第三期原子光谱沙龙活动报道
原子荧光现场检测技术
北京吉天仪器有限公司 刘霁欣博士
接下来，来自北京吉天仪器有限公司的刘霁欣博士为大家带来题为《原子荧光现场检测技术》的报告。
原子荧光简要介绍
原子荧光是极具“中国特色”的原子光谱产品，我国具有完全的自主知识产权，并建立了40多项相关国家和行业标准。针对As、Hg、Se等元素的检测，原子荧光可谓是性价比最高的检测手段，由于没有采用分光系统所有还可适用于现场检测。
刘博士首先向大家详细介绍了由蒸气发生原子荧光测量的实现步骤，包括（1）样品经过前处理转化成溶液；（2）溶液通过蒸气发生器进行导入；（3）导入后溶液实现原子化，形成自由原子；（4）自由原子在空心阴极灯激发下形成激发态的自由原子；（5）激发态自由原子在退激过程中发出原子荧光，最终被检测得到原子荧光信号。
但上述的这样一套系统在实现现场检测却存在困难：现有的蒸气发生技术适用范围窄(只适用于11种元素，11种元素中真正能做好的也就4~5种元素)；蒸气发生原子荧光需要氢化物发生的试剂，这些试剂往往稳定性较差；整个氢化物发生反应过程对操作者有一定要求，没有一定经验是很难做好的；蒸气发生原子荧光只能做液体样品，所测物质必须先经过前处理。所以直接利用现有的原子荧光技术实现现场检测是不可能的。这时需要对现有的原子荧光技术进行改进：一方面从导入上改进，另一方面从原子化上改进。
原子荧光现场检测技术的实现
接下来，刘博士在报告中提出了两项新型导入技术，包括紫外发生技术和多孔碳材料电热蒸发进样技术；以及新型在线原子阱二次原子化技术。
紫外蒸气发生技术
紫外蒸气发生技术的原理是，利用紫外光照射产生的高活性自由基来实现待测元素蒸气发生。它需要特殊紫外光源，但无需特殊试剂、操作简便。
但是通常的紫外发生技术紫外照度较弱，且阴离子与自由基反应造成了高活性自由基浓度较低的问题。刘博士通过查阅文献以及大量实验研究，发明了高效灯内紫外处理装置，液体直接流经置于紫外灯内的石英管。该装置可有效提高紫外光的照度并在一定程度下缓解了阴离子干扰。
这项新技术有望成为现有蒸气发生技术的有益补充，大幅扩充应用元素；在现场溶液检测领域和现场形态分析领域前景广阔。
多孔碳材料电热蒸发进样技术
多孔碳材料电热器化学组成与石墨管类似，抗氧化能力强，材料本身成本不高；纤维状结构具有电阻较高、功率低、无需冷却装置的特性，完全满足了理想电热器的要求，全新的原创性电热蒸发装置适合在现场小型化仪器中的使用。
在线原子阱二次原子化技术
在线原子阱二次原子化技术原理是：利用特殊材料捕获待测分析元素原子，将之富集、并与基体分离；之后再次将待测元素以原子形式释放并检测。这项技术的显著优点是可大幅提高灵敏度。
在线原子阱二次原子化技术技术能实现氢化物的热解捕获和热释放，以前可应用于As、Se、Sb、Bi、Cd、Pb等元素，但仅依赖于氢化物过程，应用面较窄。吉天对该技术改进后，可捕获、热释放出电热蒸出（如固体样品）的元素，拓宽了其应用。比如：电热蒸出的Hg可被贵金属捕获，并二次热释；在特殊条件下，电热蒸出的Cd可被钨捕获并二次热释，可获得极高的灵敏度。
将多孔碳材料的电热发生器技术与在线原子阱二次原子化技术结合，可实现理想的现场检测。这套原子荧光体系具备低功耗、体积小等优点，可满足现场检测的应用要求，并可彻底消除直接进样过程中的基体干扰，是快速直接进样检测的理想手段。
原子荧光新技术的应用
刘博士最后指出，北京吉天仪器有限公司在上述新技术改进的基础上，先后开发出三态测汞仪、固体测镉仪、紫外发生测汞仪这三种仪器。并列举了大量应用实例，包括土壤中汞固体进样检测、固体镉测定、液体样品总汞测定、以及利用在线紫外发生汞形态分析仪对虾样测定等。在检出限、线性关系、抗基体干扰、加标回收、重复性等等方面，这三类仪器都表现出良好的性能，取得了非常满意的检测结果，适用于对实际样品的测量。
