论原子荧光光谱分析技术的创新与发展

摘要：在实际的微量元素测定过程当中，原子荧光光谱分析技术具有重要性的关键作用，例如砷、汞、锗、硒等微量元素。原子荧光光谱分析技术同时也是很多高端专利技术的基础，如高强度空心阴极灯、小火焰原子化等等，并且这些技术目前均已申请了国家专利保护。同时利用原子荧光光谱分析技术还研制出多通道光谱仪、六价铬检测光谱仪等等。由此可以看出在未来的发展当中，原子荧光光盘分析技术预计将会有更进一步创造价值。基于此，本文将主要讨论了原子荧光光谱仪的创新及发展。

关键词：原子荧光光谱；分析技术；创新；发展

一、 原子荧光光谱的相关概述

原子荧光光谱法（AFS）是介于原子发射光谱法（AES）和原子吸收光谱法（AAS）之间的光谱分析技术。原子荧光分析技术自二十世纪六十年代被提出以来已经走过了四十多年的发展道路，它具有原子发射和原子吸收两种技术的优点，同时又克服了两种方法的一些不足之处。原子荧光光谱法是通过测量待测元素的原子蒸汽在特定频率辐射能激发下所产生的荧光强度来测定待测元素含量的一种仪器分析方法，由于其采用的蒸汽发生进样技术，使得待测的元素容易与基体分离，从而降低了基体干扰；样品在氩氢火焰中原子化，原子化效率很高而且背景较低。所以原子荧光光分析技术主要有谱线简单、灵敏度高、检出限低、适合多种元素同时测定等优点。

经过我国广大分析工作者二十多年的努力，原子荧光分析技术已经成为一种成熟的分析方法，处于国际领先水平。并且已经被确定为我国饮用天然矿泉水、生活饮用水、土壤、各种食品农产品检验、化妆品检验标准中重金属检测的国家标准。

二、 原子荧光光谱分析技术的创新应用

（一） 样品的测试

我国较早时候是将原子荧光光谱分析技术运用在对样品的测试工作当中，而到如今，经过多年的发展与创新，我国在对土壤、煤炭、岩石、水系沉积物以及各类矿石样品中许多微量元素如砷、锑、蹄、汞、铋、硒、锗等的测试中，最常用的测试方法之一就是原子荧光光谱分析技术。其后，原子荧光光谱分析技术所涉及的研究领域越来越广泛，譬如生物样品的测试、水质样品的测试以及空气样品的测试等等。尤其是近年来原子荧光光谱分析技术在农业领域、食品领域、医药领域、卫生防疫领域以及环境领域等的生物样品检测当中得到了非常迅速的发展。另外，在水质样品的检测和分析工作当中，原子荧光光谱分析技术的应用也越来越更广泛，如对水质样品中的一些元素如砷、铋、锗、锡、硒等的测试方面的报道近年来就有很多；再就是对一些工作场所空气中有毒物质的检测也需要应用到原子荧光光谱分析技术，其中，利用原子荧光光谱分析技术来测试空气中的镉、硒、砷、碲等元素已经于2004年正式列入了我国的测试标准。

（二） 样品的分解

在原子荧光光谱分析技术的支持下，在地质样品的分解方面，除却传统的酸溶分解以外，还可也采用艾斯片试剂来分离地质样品中的一些痕量元素，如碲、硒等，从而尽量消除测试过程中的一些干扰因素。再者，为了节省时间，还可以利用碱熔来分解地质样品，譬如在测试样品中的锗元素之时，可以通过共享钨、氟、钼等元素的氢氧化钾碱熔体系溶液，并在用磷酸酸化后直接测定。再者，用有了原子荧光光谱分析技术，还可以利用过氧化钠溶解样品，并以盐酸酸化，这样不用分离基体就可以连续测定锑矿中的硒、铋、砷、锡等元素。另外，以琼脂为悬浮剂并采用悬浮液来测定土壤中的硒、铋、砷等元素，可以省去地质样品的化学前处理过程，从而节省时间、简化操作。而对于生物样品的分解来说，由于生物样品的种类有很多，且往往其待测元素在生物样品中的含量都较低，以及还有很多生物样品中会含有一些有机基体，从而会对其的分解和测试产生一定的干扰；譬如在以酸来消解生物样品之时，如果没有充分破坏其样品当中的有机基体，那么这部分有机体就可能会以不饱和有机酸的状态在消解液当中残留下来，并对接下来的测试工作产生一些干扰。根据现有的研究报道证实，一些有机体对锑、砷、铋、镉等元素的测定有着较大的影响，因此在测定生物样品中的元素之时，应当要先对其中的有机组分进行彻底消解，其中比较有优势的消解方法是微波消解法。

（三） 其他创新技术

由于原子荧光光谱仪具有很多优点，如无色散、不等距光路、短焦等等，因此在用原子荧光光谱仪来检测地质样品中的金元素时有着较好的效果。再就是杨萌等科研人员在近年来新设计了一种低温等离子体原子荧光光谱联用实验装置，它的主要优点是可以利用介质阻挡放电来产生低温等离子体，然后再通过剥蚀ABS塑料样品而产生大量汞蒸气，继而将这些汞蒸气引入到原子荧光光谱仪中进行检测。另外，利用原子荧光光谱分析技术所制造的特种空心阴极灯也是一大新发明，它能够代替微波来激发无极放电灯，从而作为激发光源，这在很大程度上解决了铋对光谱的严重干扰问题。

三、 原子荧光光谱分析技术的发展

现阶段，我国的原子荧光光谱分析技術已经处于了世界的领先水平，并且其应用的领域也在科学家的不断研究下正变得越来越广泛，比如技术有空心阴极灯、低温点火装置、小火焰原子化技术等，仪器有多通道光谱仪、一体化光谱仪等。但是随着社会的高速发展，原子荧光光谱分析技术的应用范围还将会不断地普及与扩展，并且在原子荧光光谱分析的技术方面，还需要不断地加以创新和调整，所以说还有一些领域需要相关工作者们不断地探索与创新。相信在不久的将来，小至食品安全领域，大至环境科学等领域，都将会需要原子荧光光谱分析技术与色谱相结合，共同为此作出贡献。特别是目前的发展中阶段，人们的生活环境已经越来越差，而我国也将环境保护作为了我国的一项重要性基本国策，所以，将原子荧光光谱分析技术引入到环境监测中来，将势必会对未来的环境监测工作中起到重要性的推动作用。

四、 结语

综上所述，只有通过相关科研工作者的不断学习、研究以及创新，才能够令我国的原子荧光光谱分析技术得到更进一步的发展。相信在不久的将来，原子荧光光谱分析技术将会为我国带来更多便利的应用。

参考文献：

[1]李刚，胡斯宪，陈琳玲.原子荧光光谱分析技术的创新与发展[J].岩矿测试，2013（03）：358-370.

[2]张锦茂，梁敬，董芳.中国30多年来原子荧光光谱仪器的发展与应用[J].中国无极分析化学，2013（04）：1-10.

作者简介：

靳熙，江苏省南通市，南通化学环境监测站有限公司。