第5章 原子光譜聯(lián)用技術(shù)（中）

作者：劉霽欣、楊晟杰、鄭建明、秦德元、孫華峰、游小燕、張曉紅、趙婷

5.4.3原子熒光光譜與色譜聯(lián)用

5.4.3.1 引言

原子熒光光譜(atomic fluorescence spectroscopy, AFS)分析具有高度的元素專(zhuān)一性和高的靈敏度，但其沒(méi)有價(jià)態(tài)或形態(tài)的分辨能力。當(dāng)今分析化學(xué)不僅要求測(cè)定元素總量，而且要求對(duì)元素的不同價(jià)態(tài)、形態(tài)給出一個(gè)全面的分析結(jié)果，這就要求將AFS與各種分離技術(shù)聯(lián)用來(lái)實(shí)現(xiàn)。冷阱分離和色譜分離是其中主要的兩類(lèi)聯(lián)用分離技術(shù)，但冷阱的分離能力相對(duì)較低，且使用不便，近年來(lái)已較少應(yīng)用；而色譜分離則因其使用靈活、分離能力強(qiáng)而得到了廣泛的重視，成為當(dāng)前與AFS聯(lián)用的主流分離技術(shù)。

色譜與AFS聯(lián)用的zui大特點(diǎn)在于，對(duì)含有特定元素的化合物具有高度的專(zhuān)一性和高的靈敏度。布拉曼蒂(E.Bramanti)等^[37]比較了與色譜聯(lián)用時(shí)AFS檢測(cè)(圖5-24a)和紫外檢測(cè)(圖5-24b)的結(jié)果，AFS對(duì)含Hg的四種形態(tài)Hg²⁺、甲基汞、乙基汞、苯基汞都有很好的靈敏度，并且沒(méi)有其它化合物的干擾；而紫外檢測(cè)僅對(duì)其中的乙基汞和苯基汞有較差的靈敏度，并且有有機(jī)化合物干擾。

圖5-24 AFS檢測(cè)和紫外檢測(cè)結(jié)果的比較

早在1977年，范隆(J.C.Van Loon)等人^[38]就已經(jīng)開(kāi)展了色譜和AFS聯(lián)用的工作，但早期的AFS采用直接進(jìn)樣技術(shù)，雖然檢測(cè)元素種類(lèi)較多，但干擾重、靈敏度低，并不能*體現(xiàn)出AFS聯(lián)用技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，所以發(fā)展較慢。直到蒸氣發(fā)生進(jìn)樣技術(shù)引入到AFS中之后，消除了基體干擾，大大提高了AFS檢測(cè)的靈敏度，AFS和色譜聯(lián)用才得到了快速的發(fā)展，特別是液相色譜和AFS的聯(lián)用，已經(jīng)成為了檢測(cè)As、Se、Sb、Sn等元素不同化學(xué)形態(tài)的zui靈敏手段之一，其檢測(cè)能力甚至接近于價(jià)格昂貴的電感耦合等離子體-質(zhì)譜。

圖5-25給出了常見(jiàn)的色譜、AFS聯(lián)用的各結(jié)構(gòu)單元：前處理單元、色譜單元、接口單元、蒸氣發(fā)生單元和AFS單元，其中前處理單元和蒸氣發(fā)生單元是可選的，用于改進(jìn)整套系統(tǒng)的分析性能，而其它單元?jiǎng)t是必須的。在整個(gè)聯(lián)用系統(tǒng)中，接口單元是其中zui重要的部件，它的作用在于連接、匹配色譜單元和蒸氣發(fā)生單元/AFS單元，既要保證樣品的無(wú)損導(dǎo)入，又要保證較小的死體積、抑制色譜峰的展寬。通常情況下，接口單元要具備以下功能：(1)必須確保色譜單元的流出物能夠無(wú)損的通過(guò)接口單元。對(duì)于氣相色譜而言，大多數(shù)情況下接口單元必須保溫，以防高沸點(diǎn)的被分析物在接口單元冷凝造成損失；(2) 色譜單元和蒸氣發(fā)生單元/AFS單元的流量通常是不匹配的，所以接口單元必須通過(guò)一些方法使二者達(dá)到匹配；(3) 使用蒸氣發(fā)生單元時(shí)，經(jīng)常需要對(duì)被分析物進(jìn)行后處理，以便蒸氣發(fā)生反應(yīng)能夠順利進(jìn)行。

圖5-25 色譜、AFS聯(lián)用示意圖

色譜、AFS聯(lián)用系統(tǒng)通常按色譜進(jìn)行分類(lèi)，大致可分為AFS與氣相色譜聯(lián)用、AFS與液相色譜聯(lián)用、AFS與毛細(xì)管電泳聯(lián)用三個(gè)大類(lèi)。下面就對(duì)這三類(lèi)聯(lián)用系統(tǒng)分別作詳細(xì)介紹。