同步荧光光谱法在环境分析中的应用
王水水浴消解-原子荧光法同时测定土壤中汞和砷
王水水浴消解 - 原子荧光法同时测定土壤中汞和砷摘要: 将土壤环境监测样品中砷,汞元素同步消解前处理,原子荧光光谱仪同时测定。
该方法可同时消解,同时分析土壤中的汞、砷,节约了分析测试时间,简化了试验步骤,提高了分析效率。
结果表明该法测汞和砷的测定下限分别可以达到0.002mg/kg和0.01mg/kg,测定汞的相对标准偏差(RSD%)为3.67%,回收率在85.0%-100.1%;测定砷相对标准偏差(RSD%)为1.13%,回收率在80.0%-98.3%。
方法简便,完全适用于土壤中砷、汞的检测。
关键词;土壤汞砷同时测定原子荧光王水消解Simultaneous determination of mercury and arsenic in soil by aqua regia water bath digestion and atomic fluorescence methodAbstract:The arsenic and mercury elements in the soil environmental monitoring samples were simultaneously digested and pre-processed, and the atomic fluorescence spectrometer was simultaneously measured. The method can simultaneously digest and analyze mercury and arsenic in the soil at the same time, which saves analysis and testing time, simplifies the test steps, and improves the analysis efficiency. The results show that the lower limit of the determination of mercury and arsenic by this method can reach 0.002mg/kg and 0.01mg/kg, respectively, the relative standard deviation (RSD%) of mercury is 3.67%, and the recovery rate is 85.0%-100.1%; for the relative determination of arsenic The standard deviation (RSD%) is 1.13%, and the recovery rate is 80.0%-98.3%. The method is simple and suitable for the detection of arsenic and mercury in soil.Keywords:Soil mercury arsenic simultaneous determination atomic fluorescence aqua regia digestionLou Yinjun, Ji Zhiyuan,Ji Jianying(Hangzhou Environmental Detection Technology Co., Ltd., Hangzhou310000, Zhejiang)前言: 中国正迈向发达国家队列,工业制造正在崛起,有机化工、钢铁、印染等行业的污染物排放大大影响了人们的生活,确保有效控制环境风险十分重要,因此,汞、砷、的检测具有重要的意义。
荧光分析法检测原理及应用举例
1 荧光定义某些化学物质从外界吸收并储存能量而进入激发态,当其从激发态回到基态时,过剩的能量以电磁辐射的形式放射出去即发光,称之为荧光。
可产生荧光的分子或原子在接受能量后引起发光,供能一旦停止,荧光现象随之消失。
2 荧光分类由化学反应引起的荧光称为化学荧光,由光激发引起的荧光称为光致荧光,课题主要研究光致荧光。
按产生荧光的基本微粒不同,荧光可分为原子荧光、X 射线荧光和分子荧光,课题主要研究分子荧光。
3 光致荧光机理某一波长的光照射在分子上,分子对此光有吸收作用,光能量被分子所吸收,分子具有的能量使分子的能级由最低的基态能级上升至较高的各个激发态的不同振动能级,称为跃迁。
分子在各个激发态处于不稳定的状态,并随时在激发态的不同振动能级下降至基态,在下降过程中,分子产生发光现象,此过程为释放能量的过程,即为光致荧光的机理。
光致荧光的过程按照时间顺序可分为以下几部分。
分子受激发过程在波长为10~400nm的紫外区或390~780nm的可见光区,光具有较高的能量,当某一特征波长的光照射分子时,是的分子会吸收此特征波长的光能量,能量由光传递到分子上,此过程为分子受激发过程。
分子中的电子会出现跃迁过程,在稳定的基态向不稳定的激发态跃迁。
跃迁所需要的能量为跃迁前后两个能级的能量差,即为吸收光的能量。
分子跃迁至不稳定的激发态中即为电子激发态分子。
在电子激发态中,存在多重态。
多重态表示为2S+1。
S为0或1,它表示电子在自转过程中,具有的角动量的代数和。
S=0表示所有电子自旋的角动量代数和为0,即所有电子都是自旋配对的,那么2S+1=1,电子所处的激发态为单重态,用Si 表示,由此可推出,S即为基态的单重态,S1为第一跃迁能级激发态的单重态,S2为第二跃迁能级激发态的单重态。
S=1表示电子的自旋方向不能配对,说明电子在跃迁过程中自旋方向有变化,存在不配对的电子为2个,2S+1=3,电子在激发态中位于第三振动能级,称为三重态,用Ti 来表示,T1即为第一激发态中的三重态,T2即为第二激发态中的三重态,以此类推。
光谱分析在环境及生物化学分析中的应用
光谱分析在环境及生物化学分析中的应用摘要:随着人类社会的不断发展和进步,带来了环境问题,土壤以及水体中的重金属、空气中的氮氧化物以及大颗粒物质、固体液体废弃物等具有极大的危害性。
同时土壤、大气中的部分元素进入人体,会造成一定的危害,这就需要借助光谱分析快速检测、分析以及评估。
目前在环境监测中一般应用原子荧光光谱技术,该技术是光谱分析重要的组成部分,是测定水质、土壤和水系沉淀物中砷、汞、铅等元素的国家标准。
同时光谱分析技术同样应用于生物化学分析中,快速便捷地检测相关成分。
基于此,本篇文章对光谱分析在环境及生物化学分析中的应用进行研究,以供参考。
关键词:光谱分析;环境;生物化学分析;应用引言近年来我国的生态环境质量逐步改善,但是仍存在一定污染。
面对排放到环境中不同种类、不同形态的污染物,尤其是痕量和超痕量的有毒有害污染物,我国的环境样品分析任务仍十分艰巨。
这些污染物包括无机污染物、有机污染物和微生物等,主要分布在水体、大气、土壤、固体废弃物及生物体内,对环境和人类健康危害大。
当某一区域的环境受到污染时,为了查明污染物的组成和含量,需要应用分析化学中的光谱分析方法等对样品进行定性定量分析。
1光谱检测技术光谱检测技术是指以光的发射以及吸收原理为基础而进行的分析方法,依照检测光谱的过程以及光线强弱来完善检测元素的定量与定性分析。
在实际进行食品安全检测时,一般选取吸收光谱、发射光谱以及散射光谱三种形式来查看食品中是否存在检测元素。
现阶段,食品安全检测部门在进行食品安全检测时,可供选择的光谱化学分析技术类型较多,使用频率较高的是基于荧光分析法的等离子发射光谱技术。
利用这种方法进行食品安全检测时,不仅有着良好的敏感性,同时本身具有较好的抗干扰性能,对检测环境要求较低,能够获得较为精准的检测结果,此外,这种检测手段还具有很好的专一性。
因此,荧光分析法通常被应用在食品安全快速检测工作中,表现出了较好的检测性能与检测速度,可以在较短的时间内检测出食品中的成分,同时获得的检测结果还具有较好的精准性,在食品安全检测中有着非常广的应用。
同步辐射光电离质谱技术(刘付轶)
概述
3. 同步辐射光电离
光电离质谱技术2
C.场致电离技术 零动能电子谱(ZEKE) 脉冲场致电离-光电子谱(PFI-PE) 质量分辨阈值电离谱(MATI)
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4. 总结
概述
离子源 光电离 同步辐射光电离
光吸收谱技术; 荧光激发谱技术; 光电子能谱技术; 光电离质谱技术:
A.电子离子谱 B.成像技术 C.场致电离技术
➢ 生物分子团簇光电离质谱 ➢ 气溶胶光电离质谱 ➢ 气相自由基反应质谱 ➢ 星际物质光化学反应
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国内外相关的实验站
1.美国ALS的化学动力学线站(三代光源)
研究领域:时间分辨动力学、气溶胶化学、光电子/光离子成像、燃烧化学、星际化学、 生物分子质谱、团簇科学、纳米物理、氦滴光谱、高分辨光谱。
2.台湾NSRRC的真空紫外线站(三代光源)
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概述
3. 同步辐射光电离
光电子能谱技术(略)
KEe = hv – E0
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概述
3. 同步辐射光电离
光电离质谱技术1
A.电子离子谱 (阈值)光电子谱(TPES) 正/负光离子谱(PIE) (阈值)光电子-光离子符合谱(TPEPICO)
B.成像技术 光电子成像 光离子成像 (阈值)光电子-光离子符合-成像 (TPEPICO-Imaging)
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实验装置介绍
1. 原子分子物理线站
原子分子物理实验站主体的示意图
SR
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实验装置介绍
开展的实验工作
正 / 负离子质谱 生物小分子复合团簇 星际物质光电离 质量分辨阈值电离谱 光电子-离子符合谱
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实验装置介绍
符合-成像装置
阈值光电子谱
土壤污染检测手段分析论文(共2篇)
土壤污染检测手段分析论文(共2篇)摘要:土壤污染检测问题已经不是一个国家的问题,它同时也是国际性的问题,环境污染检测涉及的面较广。
环境污染检测不仅包括水质检测、大气污染物检测、物理污染检测等,现代环境检测还涉及到土壤污染检测,土壤污染检测包括农1活质量的提高,产生了很多固定废物,由于处理不当导致很多有害物质随着雨水进入土壤,再加上农业化水平提高,大量的化肥和农药被应用到农业生产中。
导致土壤质量严重下降,因此影响到土壤正常性能发挥致使农作物产量下降都是土壤污染。
1.2土壤污染有哪些危害土壤在受到病原体的感染以后就能够传播各种疾病,这些病原体一般是通过带有病原体的人的粪便或者他们洗涤衣物的污水对土壤造成污染,当植物被种植在被污染土壤上会传染各种疾病;有毒化学物质污染土壤以后,间接的对人们造成影响,主要是通过农作物、地表水以及地下水对人的身体健康产生影响。
2土壤污染的特点有哪些致10年。
大气和水体都被污染,切断污染源以后利用自然净化也会造成污染问题持续逆转的情况发生,而且较难降解的污染物经过长时间累计,用自然净化的手段是很难完成降解工作的[3]。
有的时候还需要采取换土的方式解决土壤污染问题,土壤治理问题是一项耗时又费钱的工作,所以说土壤改善技术并未在我国广泛的推广。
土壤污染危害程度较深,因为土壤污染潜伏性和污染周期性较长。
例如,日本发生的铬中毒事件,从1963年共有130人患病,而且很多人食用含镉稻米而中毒,含镉稻米就是土壤污染的表现形式之一。
据专家统计被镉污染的土壤要经过10到30年土壤才能被完全改善。
3土壤污染检测手段分析3.1冲洗法完成检测工作相色谱技术,就必须克服这几项缺点。
3.3AFS检测方法AFS检测方法也就是现在所说的原子荧光光谱法,荧光光谱法和其他技术相比综合了原子吸收以及原子发射光谱的优点,是一项较为优秀的痕量分析技术,它的优点就是仪器结构较为简单,灵敏度较高、对气相干扰很少、分析多元素速度较快,所以说AFS检测方法被广泛的应用在土壤污染检测中。
荧光分析法在药物分析中的应用新进展探索
荧光分析法在药物分析中的应用新进展探索摘要:在分析研究理论的基础上,探讨了其在药物分析中的应用,并提出了今后的发展方向。
我们就是在探索荧光分析法在药物分析中的应用新进展。
关键词:荧光分析法;药物分析;应用新进展前言:根据分析化学以及药物化学分析理论,药物分析在此基础上发展。
电化学分析、色谱以及光化学分析是常见的手段。
而其中光化学分析中包括原子吸收光谱分析和荧光分析等等,分析中光化学分析是很好的选择,它的灵敏度很高,检测比较准确,优势也比较突出。
在本文中使用荧光分析法加快药物分析的研究。
荧光分析法与其他分析法不同,最主要的优势就是具有较少的干扰、灵活度高、线性的范围较宽,而且仪器结构比较简单,成本也比较低。
目前应用到了生活中的各个领域,比如说在药物分析中和环境保护中。
一、常见的荧光分析法的应用1、同步荧光光谱法在药物分析中,常用的方法有同步荧光光谱法,主要包括不同类型的方法,如恒波长法、恒能量法法和可变角法。
我们采用恒波长法进行分析,它在药物分析中的应用是扫描检测激发波长和发射波长之间的距离,实现药物相关含量的检测,分析过程中要注意波长间距的选择,避免荧光光谱的变化利用化合物的特性进行优化,消除干扰,降低强度。
这个技术它的灵活度较高,分辨率越强,已经成为检测样品中的有效方法。
2、胶束增敏荧光分析法在药物分析中胶束增敏荧光法它是在20世纪后期兴起的一种化学分析方法,同步荧光技术的原理是扫描发射和激发波长,得出荧光光谱。
其主要原理是检测药物分子结构或分子温度、电荷等的变化,结合微观条件下胶束引起荧光分子无辐射还原的特点。
在这种变化的同时,速度不变,量子效率提高分子中的成分被吸附在外围,对其行动进行限制。
这种缝隙法比较简便,检测的灵敏性也较高,具有较高的研究价值。
它具有增溶和增稳作用。
例如,发现甲醛在酸性介质中可以催化刚果红氧化成溴酸钾,生物活性混性十二烷基硫酸钠可以提高反应的灵敏度,可以更快地建立和测定甲醛的方法,测量的结果也与药典法相符。
ICP-AES构成原理以及在环境分析中的应用
气态进样装置 氢化物发生器 专用气体进样装置 碘离子氧化进样 气态硫化氢进样
南昌大学信息工程学院
Information school of nanchang university
@骑着炮弹进城作品
(三) ICP-AES原理及构成
3.3.2 Fassel(法塞尔)炬管
关键尺寸:外管内径:20mm;中间管外径18~19mm;中心管内径0.8-2.5mm。 结构因子:外管内径与中间管外径的比值应在0.9~0.95之间,超过0.95,会出现气 流啸声大,火焰不稳等现象。
着不断运动的电子。每个电子处在一定的能级上,具有一定的能量。在正常的情况
下,原子处于稳定状态,它的能量是最低的,这个状态被称为基态。当原子在外界 能量的作用下转变成气态原子,并使气态原子的外层电子激发至高能态。当从较高 的能级跃迁到较低能级时,原子将释放出多余的能量而发射出特征谱线。对所产生 的辐射经过摄谱仪器进行色散分光,按波长顺序记录在感光板上,就可呈现出有规
@骑着炮弹进城作品
(一) 引言
随着现代科学技术的迅速发展,分析化学在方法和实验技术方面都发生 了深刻的变化,特别是新的仪器分析方法不断出现,且其应用日益广泛,从 而使仪器分析在分析化学中所占的比重不断提高,并成为现代实验化学的重 要支柱。光学分析法是一类重要的仪器分析法,它主要根据物质发射、吸收 电磁辐射以及物质与电磁辐射的相互作用来进行分析的。光学分析法通常可 分为两大类:一是光谱分析法,根据辐射能量传递的方式,光谱方法可分为 发射光谱、吸收光谱、荧光光谱和拉曼光谱等。二是非光谱方法,例如:比 浊法,X射线衍射。本报告重点讨论第一类光谱分析法中的发射光谱法。
南昌大学信息工程学院
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同步辐射光源及其应用
同步辐射光源 及其应用 简介高 琛2008.12.20什么是同步辐射光束线磁场 电子轨道 电子束团HLS实验站相对论电子在磁场 中转向时,沿切线 方向辐射的电磁波v aPe =e 2 c (β γ ) 4 6π ε oρ2超新星爆发及其残骸,如金牛座蟹状星云。
《宋会要》记载: (公元1054年7月,) 客星 “昼见如太白,芒角四出,色赤白,凡见二十 三日。
”22个月后,“客星没,客去之兆也。
” 黑洞吸附带电粒子经典(等时)回旋加速器注入束流高频腔经典(等时)回旋加速器弱聚焦同步加速器注入束流高频腔经典(等时)回旋加速器注入弱聚焦同步加速器弯转磁铁 四极磁铁高频腔束流轨道强聚焦电子同步加速器插入元件:产生特征 不同的同步辐射弯转磁铁:使束流轨道 弯转,产生同步辐射高频腔:补充同步 辐射损失的能量, 或者加速电子四极磁铁:类似于透镜, 约束粒子轨迹横向尺寸真空室:保持10-9torr水平 的真空度,维持束流寿命注入束流高频腔经典(等时)回旋加速器注入弱聚焦同步加速器弯转磁铁 四极磁铁高频腔束流轨道1947年,Pollack领导的科研组 在美国通用电气公司70 MeV电 子同步加速器中首次观察到“人 造”的这种辐射。
强聚焦电子同步加速器N S同步辐射电子电子轨道弯转磁铁1/γS N S S SN N S S N N S S N N N 电子轨道中轴线Undulator(波荡器):多极干涉,频率趋同。
高亮度,准单色光。
弯铁插入件HLSN S同步辐射电子电子轨道弯转磁铁1/γS N S S SN N S S N N S S N N N 电子轨道中轴线Undulator(波荡器):多极干涉,频率趋同。
高亮度,准单色光。
弯铁插入件Wiggler(扭摆磁铁):强度叠加。
高功率,(一般)短波长。
HLSBEPC:第一代HLS:第二代SSRF:第三代Swiss Light Source (SLS)DIAMONDSSRCAPSESRF同步辐射光源的分代第一代:高能加速器寄生 亮度:~1012ph/s⋅mm2⋅mrad2⋅0.1%BW 第二代:专用 亮度:~1015ph/s⋅mm2⋅mrad2⋅0.1%BW 第三代:大量使用插入件 亮度:~1018ph/s⋅mm2⋅mrad2⋅0.1%BW 第四代:FEL、衍射极限环、ERL、…… 亮度:~1021ph/s⋅mm2⋅mrad2⋅0.1%BW自由电子激光原理色散段 调制段种子激光辐射段自由电子 激光输出λ电子束团密度调制(群居) 相干辐射能量调制衍射极限储存环b∆θ∆θb⋅∆θ>>λ:非相干迭加,I∝N b⋅∆θ~λ:相干迭加,I∝N2HALSERL单色亮度的重要性y u yu=y’u’=······ u’ y’I B= s·Ω·0.1%BW单色亮度的重要性y u yu=y’u’=······ u’ y’I B= s·Ω·0.1%BW表面吸附 分子内 氢转移 磁记录时间 (磁畴翻转) 电荷转移化学键的 断裂和重组1015101810211024光源亮度(ph/s·mm2·mrad2·0.1%BW)同步辐射的优点★单色亮度高 ★光谱连续、宽 ★准直性好 ★偏振 ★脉冲时间结构 ★稳定,可精确计算偏振和时间结构椭圆偏振光 线偏振光实验室发展史一期:1984~1991(计委1983.4立项) 总投资6,240万:机器建设,5条光束 线和实验站。
原子荧光光谱法同时测定环境水样中砷和汞
原子荧光光谱法同时测定环境水样中砷和汞原子荧光光谱法是一种常用的分析方法,可以同时测定环境水样中砷和汞的含量。
本文将详细介绍该分析方法的原理、操作步骤和应用。
一、原理原子荧光光谱法是基于原子能级的跃迁和荧光发射原理的一种分析方法。
通过将水样中的砷和汞原子化,激发原子使其跃迁到高能级,然后放出荧光信号,根据荧光信号的强度来确定砷和汞的含量。
二、操作步骤1. 样品处理:将待测水样进行预处理,首先将水样进行过滤,去除悬浮物和杂质。
然后根据需要,可以进行进一步的处理,如pH调整、酸化、还原等。
2. 仪器准备:根据实验需要,选择合适的原子荧光光谱仪。
检查仪器的状态,保持仪器的干燥、清洁和良好的工作条件。
根据样品的特点和要求,选择合适的测量模式、光源和检测器。
3. 校准曲线:根据待测样品的浓度范围,选择合适的标准品溶液,分别配制多个浓度的标准品溶液。
然后使用原子荧光光谱仪进行测量,绘制砷和汞的标准曲线。
4. 测量:将经过处理的样品注入仪器中,按照设定的测量参数进行测量。
同时测量标准样品并根据标准曲线计算样品中砷和汞的浓度。
5. 数据处理:根据仪器测量得到的荧光信号强度,通过标准曲线计算出砷和汞的浓度。
根据所得数据进行分析和判断。
三、应用原子荧光光谱法广泛应用于环境监测、食品安全、化工生产等领域。
具体应用包括但不限于以下几个方面:1. 环境水样监测:可用于监测地下水、河水、湖水、海水等环境水样中砷和汞的含量。
通过分析水质中的微量砷和汞元素,及时发现和预警水质污染问题。
2. 土壤监测:可用于土壤中砷和汞的含量监测。
通过对土壤样品进行处理和分析,了解土壤中砷和汞的含量分布情况,评估土壤污染状况。
3. 食品安全监测:可用于食品中砷和汞的残留物检测。
通过对食品样品进行处理和测量,了解食品中砷和汞的含量是否超标,保障食品安全。
4. 化工生产过程中的监测:可用于监测化工生产过程中废水、废气中的砷和汞元素。
通过对生产废水和废气样品进行分析,了解化工过程中砷和汞的排放情况,指导和改善生产过程。
XRF法定量分析
XRF法定量分析XRF法定量分析用X射线荧光光谱法对物相定量分析司海恩学号:1202101489本文主要介绍XRF的定量分析原理,新型XRF,如全反射XRF、同步辐射XRF的原理和应用做了简要的概述。
关键词:定量分析、X射线衍射、荧光、定量分析。
X射线荧光分析方法(XRF) 是20世纪60年代得到迅速发展和应用的一种快速元素定量高精密度的分析方法。
近几年来传统的波长色散和能量色散进展不大, 而同步辐射和全反射进展很快, 分析范围和实际应用日益扩大。
目前全世界大约有14000台XRF,其中能量色散月占3000台,仍然发挥主要作用。
XRF分析样品制备简单, 分析过程在常温下进行, 对环境污染较少, 相对于其它手段具有明显的优势。
X射线荧光光谱分析在很多领域得到广泛的应用,X射线荧光光谱仪定性半定量分析可检测绝大部分元素, 而且还具有可测含量范围大(10 - 6~100 %) 和对样品非破坏的特点, 对了解未知物的物质的组成及大致含量是一种很好的测试手段, 无需标样品即可对各种未知样品进行近似分析。
由于无标样定量分析方法的优越性, 目前已越来越多应用于实际中, 相关的报道也有不少[1 ,2 ] 。
在生物领域的应用方面,无标半定量分析法对生物样品进行检测分析, 由于不能同时测定C、H、O、N等轻元素, 而生物中C、H、O、N的含量占大部分, 其机体成分复杂, 采用X射线荧光无标半定量对生物样品中微量元素的准确定量有一定的难度。
因此人们有开发出其他的X射线荧光辐射法来改进七探测性能。
同步辐射同步辐射的特点是强度高, 稳定性好, 光谱范围广, 连续可调。
此外发射角小, 准直性好, 光束偏振, 背景很低。
由于同步辐射有这些独特的优点, 因而引起了分析家的莫大兴趣。
同步辐射是选择诱发X射线发射光谱。
由于吸收限的化学漂移, 反映相当于化学环境内层电子束缚能的系统变化, 因此用同步辐射分析痕量元素的化学态是可能的。
化学实验中的荧光光谱分析
化学实验中的荧光光谱分析荧光光谱分析是一种常用的分析技术,它能够通过测量物质在激发光作用下产生的荧光发射,来获得物质的结构和性质信息。
在化学实验中,荧光光谱分析被广泛应用于物质的定性和定量分析。
本文将介绍荧光光谱分析的原理、仪器以及实验操作。
一、荧光光谱分析的原理荧光现象是物质吸收能量后返回基态时发出的光辐射。
当物质受到紫外光或其他能量激发时,部分电子被激发至高能级,由于高能级的不稳定性,电子会迅速返回基态,并释放出荧光发射光。
荧光光谱分析便是基于这种原理进行的。
荧光光谱分析的关键是荧光的激发和发射过程。
首先,物质被激发后,激发态的电子会从吸收态跃迁到激发态,这个过程称为激发过程。
然后,在电子返回基态的过程中,由于能级差异,荧光光子会被发射出来,这个过程称为发射过程。
不同元素和化合物的荧光光谱具有独特的特征,可以对其进行分析和鉴定。
二、荧光光谱分析的仪器荧光光谱分析的仪器主要包括荧光光谱仪和激发光源。
其中,荧光光谱仪主要用于测量荧光发射光的强度和波长,激发光源则用于提供激发光。
荧光光谱仪通常由光源、样品室、分光仪和检测器等部分组成。
光源可以是氘灯、氙灯或者激光器。
样品室是放置样品的地方,通常使用石英或者玻璃制成,以透明材料为主要考虑因素。
分光仪可以将发射光按照波长进行分散,在荧光光谱仪中一般使用光栅作为分散元件。
检测器则用于测量发射光的强度,常见的检测器包括光电二极管和光电倍增管。
激发光源的选择主要根据被测物质的特点和分析要求。
一般来说,紫外光源是常用的激发光源之一,可以提供短波长的光线。
此外,还可以使用激光器作为激发光源,激光器的优点是能够提供大功率和单一波长的光。
三、荧光光谱分析的实验操作进行荧光光谱分析时,需要根据实际情况选择合适的荧光光谱仪和激发光源,然后按照以下步骤进行实验操作。
1. 准备样品:将待测物质制备成适当的溶液或固体样品。
2. 调节仪器参数:根据被测物质的性质和实验要求,调节荧光光谱仪的参数,如选择合适的激发波长和检测范围等。
同步辐射技术应用及发展
同步辐射技术应用及发展摘要:同步辐射是圆周运动和蛇行运动时高速电子发射的亮的电磁波,分别有连续和准单色的光谱。
真空紫外软X射线、硬X射线和红外线波段是优秀的光,被应用在基础科学、工程学、生物学、医学和环境科学。
本文叙述了同步辐射的特点、发生的方法及其应用实例,通过介绍其在生命科学、生物医学、高分子结构分析等领域的应用研究,说明同步辐射广泛的应用。
关键词:同步辐射,生命科学、生物医学、高分子结构分析1 绪论1947年,美国纽约州通用电气公司实验室的电子同步加速器首次在可见光范围内观察到了强烈的辐射,从此这种辐射被称为“同步辐射。
同步辐射是强度高、覆盖频谱范围广、可以任意选择所需波长,而且连续可调,是继激光光源之后的又一种新型光源。
同步辐射发现9年后,美国康奈尔大学用真空紫外波段同步辐射对稀有气体的吸收进行了系统研究,并取得了重要成果,从而使人们认识到同步辐射可作为真空紫外波段和X射线光源。
直到1974年,美国斯坦福直线加速器中心的研究小组在SPEAR对撞机上用同步辐射开展物理、化学、生物学方面的研究,使同步辐射的应用得到了迅猛的发展。
1.1 同步辐射的发现1947年4月16日,在美国纽约州通用电气公司的实验室中正在调试一台新设计的能量为70MeV的电子同步加速器,这台加速器与其他类型的电子加速器的一个重要不同点是它的真空室是透光的,原想这样可方便地观察到真空室里的装置(如电极位置)情况,但竟导致了一个重大发现。
就在这一天的调试中一位技工偶然从反射镜中看到了在水泥防护墙内的加速器里有强烈“蓝白色的弧光”。
经仔细分析,说明不是气体放电,而是加速运动的电子所产生的辐射,被称为同步辐射。
试验指出,这种辐射光的颜色随电子能量的变化而变化。
当电子能量降到40MeV时,光的颜色变为黄色;降到30MeV时,变为红色,且光强变弱;降到20MeV时,就看不到光了。
同步辐射的发现在当时科学界引起了轰动,不少科学家着手研究这种辐射的性质。
荧光分析法在生物领域的应用于发展
荧光分析法在生物领域的应用于发展摘要:本文对荧光分析法在检测细胞活性,测定生物样品,推断生物成虫日龄,研究生物群落动态的应用与进展进行了综述与分析。
并就其包含的不同方法进行一一介绍,展望了荧光分析法技术在生物领域中的应用前景。
关键词:荧光分析法生物领域应用发展引言:利用某些物质被紫外光照射后所发生的能反映出该物质特性的荧光,可以进行定性或定量分析的方法。
当照射停止后,如化合物的发射在10-9秒钟内停止,则称荧光超过此限度即称为磷光。
特点:灵敏度更高10-10-10-12g/ml,应用不如UV广泛。
SO2分子受特定光照射后处于激发态的SO2分子返回基态时发出荧光, 其荧光强度与SO2呈线性关系, 从而可测出气体浓度。
当检测仪器系统确定后,荧光总光强I与SO2浓度的之间的关系可表示为:I=KC 在稳定的条件下,这些参数也随之确定,k可视为常数。
因此,式I=kC 表示的紫外荧光光强I与样气的浓度C成线性关系。
这是紫外荧光法进行定量检测的重要依据。
荧光色谱法相关内容1.荧光色谱法的近期发展状况(1)近10年来,由于微量分析的需要迅速增加,灵敏度高选择性强的荧光分析法日益受到重视。
有关文献数量猛增,内容也从一般仪器及分析方法介绍发展到高精度、高灵敏度、自动化、多用途的新仪器新技术研究。
荧光分析对象从以无机样品为主发展到以有机及生化样品为主,并从成分分析向化学结构、化学形式、微观分析、空间分布等状态分析发展,应用遍及各个领域。
荧光光谱图册也陆续出版,美国费城Sadtler研究实验室自1974年起出版标准荧光光谱图及各专用荧光光谱图(如药物)。
荧光分析法的应用范围与发射光谱法、火焰光度法、质谱法等相仿,成为一种重要的仪器分析方法。
(2)荧光分析法在纳米生物分析中的应用巨大。
纳米荧光探针、纳米生物传感器等纳米生物分析材料器件的特性及其在生物分析中的应用。
对发光量子点、复合型荧光纳米粒子和具有光学活性的金属纳米粒子作为生物分子的标记探针取得了成果。
荧光光谱法可测定的有机物
荧光光谱法测定有机物荧光光谱法多用于水环境样品中单一或两种污染物的直接测定[冯立娟,辛长波.荧光法直接测定环境水中痕量苯酚.光谱实验室,2002,19(2):267-269。
张文伟,杨梅,李晓辉等.荧光法直接测定环境水中邻羟基苯甲酸和苯酚混合物的含量.光谱实验室,1999,16(5):586-589。
张文伟,辛长波,李晓辉,等.荧光光度法直接测定环境水中的苯酚和苯胺.分析试验室,2000,19(5):37-39。
宋社娟,沈珠琴,田桂英,等.荧光光谱法测定油气化探土壤样品中的烃.铀矿地质,1996,12(4),:234-237],如用于酚类、十二烷基磺酸钠、农药类等[刘文莉.荧光光谱法检测除草剂萘氧丙草胺.农药,2006,45(1):40-42。
张勇,慕俊泽,朱亚先,等.荧光光谱法研究有机污染物的环境行为.环境科学增刊,2004,25:82-85。
吴志皓,唐尧基,李桂敏,等.荧光分析法在环境有机污染物分析中的应用.分析仪器,2005(3):13-19],对于多环芳烃类污染物多采用间接荧光分析法或同步荧光光谱法测定[ANDRADE EIROA A,VA’ZQUEZ BLANCO E,LO’PEZ MAHIA P,et al. Determination of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in a complex mixture by second—derivative constant-energy synchronousspectrofluorimetry [J].Talanta, 2000, 51: 677-684;Paula Rodr’lguez-Sanmart’in,Antonio Moreda-Pi’neiro, Adela ermejo-Barrera,et al. Ultrasound-assisted solvent extraction of total polycyclic aromatic hydrocarbons from mussels followed by spectrofluorimetric determination [J].Talanta, 2005, 66: 683-690. ]在有机物的荧光分析中,脂肪族有机化合物本身会发荧光的不多,但有许多都能和某种有机试剂反应,其产物具有荧光特性,可进行荧光分析。
原子荧光光谱法同时测定环境水样中砷和汞
原子荧光光谱法同时测定环境水样中砷和汞1. 引言1.1 研究背景在过去的几十年里,随着工业化的快速发展和人类活动的增加,环境污染问题日益严重。
砷和汞作为重金属污染物质之一,由于其毒性较大且对人体健康有害,成为环境监测的重点物质之一。
传统的检测方法需要耗费大量时间和成本,并且具有操作复杂、灵敏度低等缺点。
寻找一种快速、准确、经济的检测方法显得尤为重要。
1.2 研究意义砷和汞是环境中常见的重金属污染物,它们对人类健康和生态环境造成严重影响。
砷可通过饮用水、食物等途径进入人体,长期摄入砷会导致慢性中毒,甚至引发皮肤病、癌症等严重疾病。
而汞也具有较强的毒性,长期接触汞蒸气或汞化合物会损害中枢神经系统、呼吸系统等,对人体健康造成危害。
准确、快速地检测环境水样中的砷和汞含量对于环境监测和保护具有重要意义。
原子荧光光谱法是一种敏感、精确的检测方法,能够同时测定多种元素的含量,具有操作简便、分析速度快的优点。
本研究将利用原子荧光光谱法对环境水样中的砷和汞进行快速检测,为环境保护提供可靠的数据支持,有助于开展相关的环境治理和污染防控工作。
通过本研究的实施,可以更好地了解砷和汞在环境中的分布和迁移规律,为减少砷和汞污染,保护人类健康和生态环境做出贡献。
【字数:209】2. 正文2.1 原子荧光光谱法介绍原子荧光光谱法(Atomic Fluorescence Spectrometry,AFS)是一种高灵敏度、高选择性的分析技术,广泛应用于环境水样中痕量重金属元素的测定。
其原理是当样品中的金属元素被原子化后,被激发到激发态时,由于受内层电子的过程促发,导致辐射跃迁,产生特定波长的荧光。
通过测量样品中不同金属元素产生的荧光强度,可以确定样品中各种金属元素的含量。
原子荧光光谱法具有灵敏度高、分析速度快、准确度高等优点,尤其对痕量金属元素的测定具有独特的优势。
在环境水样中,砷和汞是常见的重金属污染物,其对人体健康和生态环境造成严重影响。
化学测量学在环境监测中的应用
化学测量学在环境监测中的应用在当今社会,环境保护已成为全球关注的焦点,而环境监测则是保护环境的重要手段之一。
化学测量学作为一门研究物质组成、结构和性质的测量方法和技术的科学,在环境监测中发挥着至关重要的作用。
它能够帮助我们准确地了解环境中的污染物种类、浓度和分布情况,为环境治理和保护提供科学依据。
化学测量学在环境监测中的应用范围十分广泛。
首先,在大气环境监测方面,化学测量学可以用于检测空气中的各种污染物,如二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、臭氧和颗粒物等。
通过使用各种仪器分析方法,如气相色谱法、质谱法和分光光度法等,能够精确测定这些污染物的浓度,从而评估大气质量状况。
例如,利用气相色谱质谱联用技术(GCMS)可以对空气中的挥发性有机化合物(VOCs)进行定性和定量分析,这些化合物不仅对人体健康有害,还可能参与光化学烟雾的形成,对大气环境造成严重影响。
在水环境监测中,化学测量学同样不可或缺。
它可以检测水中的重金属离子、有机物、营养盐和微生物等。
比如,原子吸收光谱法(AAS)和电感耦合等离子体质谱法(ICPMS)常用于测定水中的重金属含量,如铅、汞、镉等。
这些重金属离子即使在极低浓度下也具有毒性,对水生生物和人体健康构成威胁。
此外,化学需氧量(COD)和生物需氧量(BOD)是衡量水体有机污染程度的重要指标,通过化学测量方法可以准确测定其数值,为评估水体的自净能力和污染状况提供依据。
对于水中的农药残留和多环芳烃等有机污染物,则可以采用高效液相色谱法(HPLC)和气相色谱法进行分析。
土壤环境监测也是环境保护的重要环节之一,化学测量学在这方面也发挥着重要作用。
它可以检测土壤中的重金属、农药残留、石油烃等污染物。
例如,X 射线荧光光谱法(XRF)可以快速测定土壤中多种重金属元素的含量,而气相色谱法和液相色谱法可以用于分析土壤中的有机污染物。
通过对土壤污染物的监测,可以及时发现土壤污染问题,采取相应的治理措施,防止污染物通过食物链进入人体,保障农产品质量和生态安全。
同步荧光法测定海水中叶绿素a的含量
的叶绿素 b 对叶绿素 a 同步荧光光谱测定的影响 , 结果如图 2 虚线所示 。从图中可以看出 ,在实验条 件下 ,叶绿素 b 的存在对叶绿素 a 的光谱形状和强 度几乎没有影响 。在Δλ= 237 nm 时 ,测定灵敏度 高 ,故本实验选用 237 nm 作为叶绿素 a 同步扫描的 波长差 。
3 结果与讨论
0. 24 2. 70 0. 40 0. 63 97. 5
2
0. 19 1. 41 0. 40 0. 57 95. 0
3
2. 41 1. 88 0. 40 2. 82 102. 5
4
0. 93 1. 01 0. 40 1. 34 102. 5
参考文献
图 4 同步荧光 : yqlg @xmu. edu. cn , 邮编 : 361005
2004 年第 3 期 分 析 仪 器
25
胺配制成 2. 0 mgΠmL 的储备液 ,放置冰箱保存 ;N ,N - 二甲基甲酰胺 (上海试剂一厂) ;碳酸镁 ;实验所用 试剂均为分析纯 。 2. 2 实验方法
关键词 同步荧光 叶绿素 a 海水
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同步荧光光谱法在环境分析中的应用环境分析化学是分析化学的一个新分支。
在某种意义上讲,环境科学的发展依赖于环境分析化学的发展。
随着人们对环境问题认识的深入,环保意识的增强,环境分析受到越来越多的重视,已有大量综述性章发表[3]。
随着有机化工、石油化工、医药工业的发展,以及农药(杀虫剂、除草剂等) 的大量使用,有机化合物对环境的危害和污染日益严重。
目前,有机污染物分析测试的重要对象包括,多环芳烃和有机氯等污染物;与空气污染有关的挥发性有机物、胺类化合物;与水污染有关的表面活性剂;砷、汞、锡等金属有机化合物[3]。
环境有机物的分析手段很多,其中荧光分析法由于灵敏度高和选择性较等优良性能而得到广泛的应用。
早在16 世纪人们就观察到了荧光现象。
20世纪以来,特别是近几十年,荧光现象在理论和实际应用方面都取得了很大进展,并建立了荧光分析方法[4]。
荧光分析法是通过测量样品的荧光强度,用于定量测定许多无机物和有机物,而又具有灵敏度高、选择性强、试样量少和方法简单等特点的一种很有用的分析手段。
正因为如此,近年来催化荧光法、荧光淬灭法、同步荧光技术以及荧光技术与其他技术联用得以不断涌现和完善,引起了分析界广泛地兴趣和瞩目[4]。
本主要就近年来同步荧光光谱法在环境有机污染物分析中的应用作一综述,重点是介绍国内的情况。
正常规的化学分析是在样品沉淀、分离、萃取之后通过重量分析、色层析、光分析、电分析等分析技术来完成的,通常需消耗大量的溶剂和时间,并且在取样和处理过程中产生大量污染物,分析成本高。
荧光技术灵敏度高,但常规的荧光分析法在实际应用中往往受到限制,对一些复杂混合物分析常遇到光谱互相重叠、不易分辨的困难,需要预分离且操作繁琐。
[1]1971 年L loyd首先提出了用同步荧光光谱技术[2]。
和常规荧光分析法相比, 同步荧光分析法具有谱图简化、选择性提高、光散射干扰减少等特点, 并且不需要预分离、操作简便、节省分析成本、缩短分析时间, 尤其适合对多组分混合物的分析[2]。
该法近几年得到迅速发展和广泛的应用, 出现了许多的新技术, 如导数恒能量同步荧光法、三维同步荧光法和可变角同步荧光法等[5]。
该法已应用于多组分多环芳烃的定性定量分析,环境、药物分析, 食品、蛋白质、氨基酸、石油产品分析等。
近年来,人们对环境污染物质的分析十分重视,由于环境样品中微量有机物的系统测定要求尽可能地采用高灵敏度和高选择性的分析法, 所以在分析方面有较大的困难[2]。
同步荧光技术在痕量分析方面尤有前途。
酚为环保检测项目之一, 但在普通的荧光光谱中, 瑞利峰和拉曼峰对荧光峰有干扰,用同步荧光光谱通过筛选最佳波长差,消除了这些因素的干扰,对酚进行了定量测定,并用于大气中酚的测定[2]。
杜娟等[6]用同步荧光分析法测定工业及生活废水中微量十二烷基苯磺酸钠。
LU 等[7]用同步荧光光谱揭示出溶解有机物()样品的结构特点,为水质分析提供了参考。
同步荧光法是在常用的荧光光谱的基础上发展的一种荧光分析技术。
它是用同时扫描激发单色器和发射单色器波长的一种光谱图。
同步荧光法可分为固定波长同步荧光分析法、等能量同步荧光法和可变角同步荧光法[1]。
同步荧光和激发光谱、发射光谱都有关系,同时利用被测物质的吸收性能和发射性能,使选择性得到改善[4]。
对于某一被测化合物,与激发光谱或发射光谱相比,同步荧光可使谱图简化,峰宽变窄从而减少光谱重叠和散射光的影响,因此干扰少,在多组分及同系物测定中显示了优越性,在环境有机污染物尤其是多环芳烃的分析中得到了广泛的应用[3]。
多环芳烃是环境中普遍存在的一类致癌物质, 其他的分析方法很难将它们的同分异构体分开研究, 同步荧光法是一种快速、灵敏的测定多环芳烃化合物的方法[2]。
国外的许多学者利用同步荧光测定多环芳烃的献报道很多。
与国外相比,近几年来国内利用同步荧光测定多环芳烃的工作也取得了很大进展[4]。
ostral 等用同步荧光法测定了废气中的几种芳香烃,线性围在0124~10μg/ L 和015~513mg/ L 之间,检出限在0105~2ng/ mL 之间。
李耀群等采用固定波长同步荧光法同时测定合成样中2 ,2′2 二羟基联苯和42羟基联苯的含量,样品无需分离,方法简便快速,2 ,2′2 二羟基联苯和42羟基联苯的线性围均为0~8μ/mL ,检出限分别为61ng/ mL 和87ng/ mL 。
应用同步荧光技术测定环境有机污染物的报道较多。
[3]同步荧光法可分为固定波长同步荧光分析法、等能量同步荧光法和可变角同步荧光法等具体分析如下:1、固定波长同步荧光分析法固定波长同步扫描荧光法是使发射波长和激发波长之间保持一固定的波长间隔(Δλ= λem- λe_ = 常数),同时以一定的速度扫描,所获得的荧光强度信号与相应的波长所构成的光谱图就是固定波长同步荧光光谱[4]。
即通常所说的同步荧光法,是最早提出的一种同步扫描技术。
在恒波长同步荧光法中,Δλ的选择十分重要,这将直接影响到同步荧光光谱的形状、带宽和信号强度[1]。
在可能条件下,选择等于斯托克斯位移的Δλ。
固定波长同步荧光光谱法较多用于多组分多环芳烃的同时测定。
多环芳烃性质很相似,尽管有强的荧光,但各种化合物的激发和发射光谱往往光谱重叠严重,用经典荧光法难以进行混合物的直接分析。
同步荧光法具有选择性、灵敏度高、干扰少等特点,可用于多组分多环芳烃混合物的同时测定。
Lloyd 和Evett 首次将同步荧光分析法应用于法庭科学领域。
李静红等用固定波长同步荧光光谱同时分析了苯并蒽和9 ,10—二甲基蒽,由于两者激发和发射光谱相互重叠,用经典荧光光谱无法直接分析。
采用Δλ= 20nm 波长差对混合物进行同步扫描,苯并蒽和9 ,10—二甲基蒽同步荧光峰区分,互不干扰。
蒋淑艳研究了苯并的同步荧光测定条件,引入系数校正以消除同系物苯并[ k ]荧蒽对苯并[ a ] 的测定干扰,并应用于__市区不同地段及不同时间的多个大气飘尘样品的测定。
李耀群等用同步荧光法同时测定2′2—二羟基联苯和4—羟基联苯。
张勇等用同步荧光法检测芘的微生物降解及鱼胆汁中的1-羟基芘。
[1]2、等能量同步荧光法恒定能量差同步荧光光谱是在保持激发光与发射光的能量差恒定条件下,同时进行激发光和发射光的扫描所获得的同步荧光光谱,比常规荧光具有更高的选择性。
新近有人提出了以此测定多环芳烃的新方法。
以恒定能量差的同步荧光光谱对Bep 、Bap 、N、E、和Y 5 种组分的多环芳烃混合物进行研究分析,在Δυ= 1 400 cm- 1 时,呈现N、Bap 、E 特征蜂,Δυ= 4 800 cm- 1时,出现Bep特征蜂。
结果表明,选择适合的能量差,能同时定量分析其中的4 种物质。
[3]3、可变角同步荧光法可变角同步荧光是同步荧光的重要分支,较之于通常所见的恒波长同步荧光有其显著特色,提出了更为灵活的扫描方法,在环境分析中已得到应用。
新近提出的建立2 ,2’- 二羟基联苯() 和4 - 羟基联苯() 的胶束增敏导数—可变角同步荧光同时分析方法,可变角同步扫描所得的和谱峰均对应于常规光谱的最佳激发—发射位置,经二阶求导后消除分析谱带干扰,所得的二阶导数—可变角同步光谱可用于两物质同时测定。
图2 为两物质的可变角同步荧光光谱。
和荧光激发最大波长为320 nm 和288 nm,荧光发射波长为400nm和337 nm。
经二阶求导后的导数—可变角同步荧光光谱特征谱带变窄,分辨率提高。
测定围为0105 mg/ L~0150 mg/ L , 的测定围为0107 mg/ L~210 mg/ L 。
[3]4、荧光同步扫描与双波长标准加入法并用1988 年,F.B. eing 和. . Falco 等人基于等吸收波长法原理和标准加入法的特点,提出了双波长标准加入法。
该法能消除反应基体带来的系统误差,并用于混合样品中双组分同时测定。
但对于光谱对称而又严重重叠的二元混合物单独利用双波长标准加入法或荧光同步扫描难以得到准确测定,将两者结合起来具有更的灵敏度。
用此方法可同时测定环境中的α—萘酚和β—萘酚,其同步荧光光谱中 ,检出限为110μg/ L ,线性围分别为01002 5 mg/ L~1610 mg/L ,01002 5 mg/ L~20__ mg/ L 。
[3]国内目前固定波长同步荧光法大多数与导数技术相结合,既可提高选择性, 又可提高灵敏度对各组分的分辨更有效。
当硒与2 ,3 - 二氨基萘络合物进行同步荧光研究,Δλ= 100 nm 时,可获得一锐形单峰光谱,用一阶导数同步荧光定量测定硒,可提高方法的灵敏度和精密度,检测限为115 ng ,在围0 ng~25 ng 内,回归方程为y = 0144 _ - 0118 ,γ= 01998 5 。
苯甲酸和水杨酸因其结构非常相似,两者的激发光谱和发射光谱的峰位置几乎相同,难以同时测定,利用导数—同步荧光法可同时测定苯甲酸和水杨酸。
在Δλ= 80 nm ,用导数同步荧光可以很地改善两者同时测定的灵敏度与选择性,不同浓度的苯甲酸和水杨酸混合物导数—同步荧光光谱图中,两者的波峰和波谷分别位于275 nm、295 nm和310 nm ,330 nm 得到了很的分辨。
[3]结语同步荧光和常用荧光分析技术一样,存在着发光分析技术所固有的某些局限,也并非所有的荧光物质都适用于同步荧光测定,但荧光光谱法具有灵敏度高、选择性强、试样量少和方法简单等优点,为复杂的环境样品中微量及痕量物质的分析提供了新手段。
荧光光谱分析法将会成为环境分析中一项重要方法。
[3] 随着计算机技术、高等数学等学科的发展, 以及同步荧光技术与导数技术、低温技术、偏振技术等方法联用, 大大地拓宽了它的应用围[2]可以预测,同步荧光法在环境分析中的应用前景会更广阔。