三種光譜分析儀器的原理和區別

原子吸收光譜：是基于氣態的基態原子外層電子對紫外光和可見光的吸收為基礎的分析方法。(基于物質所產生的原子蒸氣對特征譜線(通常是待測元素的特征譜線)的吸收作用來進行元素定量分析的一種方法。

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

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


三者的區別與聯系
 

相似之處

1、從原理看，相應能級間躍遷所涉及的頻率相同;
2、都涉及原子化過程，其蒸發、原子化等條件相似。
3、吸收或者發射的強度于元素性質、譜線性質及外界條件具有相似或者相同的依賴關系。
 

不同之處
1、AAS多限于共振吸收，譜線相對簡單;AFS則更限于強度較大的共振線，譜線更簡單。
2、原理不同，產生方式不同，溫度不同，儀器結構不同，操作條件不同，分析對象、目的等各不相同。

　　
可以簡單/近似認為：1、火焰AAS法優點：精密度好、準確度高，操作簡單;缺點：樣品消耗多，不能多元素同時分析;2、電熱AAS和AFS優點：絕對檢出限低，樣品消耗少，但準確度差;3、經典電弧法AES主要是具有良好的多元素同時分析能力，其它均不夠突出。4.ICP優點：精密度和準確度高，多元素同時分析，線性分為寬和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，對難揮發難原子化元素的檢出限優于火焰法。

原子吸收光譜分析的特點

　　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);

　　準確度高：FAAS的RSD可達1~3%. 測定范圍廣，可測70種元素。

　　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、對復雜樣品分析干擾也較嚴重;石墨爐原子吸收分析的重現性較差。

原子發射光譜法的特點

　　靈敏度高(10-3~10-9g);選擇性好;可同時分析幾十種元素;線性范圍約2個數量級。若采用電感耦合等離子體光源，則線性范圍可擴大至6~7個數量級，可直接分析試樣中高、中、低含量的組分?？蛇M行定性分析，此特點優于原子吸收法。缺點：1).在經典分析中，影響譜線強度的因素較多，尤其是試樣組分的影響較為顯著，所以對標準參比的組分要求較高。2).含量(濃度)較大時，準確度較差。3).只能用于元素分析，不能進行結構、形態的測定。4).大多數非金屬元素難以得到靈敏的光譜線。

原子熒光光譜法的特點

　　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;譜線干擾較少，可以做成非色散AFS;校正曲線范圍寬(3~5個數量級);易制成多道儀器——多元素同時測定;熒光淬滅效應、復雜基體效應等可使測定靈敏度降低;散色光干擾;可測量的元素不多，應用不廣泛(主要音位AES和AAS的廣泛應用，與它們相比，AFS沒有明顯的優勢)。多數人表示使用原子熒光和原子吸收比較多，幾乎每個實驗室也都會配備這兩種儀器，并且多數也都是安排在一個實驗室里面，到底兩者有何區別呢?
 

原子熒光和原子吸收的區別

　　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-躍遷光譜(熒光)。

　　3、靈敏度不同：

　　對于原子吸收，增加光源強度同時會增加背景吸收，而原子熒光信號強度與激發光源強度成正比，故靈敏度可以極大提高。

　　總的來說，從其用途上，原子熒光檢測的項目具有局限性，現只能檢測砷、汞等十一種元素。原子吸收的檢測面比較廣。多數實驗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。這個是原子熒光的最大缺陷。它只能檢測在常溫下能夠生成氣態氫化物的、能夠發射熒光的元素，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勁，所以就有了推廣的價值。原子吸收屬于吸收光譜，原子熒光雖然儀器結構上與原子吸收相似但是原子熒光屬于發射光譜，只是屬于光致發光，這就是原理上的區別。