不是信号很弱,跟原子荧光 或原子发射没法比?谢谢!


钠信号应该不弱吧?500+nm的可见光波段,空气不吸收。

同时钠发射的黄色光肉眼观察明显。

参考OES,钠读数信号也是很强,换个角度,火焰焰色反应都可以看出钠浓度大小,更何况检测器呢
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2020/12/8 8:11:54 Last edit by skytoboo
夕阳
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再在给大家上传两张PPT,就是关于分子荧光产生的机理,看看对原子荧光的理解有帮助吗?



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2020/12/8 15:10:52 Last edit by anping
夕阳
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原文由 learner1999(learner1999) 发表:
是不是信号很弱,跟原子荧光 或原子发射没法比?谢谢!


在分子荧光中,发射波长EM(进入检测器前的样品的荧光产生的波长信号)要大于激发波长EX(光源选择后输出的激发波长)几个纳米以上。

在原子吸收中,由于原子吸收单色器的选择性很强,其狭缝宽度仅有2纳米,如此,火焰中即便有待测元素原子产生的荧光也不会被单色器“选中”,这是因为原子吸收单色器设定的波长与光源阴极灯的波长是相同的,故只能选择阴极灯的透过率;而与荧光的波长是不同的。也就是说,原子吸收对于待测元素产生的荧光“视而不见”,无论荧光强度大小。

以上仅是我个人的见解。
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2020/12/9 8:55:15 Last edit by anping
夕阳
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learner1999(learner1999) 发表:
原子吸收没有分光系统?


为了答复您的疑问,我又重新绘制了一张二种仪器的样品检测的光路对比图,如下:

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2020/12/9 8:53:38 Last edit by anping
learner1999
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为了答复您的疑问,我又重新绘制了一张二种仪器的样品检测的光路对比图,如下:



安老师,谢谢您的解答,AAS利用单色器和狭缝可以滤掉荧光,保留锐线光,那么反过来,可不可以滤掉锐线光,测荧光,而不是搭建直角体系?

夕阳
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安老师,谢谢您的解答,AAS利用单色器和狭缝可以滤掉荧光,保留锐线光,那么反过来,可不可以滤掉锐线光,测荧光,而不是搭建直角体系?


(1)原子吸收分光光度计属于吸收光谱,它的光源(阴极灯)——原子化器(燃烧头)——单色器同处在同一个光轴上。因此他的工作原理就是通过设定单色器的波长值以达到选择性地吸收通过含有待测元素的火焰的变化的待测元素阴极灯的“锐线光”即透过率;如果特意将单色器的波长设置到与待测元素的阴极灯的波长以外,那么检测器的确就接收不到待测元素的阴极灯的锐线光了,也就是楼主所说的“滤掉锐线光”了。从理论上说,只要输入到单色器的光信号的波长与单色器设定的波长一致或接近,原吸的检测器就是可以接收到的。

(2)而原子荧光光谱仪是属于发射光谱范畴的,其荧光光谱是炬管火焰中的样品基态原子受到激发光源激发而产生“跃迁”后,再返回基态的过程中所产生的光谱,也就是说荧光光谱的发射波长滞后于激发波长,理论上由于激发光源的波长与荧光光谱的波长不在同一个波长,那么原吸的单色器是可以选择性地分离开两种波长的;但关键是:原子吸收的:光源——原子化器——单色器同处在一个光轴上,并且原子吸收的单色器即不能像分子荧光光谱仪的单色器那样可以做波长扫描,以寻找到最佳荧光波长;同时也不能像原子荧光光谱仪那样为了快速和扩大检测范围而去掉单色器单元。这就是为何原吸的光路不适宜做原子荧光光谱仪的检测器的原因所在。

(3)至于原子吸收光谱仪上的火焰光度法的检测功能尽管也属于发射光谱范畴,但是与原子荧光光谱仪的发射原理不同。首先火焰中的待测样品的基态原子在各自的原子轨道上因受到火焰的“热致效应”后,在各自的固有轨道上反复做跃迁和返回运动,在这个过程中就产生不同频率(波长)的自发射光谱;其次,火焰光度法无需外部光源做激发,所以火焰光度法在使用时阴极灯是关闭的,也就是不会产生荧光效应的。

以上仅是我个人的见解。
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2020/12/10 12:59:15 Last edit by anping
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原文由 夕阳(anping) 发表:

(1)原子吸收分光光度计属于吸收光谱,它的光源(阴极灯)——原子化器(燃烧头)——单色器同处在同一个光轴上。因此他的工作原理就是通过设定单色器的波长值以达到选择性地吸收通过含有待测元素的火焰的变化的待测元素阴极灯的“锐线光”即透过率;如果特意将单色器的波长设置到与待测元素的阴极灯的波长以外,那么检测器的确就接收不到待测元素的阴极灯的锐线光了,也就是楼主所说的“滤掉锐线光”了。从理论上说,只要输入到单色器的光信号的波长与单色器设定的波长一致或接近,原吸的检测器就是可以接收到的。

(2)而原子荧光光谱仪是属于发射光谱范畴的,其荧光光谱是炬管火焰中的样品基态原子受到激发光源激发而产生“跃迁”后,再返回基态的过程中所产生的光谱,也就是说荧光光谱的发射波长滞后于激发波长,理论上由于激发光源的波长与荧光光谱的波长不在同一个波长,那么原吸的单色器是可以选择性地分离开两种波长的;但关键是:原子吸收的:光源——原子化器——单色器同处在一个光轴上,并且原子吸收的单色器即不能像分子荧光光谱仪的单色器那样可以做波长扫描,以寻找到最佳荧光波长;同时也不能像原子荧光光谱仪那样为了快速和扩大检测范围而去掉单色器单元。这就是为何原吸的光路不适宜做原子荧光光谱仪的检测器的原因所在。

(3)至于原子吸收光谱仪上的火焰光度法的检测功能尽管也属于发射光谱范畴,但是与原子荧光光谱仪的发射原理不同。首先火焰中的待测样品的基态原子在各自的原子轨道上因受到火焰的“热致效应”后,在各自的固有轨道上反复做跃迁和返回运动,在这个过程中就产生不同频率(波长)的自发射光谱;其次,火焰光度法无需外部光源做激发,所以火焰光度法在使用时阴极灯是关闭的,也就是不会产生荧光效应的。

以上仅是我个人的见解。
明白了,谢谢安老师的三点解惑!但是我又有了新的问题,原子吸收光谱仪关闭空心阴极灯后,能否作为火焰原子发射光谱仪呢?另外,原子荧光和原子发射的激发源不同,那他们辐射的光是否一样?我觉的成分是一样的,可能强度不同,原子荧光测量以共振荧光为主的所有荧光强度,原子发射测量第一共振线或其它共振线的强度,不知对不对?还有,对于同一元素。它的共振荧光和第一共振线时候不是同一谱线?麻烦安老师了,学业不精,困惑实在太多。
夕阳
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原文由 learner1999(learner1999) 发表:
明白了,谢谢安老师的三点解惑!但是我又有了新的问题,原子吸收光谱仪关闭空心阴极灯后,能否作为火焰原子发射光谱仪呢?另外,原子荧光和原子发射的激发源不同,那他们辐射的光是否一样?我觉的成分是一样的,可能强度不同,原子荧光测量以共振荧光为主的所有荧光强度,原子发射测量第一共振线或其它共振线的强度,不知对不对?还有,对于同一元素。它的共振荧光和第一共振线时候不是同一谱线?麻烦安老师了,学业不精,困惑实在太多。


(1)原子吸收光谱仪当做火焰光度计使用时原本就要关闭阴极灯的,也就是临时当做火焰光度计使用了。至于你说的原子发射光谱仪是需要温度很高的电弧光源或者氩气等离子体物理火焰作为激发光源来完成原子的电离的过程,这是原子吸收3000度以下温度的化学火焰难以胜任的,所以原子吸收作为火焰光度计只适宜侧量一些易于解离的浓度高的低温元素,例如:钾、钠、钙、镁。

(2)至于原子吸收和原子荧光尽管使用的都是阴极灯光源(我以前使用的是连续光源的汞灯),但一是个作为吸收用;一个是作为激发用;其发射强度可能有所不同的。

(3)原子吸收阴极灯或者样品的跃迁过程,的确有共振线和其他次灵敏线的区别,这要依据具体样品的浓度而定。一般使用共振线,这是因为共振线的能量强,信噪比好。

(4)至于你说的“对于同一元素。它的共振荧光和第一共振线时候不是同一谱线?”的问题;首先我没有听说过“共振荧光”这一说法;其次也没有“第一共振线”的说法。一个元素的基态原子可能有多个电子在各自的轨道(能级)上运行。当电子受到热致(火焰)效应、场致(磁场)效应和撞击效应后,其各个轨道(能级)上的电子会暂时脱离原轨道,也就是所说的“跃迁”现象,随后跃迁的电子吸收到了阴极灯发射的谱线能量后,又会返回原来的轨道,阴极灯能量损失的多少与待测元素的“跃迁”原子数量(浓度)有关。由于不同原素的原子结构不同,其电子的数量和轨道也不同,从而产生的“跃迁”的距离也不同,也就是产生的发射的频率(波长)不同了。而最外层轨道上的电子由于受到原子核的束缚力最弱,因而最容易产生“跃迁”;所以专家们就把原子结构的最外层的电子产生的谱线称之为“共振线”,也叫“第一灵敏线”,以此类推,依据其他轨道上的电子发射谱线的强弱,分为第二(次灵敏线)、第三、第四……不同的灵敏线。至于荧光的发射谱线由于均比激发波长要长,因此荧光的发射谱线与原吸的共振线不会是同一个波长的,也不是同一个概念。
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2020/12/12 21:45:35 Last edit by anping
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