第4章　氢化物发生-原子荧光光谱法

4.1　HG-AFS法的发展概况

原子荧光光谱法（AFS）是介于原子发射光谱（AES）和原子吸收光谱（AAS）之间的光谱分析技术，它的基本原理就是：基态原子吸收合适的特定频率的辐射而被激发至高能态，而后激发态原子在去激发过程中以光辐射的形式发射出特征波长的荧光。

从20世纪60年代初期Winefordner和Vickers提出原子荧光分析技术以来，AFS已走过了40多年的发展道路，就原子荧光技术本身来讲，它同时具有原子发射和原子吸收光谱技术的优点，同时又克服了两种方法的不足。AFS技术具有特点：a.谱线简单，仅需分光本领一般的分光光度计，甚至可以用滤光片等进行简单分光后用日盲光电倍增管直接测量；b.灵敏度高，检出限低；c.适合多元素同时分析。

在前期的AFS技术发展中，所使用的激发源一般为蒸气灯，氙弧灯或无极放电灯，原子化器一般为火焰。由于当时仪器多采用直流检测系统，所以往往不得不对热辐射和光辐射等干扰进行补偿，限于激发源的强度和原子化器的效率以及种种干扰，常常难以得到令人满意的检测水平，并未得到人们的广泛重视。

20世纪70年代末期，由于高强度空心阴极灯（HCL），激光器及各种高效原子化器（如ICP、无火焰原子化器等）的使用，AFS技术又得到了较大的发展，对于某些元素来讲，若以激光为激发源，即使使用火焰为原子化器也能得到同电热原子器AAS相近的灵敏度，而一旦将激光器与电热原子化器结合，某些元素的检出限已可达到fg级（femto gram），这已使AFS成为尖端技术中应用的先进分析技术。

同时，高强度空心阴极灯与ICP结合的AFS技术已得到了人们的重视，并有商品仪器出现（如Baird Co.AFS-2000），由于ICP具有很高的原子化效率，很少有散射现象，加之由于高温可以使激发态原子进一步离子化，又为开发新的离子荧光光谱打下了基础，在ICP发射光谱中经常遇到的谱线重叠干扰等问题，也可由于AFS技术的出现而得以克服，从而使诸如稀土分析等应用问题得以解决。

把氢化物发生与AFS结合是一种具有较大实用价值的分析技术，这是因为氢化物可以在氩氢焰中得到很好的原子化，而氩氢焰本身又具有很高的荧光效率以及较低的背景，它具有原子吸收和原子发射光谱两种技术的优势并克服了某些方面的缺点。它具有分析灵敏度高、干扰少、线性范围宽、可多种元素同时分析等特点，是一种优良的痕量分析技术。

这些因素的结合使得采用简单的仪器装置即可得到很好的检出限，早在20世纪70年代末，英国的Kirkbright Thompison等就已开展了这方面的研究，但从实用角度讲，他们的工作有两大不足：一是未能解决铋的光谱干扰问题，从而限制了它的实际应用；二是需要大量的氢气和氩气，分析速度慢，分析成本高。

在中国，郭小伟等亦开展了这方面的研究，他们以溴化物无极放电灯作光源成功地解决了铋的光谱干扰问题，使之运用于像地球化探样品这样复杂的实际样品分析；其次是利用氢化物发生所产生的氢气，使之在电热石英炉中形成氢焰，氢气用量大幅度下降，从而使HG-AFS方法成为实用性很强的高效低耗的分析技术，应当讲，HG-AFS技术是具有中国特色的分析方法。