熒光光譜分析的原理及方法

　　熒光分析法是指利用某些物質被紫外光照射后處于激發態，激發態分子經歷一個碰撞及發射的去激發過程所發生的能反映出該物質特性的熒光，可以進行定性或定量分析的方法。由于有些物質本身不發射熒光（或熒光很弱），這就需要把不發射熒光的物質轉化成能發射熒光的物質。例如用某些試劑（如熒光染料），使其與不發射熒光的物質生成絡合物，各種絡合物能發射熒光，再進行測定。因此熒光試劑的使用，對一些原來不發熒光的無機物質和有機物質進行熒光分析打開了大門，擴展了分析的范圍。

　　特點：靈敏度更高，應用不如UV廣泛。

　　應用：①直接熒光光度法

　　②作為HPLC的檢測器（用的多）

　　根據物質分子吸收光譜和熒光光譜能級躍遷機理，具有吸收光子能力的物質在特定波長光（如紫外光）照射下可在瞬間發射出比激發光波長長的光，即熒光。

　　SO₂分子受特定光照射后處于激發態的SO₂分子返回基態時發出熒光, 其熒光強度與SO₂呈線性關系, 從而可測出氣體濃度。當檢測儀器系統確定后，熒光總光強I與SO₂濃度的之間的關系可表示為：I=KC；在穩定的條件下，這些參數也隨之確定，k可視為常數。因此，式中I=kC表示的紫外熒光光強I與樣氣的濃度C成線性關系。這是紫外熒光法進行定量檢測的重要依據。

　　直接測定法

　　利用物質自身發射的熒光進行測定分析 [1] 。

　　間接測定法

　　不管是直接測定，還是間接測定，一般的采用標準工作曲線法，取各種已知量的熒光物質，配成一系列的標準溶液，測定出這些標準溶液的熒光強度，然后給出熒光強度對標準溶液的濃度的工作曲線。在同樣的儀器條件下，測定未知樣品的熒光強度，然后從標準工作曲線上查出未知樣品的濃度（即含量）。

　　一般常用的熒光分析儀器有：目測熒光儀（熒光分析燈），熒光光度計和熒光分光光度計三種。

　　X熒光光譜儀進行定量分析的依據是元素的熒光X射線強度I1與試樣中該元素的含量Wi成正比：Ii=IsWi 式中，Is為Wi=100%時，該元素的熒光X射線的強度。根據上式，可以采用標準曲線法，增量法，內標法等進行定量分析。

　　上述這些方法都要使標準樣品的組成與試樣的組成盡可能相同或相似，否則試樣的基體效應或共存元素的影響，會給測定結果造成很大的偏差。所謂基體效應是指樣品的基本化學組成和物理化學狀態的變化對X射線熒光強度所成的影響。化學組成的變化，會影響樣品對一次X射線和X射線熒光的吸收，也會改變熒光增強效應。

　　例如，在測定不銹鋼中Fe和Ni等元素時，由于一次X射線的激發會產生NiKα熒光X射線，NiKα在樣品中可能被Fe吸收，使Fe激發產生FeKα，測定Ni時，因為Fe的吸收效應使結果偏低，測定Fe時，由于熒光增強效應使結果偏高。但是，配置相同的基體又幾乎是不可能的。為克服這個問題，目前X熒光光譜儀定量方法一般采用基本參數法。該辦法是在考慮各元素之間的吸收和增強效應的基礎上，用標樣或純物質計算出元素熒光X射線理論強度，并測其熒光X射線的強度。將實測強度與理論強度比較，求出該元素的靈敏度系數，測未知樣品時，先測定試樣的熒光X射線強度，根據實測強度和靈敏度系數設定初始濃度值，再由該濃度值計算理論強度。將測定強度與理論強度比較，使兩者達到某一預定精度，否則要再次修正，該法要測定和計算試樣中所有的元素，并且要考慮這些元素間相互干擾效應，計算十分復雜。 因此，必須依靠計算機進行計算。

　　上述方法可以認為是無標樣定量分析。當欲測樣品含量大于1%時，其相對標準偏差可小于１％。

　　X熒光光譜儀的定量分析和定性分析

　　不同元素的熒光X射線具有各自的特定波長，因此根據熒光X射線的波長可以確定元素的組成。如果是波長色散型光譜儀，對于一定晶面間距的晶體，由檢測器轉動的2θ角可以求出X射線的波長λ，從而確定元素成分。

　　事實上，X熒光光譜儀在定性分析時，可以靠計算機自動識別譜線，給出定性結果。但是如果元素含量過低或存在元素間的譜線干擾時，仍需人工鑒別。首先識別出X射線管靶材的特征X射線和強峰的伴隨線，然后根據2θ角標注剩斜譜線。在分析未知譜線時，要同時考慮到樣品的來源，性質等因素，以便綜合判斷。