【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 產(chǎn)生大量的基態(tài)自由原子及少量的激發(fā)態(tài)原子、離子和分子 ? 燃燒器要求： 原子化程度高、火焰穩(wěn)定、吸收光程長(zhǎng)、噪聲小等 ? 燃燒器的噴頭： 一般用不銹鋼制成，有 孔形和長(zhǎng)縫形 兩種， 常用的是吸收光程較長(zhǎng)的長(zhǎng)縫形 ，一般儀器配有兩種以上不同規(guī)格的 單縫式 噴頭，一種是縫長(zhǎng) 10～ 11cm、縫寬 ～ ，適用于空氣－乙炔火焰，另一種是縫長(zhǎng) 5cm、縫寬 ，適用于氧化亞氮－乙炔火焰 ZHEJIANG UNIVERSITY 此外還有 三縫燃燒器 ，多用于空氣－乙炔火焰中，其優(yōu)點(diǎn)是 增加了火焰寬度，易于對(duì)光 ，避免了光源光束沒有全部通過火焰而引起 工作曲線彎曲 現(xiàn)象， 降低火焰噪聲 提高了一些元素的靈敏度， 減少了縫口堵塞 等，但因氣體耗量較大、裝置也比較復(fù)雜，因此不常用 ZHEJIANG UNIVERSITY 影響火焰作用的因素有： （ 1）燃燒速度（ 2）火焰溫度（ 3）火焰的燃?xì)馀c助燃?xì)獗壤? （ 1）燃燒速度： 是指火焰由著火點(diǎn)向可燃混合氣其他點(diǎn)傳播的速度，它影響火焰的安全性和穩(wěn)定性。要使火焰穩(wěn)定，可燃混合氣體的 供氣速度應(yīng)適當(dāng)大于燃燒速度 ，也不能過大，如供氣速度過大，則導(dǎo)致 吹滅 ，供氣速度不足將會(huì)引起 回火 3. 火 焰 ZHEJIANG UNIVERSITY （ 2） 火焰溫度 ? 1）空氣 乙炔 2300oC 能夠測(cè)定 35種以上元素 貧燃空氣 乙炔火焰能夠測(cè)定 Ag， Cu， Ni， Co， Pd 富燃空氣 乙炔火焰能夠測(cè)定容易形成 難熔氧化物 的 Mo， Cr，稀土等元素 ? 2）氧化亞氮 乙炔火焰 3000oC 用于測(cè)定 難離解的金屬氧化物 ，如 Al， B， Be， Ti， V， W， Ta， Zr等 操作條件要求嚴(yán)格，否則影響靈敏度?；鹧?容易爆炸 ，操作要小心 ? 3）氧屏蔽空氣 乙炔火焰 2900oC， 還原性比較強(qiáng) 測(cè)定容易形成 難離解氧化物 的元素 Al， Mo， Cr等 ZHEJIANG UNIVERSITY 表 火焰的溫度 ZHEJIANG UNIVERSITY 選擇火焰時(shí)，只要其溫度能使待測(cè)元素離解成基態(tài)原子即可， 不是越高越好 。因此 選擇火焰的原則 是： 在確保待測(cè)元素充分離解為原子蒸氣的前提下，盡可能選擇低溫火焰 。如火焰溫度過高，則激發(fā)態(tài)原子增加，電離度增大，基態(tài)原子減少，靈敏度降低；火焰溫度也不能過低，否則試樣不能完全離解，原子化率降低，靈敏度也降低 ZHEJIANG UNIVERSITY 火焰區(qū)域劃分圖 ZHEJIANG UNIVERSITY （ 3） 火焰的燃?xì)馀c助燃?xì)獗壤? ? 化學(xué)計(jì)量火焰 : 由于燃?xì)馀c助燃?xì)庵扰c化學(xué)計(jì)量反應(yīng)關(guān)系相近，又稱為 中性火焰 ，這類火焰 , 溫度高、穩(wěn)定、干擾小背景低， 適合于許多元素的測(cè)定 ? 富燃火焰（還原性） : 指燃?xì)獯笥诨瘜W(xué)元素計(jì)量的火焰。其特點(diǎn)是燃燒不完全， 溫度略低于化學(xué)火焰 ，具有 還原性 ，適合于易形成 難解離氧化物 的元素測(cè)定；干擾較多，背景高 ? 貧燃火焰（氧化性） : 指助燃?xì)庑∮诨瘜W(xué)計(jì)量的火焰，它的 溫度較低 ，有較強(qiáng)的 氧化性 ，有利于測(cè)定 易離解，易電離元素 ,如堿金屬 ZHEJIANG UNIVERSITY 火焰原子化器特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)： 簡(jiǎn)單 ， 火焰穩(wěn)定 ， 重現(xiàn)性好 ，精密度高 ， 應(yīng)用范圍廣 缺點(diǎn) ： 原子化效率低只能液體進(jìn)樣 ZHEJIANG UNIVERSITY (二 ) 非火焰原子化器 非火焰原子化器： 利用 電熱，陰極濺射，等離子體，激光或冷原子發(fā)生器 等方法使待測(cè)元素形成基態(tài)的自由原子；下面介紹常用的幾種方法，即 高溫石墨爐、氫化物原子化和冷原子化 1 高溫石墨爐原子化器： 提供 低電壓 10V， 大電流 (500A)的供電設(shè)備，當(dāng)其與石墨管接通時(shí)，通過 電阻發(fā)熱能使石墨管迅速加熱到 2022－ 30000C的可調(diào)控高溫，以使試樣蒸發(fā)、原子化和激發(fā) ZHEJIANG UNIVERSITY (1) 組成 加熱電源、爐體和石墨管 管長(zhǎng)約 28～ 50mm,外徑8～ 9mm，內(nèi)徑 5～ 6mm ZHEJIANG UNIVERSITY ? 1）電源： 10～ 25V， 500A，用于產(chǎn)生高溫 ? 2）爐體：石墨管座，電源插座，水冷卻外套，石英窗，保護(hù)氣路 ? 管外氣 —— 防止空氣進(jìn)入，保護(hù)石墨管不被 氧化、燒蝕 管內(nèi)氣 —— 從石墨管兩端流向管中心， 排除 干燥和灰化階段的 基體蒸氣，保護(hù)已原子化的原子不再被氧化 ? 冷卻水 —— 保護(hù)爐體確保斷電后 20－ 30s爐溫降至室溫 ? 3）石墨管 ：致密石墨制成， 溝紋型 用于 有機(jī)溶劑 ，取樣可達(dá) 50181。L，最高溫度較低，不適合測(cè)定高溫原子化元素如 V等； 標(biāo)準(zhǔn)型 ， 28mm長(zhǎng)，內(nèi)徑 8，管中央開一小孔用于進(jìn)樣 ZHEJIANG UNIVERSITY (2) 原子化過程 1)干燥： 溫度較低，通常在 110℃ 左右，目的是蒸發(fā) 除去 試樣的 溶劑 2)灰化 ： 溫度根據(jù)被測(cè)元素及其化合物的性質(zhì)選擇 ,通常在 350～ 1200℃ 之間，而且保持時(shí)間較長(zhǎng) (幾十秒 ),作用是相當(dāng)于 化學(xué)預(yù)處理 ,使 基體 組分 破壞和蒸發(fā) ，減少基體組分對(duì)待測(cè)元素的干擾 ZHEJIANG UNIVERSITY 3)原子化： 溫度隨待測(cè)元素而定，一般在 1500～ 3000℃ ，在保證元素完全原子化的前提下，時(shí)間越短越好，一般 5～ 10秒 4)凈化： 目的是 除去管內(nèi)的殘留物 ，消除記憶效應(yīng)，以便下次試樣分析，通常將溫度升至最大允許值，保持一段時(shí)間（幾十秒） ZHEJIANG UNIVERSITY (3) 石墨爐原子化法的特點(diǎn) ? 優(yōu)點(diǎn)： ，有利于形成 難熔氧化物 的元素的原子化 少 ，原子在測(cè)定區(qū)的平均滯留時(shí)間長(zhǎng)，幾乎全部樣品參與光吸收， 絕對(duì)靈敏度高 ， 109－ 1013g d. 化學(xué)干擾小 ? 缺點(diǎn)： （記憶效應(yīng)），相對(duì)偏差約為 4－ 12%（加樣量少） （共存化合物分子吸收），往往需要扣背景 ZHEJIANG UNIVERSITY 原理： 在 酸性 介質(zhì)中用 強(qiáng)還原劑硼氫化鈉 (或鉀 )與待測(cè)物反應(yīng)，生成 氣態(tài)氫化物 ,然后將氫化物送入原子化系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)定 范圍： HG是一種 低溫原子化法 ，主要測(cè)定 As,Sb,Bi,Ge, Se,Te等 易揮發(fā) 元素 2 氫化物原子化法（ hydride atomization, HG) 特點(diǎn)： 還原為氫化物的效率高 ；氫化物可在 較低溫度 （ 700－ 900℃ ） 下原子化；生成氫化物的過程本身就是一個(gè) 分離過程； 靈敏度很高，干擾較少 ZHEJIANG UNIVERSITY 3 汞蒸汽原子化 (測(cè)汞儀；冷原子化； CVAAS） 將試樣中汞離子以 還原劑 (如 SnCl2 )還原為 汞蒸汽 ，并通過 Ar或 N2將其帶入吸收池進(jìn)行測(cè)定 1－空心陰極燈 2－石英吸收管 3－單色器 4－光電倍增管 5－汞蒸氣入口 6－出氣口 ZHEJIANG UNIVERSITY 三 分光系統(tǒng) ? 組成： 入射狹縫、光柵、凹面反射鏡和出射狹縫 ? 作用： 將光源發(fā)射的被測(cè)元素共振線與其它發(fā)射線分開 ? 位置： 在原子化器后邊 ? 防止原子化時(shí)產(chǎn)生的 輻射干擾 進(jìn)入檢測(cè)器，避免 強(qiáng)烈輻射 引起 光電倍增管的疲勞 ；原子吸收光譜法應(yīng)用的波長(zhǎng)范圍 ,一般是 紫外、可見光區(qū) ,即從 銫 nm。常用的單色器為 光柵 ZHEJIANG UNIVERSITY 在原子吸收分析中，當(dāng)光源強(qiáng)度一定時(shí)，出射光的 強(qiáng)度 和 波長(zhǎng)寬度 取決于色散元件的 色散率與 出射狹縫的寬度 ，通常把 色散元件的倒數(shù)線色散率（ D）與狹縫寬度 (S)的乘積稱為