第4章　氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法

4.1　HG-AFS法的發(fā)展概況

原子熒光光譜法（AFS）是介于原子發(fā)射光譜（AES）和原子吸收光譜（AAS）之間的光譜分析技術，它的基本原理就是：基態(tài)原子吸收合適的特定頻率的輻射而被激發(fā)至高能態(tài)，而后激發(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。

從20世紀60年代初期Winefordner和Vickers提出原子熒光分析技術以來，AFS已走過了40多年的發(fā)展道路，就原子熒光技術本身來講，它同時具有原子發(fā)射和原子吸收光譜技術的優(yōu)點，同時又克服了兩種方法的不足。AFS技術具有特點：a.譜線簡單，僅需分光本領一般的分光光度計，甚至可以用濾光片等進行簡單分光后用日盲光電倍增管直接測量；b.靈敏度高，檢出限低；c.適合多元素同時分析。

在前期的AFS技術發(fā)展中，所使用的激發(fā)源一般為蒸氣燈，氙弧燈或無極放電燈，原子化器一般為火焰。由于當時儀器多采用直流檢測系統(tǒng)，所以往往不得不對熱輻射和光輻射等干擾進行補償，限于激發(fā)源的強度和原子化器的效率以及種種干擾，常常難以得到令人滿意的檢測水平，并未得到人們的廣泛重視。

20世紀70年代末期，由于高強度空心陰極燈（HCL），激光器及各種高效原子化器（如ICP、無火焰原子化器等）的使用，AFS技術又得到了較大的發(fā)展，對于某些元素來講，若以激光為激發(fā)源，即使使用火焰為原子化器也能得到同電熱原子器AAS相近的靈敏度，而一旦將激光器與電熱原子化器結合，某些元素的檢出限已可達到fg級（femto gram），這已使AFS成為尖端技術中應用的先進分析技術。

同時，高強度空心陰極燈與ICP結合的AFS技術已得到了人們的重視，并有商品儀器出現(xiàn)（如Baird Co.AFS-2000），由于ICP具有很高的原子化效率，很少有散射現(xiàn)象，加之由于高溫可以使激發(fā)態(tài)原子進一步離子化，又為開發(fā)新的離子熒光光譜打下了基礎，在ICP發(fā)射光譜中經(jīng)常遇到的譜線重疊干擾等問題，也可由于AFS技術的出現(xiàn)而得以克服，從而使諸如稀土分析等應用問題得以解決。

把氫化物發(fā)生與AFS結合是一種具有較大實用價值的分析技術，這是因為氫化物可以在氬氫焰中得到很好的原子化，而氬氫焰本身又具有很高的熒光效率以及較低的背景，它具有原子吸收和原子發(fā)射光譜兩種技術的優(yōu)勢并克服了某些方面的缺點。它具有分析靈敏度高、干擾少、線性范圍寬、可多種元素同時分析等特點，是一種優(yōu)良的痕量分析技術。

這些因素的結合使得采用簡單的儀器裝置即可得到很好的檢出限，早在20世紀70年代末，英國的Kirkbright Thompison等就已開展了這方面的研究，但從實用角度講，他們的工作有兩大不足：一是未能解決鉍的光譜干擾問題，從而限制了它的實際應用；二是需要大量的氫氣和氬氣，分析速度慢，分析成本高。

在中國，郭小偉等亦開展了這方面的研究，他們以溴化物無極放電燈作光源成功地解決了鉍的光譜干擾問題，使之運用于像地球化探樣品這樣復雜的實際樣品分析；其次是利用氫化物發(fā)生所產(chǎn)生的氫氣，使之在電熱石英爐中形成氫焰，氫氣用量大幅度下降，從而使HG-AFS方法成為實用性很強的高效低耗的分析技術，應當講，HG-AFS技術是具有中國特色的分析方法。