原子荧光形态分析仪阅读：35

　　1.高灵敏度：原子荧光光谱法本身具有极低的检出限，尤其适合痕量和超痕量分析。

　　2.高选择性：通过色谱分离，可以有效区分同一元素的不同形态。

　　3.抗干扰能力强：相比于原子吸收或ICP-MS，AFS受共存元素的光谱干扰较小。

　　4.成本相对较低：相比于ICP-MS，仪器购置和运行成本更低。

　　5.专属性强：特别适合As、Hg、Se、Sb等易形成氢化物元素的形态分析。

　　原子荧光形态分析仪通常是一个联用系统，主要由以下几个部分组成：

　　1.色谱分离单元(HPLC/IC)：

　　功能：将样品溶液中同一元素的不同化合物（如无机砷、甲基砷、二甲基砷、砷甜菜碱等）进行物理分离。

　　常用技术：高效液相色谱（HPLC）或离子色谱（IC），根据目标形态的性质选择合适的色谱柱和流动相。

　　2.接口与反应单元：

　　功能：将色谱流出的、已被分离的各形态组分，在线转化为适合原子荧光检测的形态（通常是挥发性氢化物）。

　　常用反应：在酸性条件下，利用硼氢化钾（KBH₄）或硼氢化钠（NaBH₄）作为还原剂，将目标元素还原并生成气态氢化物（如AsH₃,Hg⁰,SeH₂,SbH₃）。对于汞，由于其单质态即可被检测，通常采用冷蒸气发生技术。

　　3.原子荧光光谱检测单元(AFS)：

　　功能：对生成的气态氢化物进行检测。

　　过程：

　　氢化物在氩氢火焰中被原子化，生成基态原子。

　　特定波长的高强度空心阴极灯或无极放电灯照射这些基态原子，使其激发。

　　激发态原子返回基态时，会发射出特定波长的荧光。

　　光电倍增管检测荧光强度，其强度与样品中该元素的浓度成正比。

　　4.数据处理系统：

　　将检测到的信号绘制成色谱图（时间vs.荧光强度），根据保留时间定性，根据峰面积定量。

　　一、实验前准备

　　1.试剂与溶液配制：

　　流动相：根据目标分析物选择合适的缓冲盐（如磷酸盐、柠檬酸盐）和洗脱剂，使用超纯水（电阻率≥18.2 MΩ·cm）配制，并进行脱气处理（超声或在线脱气）。

　　还原剂：配制新鲜的硼氢化钾（KBH₄）或硼氢化钠（NaBH₄）溶液（通常0.5%-2%），溶于0.1%-1%的NaOH溶液中，现用现配，避光保存。

　　载流/酸液：配制稀硝酸或盐酸溶液（如1-5%），用于清洗管路和促进氢化物发生。

　　标准溶液：配制包含目标元素各种形态（如As(III),As(V),MMA,DMA,砷甜菜碱等）的混合标准溶液，浓度梯度覆盖预期样品范围。

　　2.仪器开机与预热：

　　打开氩气钢瓶，调节出口压力至仪器要求（通常0.2-0.3 MPa）。

　　依次开启原子荧光检测器、液相色谱泵、自动进样器、数据工作站电源。

　　开启空心阴极灯或无极放电灯，预热15-30分钟，确保光源稳定。

　　3.系统连接与检查：

　　确保色谱柱、反应接口、原子化器、检测器之间的管路连接正确、无泄漏。

　　检查废液桶是否清空，气体、液体管路是否通畅。

　　二、色谱系统平衡

　　1.设置方法参数：

　　在工作站软件中设定流动相组成、流速（通常0.8-1.2 mL/min）、柱温（如30-40°C）、进样体积（通常20-100μL）。

　　设置梯度洗脱程序（如果需要）。

　　2.冲洗与平衡：

　　将进样阀置于“Load”位，用初始流动相冲洗系统。

　　观察基线（通常是荧光信号或压力），待基线平稳（波动<±1 mV）、系统压力稳定后，认为色谱系统已平衡。此过程可能需要20-60分钟。

　　三、标准曲线建立

　　1.进样分析：

　　使用自动进样器，依次注入不同浓度的混合形态标准溶液。

　　记录每种形态的保留时间和对应的荧光强度峰面积。

　　2.绘制标准曲线：

　　以各形态的浓度为横坐标，峰面积为纵坐标，在工作站软件中绘制校准曲线，并计算回归方程和相关系数（R2应>0.995）。

　　四、样品分析

　　1.样品前处理：

　　关键步骤：采用温和的提取方法（如酶解、热水浸提、稀酸/碱提取），确保目标形态不被破坏或转化。

　　将提取液过滤（0.22或0.45μm滤膜），避免堵塞色谱柱。

　　2.上机测定：

　　将处理好的样品放入自动进样器样品盘。

　　在工作站中编辑样品序列，开始批量分析。

　　仪器自动完成进样、分离、检测和数据采集。

　　五、数据处理与报告

　　1.定性分析：

　　根据标准溶液的保留时间，确定样品中各峰对应的化学形态。

　　2.定量分析：

　　利用已建立的标准曲线，根据样品峰面积计算各形态的含量。

　　注意单位换算（如μg/L,mg/kg）。

　　3.生成报告：

　　输出包含样品信息、色谱图、各形态保留时间、浓度结果的分析报告。

　　六、仪器维护与关机

　　1.系统清洗：

　　分析结束后，用高比例水相冲洗色谱柱30分钟以上，去除缓冲盐。

　　用甲醇或乙腈冲洗有机相部分（如有），然后保存在合适的溶剂中。

　　用载流（如1%HNO₃）和去离子水冲洗氢化物发生系统和原子化器管路各10-15分钟。

　　2.关机：

　　关闭空心阴极灯。

　　依次关闭原子荧光检测器、液相泵、自动进样器。

　　关闭氩气钢瓶阀门，排空管路残余气体。

　　清理实验台面，倒掉废液。

　　1.形态稳定性：样品前处理和储存必须防止形态转化（如As(III)氧化为As(V)）。

　　2.污染控制：所有容器必须严格酸洗，避免痕量元素污染。

　　3.还原剂新鲜度：KBH₄溶液易分解，需现配现用。

　　4.色谱柱保护：避免颗粒物进入，使用保护柱。

　　5.安全第一：操作强酸、强碱、硼氢化物时佩戴防护装备；注意氩气窒息风险。

　　1.食品安全：检测大米、海产品中的无机砷（剧毒）与有机砷（低毒）；检测水产品中的甲基汞。

　　2.环境监测：分析水体、土壤中的砷、汞等污染物的形态，评估其迁移性和生物可利用性。

　　3.生物医学：研究硒、砷等元素在生物体内的代谢过程和生物效应。

　　4.药品质量控制：对含砷、汞等元素的药物进行形态分析，确保安全性。