第八章原子吸收光谱分析atomicabsorptionspectrometry,(编辑修改稿)

第八章原子吸收光谱分析atomicabsorptionspectrometry,(编辑修改稿)内容摘要：

h  M Optically transparent window Schematic diagram of a hollow cathode lamp showing mechanism by which atomic emission is obtained 无极放电灯 三、原子化器 （一）火焰原子化器 (Flame atomizer) 火焰原子化法中，常用的是预混合型原子化器它是由 雾化器 (nebulizer)、雾化室 (spray chamber)和燃烧器 (burner)三部分组成。 用火焰使试样原子化是目前广泛应用的一种方式。 它是将液体试样经喷雾器形成雾粒，这些雾粒在雾化室中与气体（燃气与助燃气）均匀混合，除去大液滴后，再进入燃烧器形成火焰。 此时，试液在火焰中产生原子蒸气。 （挡板、折流板） （ 二）火焰的基本特性 （ a）燃烧速度 (Burning velocity) 燃烧速度 是指由 着火点 向 可燃烧混合气其它点 传播的速度。 它影响火焰的安全操作和燃烧的稳定性。 要使火焰稳定，可燃混合气体的供应速度应大于燃烧速度。 但供气速度过大，会使火焰离开燃烧器，变得不稳定，甚至吹灭火焰；供气速度过小，将会引起回火。 （ b）火焰温度 (flame temperature) 不同类型的火焰，其温度不同 (典型火焰为：乙炔 空气 2300度、乙炔 笑气 2900度 )。 （ c）火焰的燃气和助燃气比例 按火焰燃气 (fuel gas)和助燃气 (oxidant gas)比例的不同，可将火焰分为三类： 化学计量火焰 (中性火焰 , stoichiometric)、富燃性火焰 (fuelrich)和贫燃性火焰 (fuellean)。 化学计量火焰 燃气与助燃气之比与化学反应计量关系相近，又称为中性火焰。 此火焰温度高、稳定、干扰小、背景低 富燃火焰 燃气大于化学计量的火焰。 又称还原性火焰。 火焰呈黄色，层次模糊，温度稍低，火焰的还原性较强，适合于易形成难离解氧化物 (refractory oxide)元素的测定。 贫燃火焰 又称氧化性火焰，即助燃比大于化学计量的火焰。 氧化性较强，火焰呈蓝色，温度较低，适于易离解、易电离元素的原子化，如碱金属等。 乙炔 空气 火焰 是原子吸收测定中最常用的火焰，该火焰燃烧稳定，重现性好，噪声低，温度高，对大多数元素有足够高的灵敏度，但它在短波紫外区有较大的吸收。 氢 空气火焰 是氧化性火焰，燃烧速度较乙炔空气 火焰高，但温度较低，优点是背景发射较弱，透射性能好。 乙炔 一氧化二氮火焰 的优点是火焰温度高，而燃烧速度并不快，适用于难原子化元素的测定，用它可测定 70多种元素。 （三）无火焰原子化器（ flameless/nonflame） 火焰原子化器仅有约 10%的试液被原子化，而约 90％的试液由废液管排出。 因而灵敏度较低。 无火焰原子化装置可以提高原子比效率，使灵敏度增加 10~200倍。 无火焰原于化装置有多种：电热高温石墨管、石墨坩埚(crucible)、石墨 棒 (rod)、钽舟 (tantalum boat)、镍杯、高频感应加热炉、空心阴极溅射 (sputtering)、等离子喷焰、激光 等等。 无火焰原子化器常用的是 石墨炉原子化器（ atomization in graphite furnace）。 石墨炉原子化法的过程是将试样注入石墨管中间位置，用大电流通过石墨管以产生高达 2020 ~ 3000℃ 的高温使试样经过干燥、蒸发和原子化。 商品仪器的石墨炉结构多样，但实际上用得最多的是 Massmann（马斯曼）炉的 HGA系列和 VarinTrchtron（瓦里安 特克特朗）公司生产的 CRA系列。 石墨炉的基本结构包括： 石墨管（杯） (graphite tube)、炉体（保护气系统）、电源等三部分组成。 工作是经历干燥(dryness)、灰化 (incineration)、原子化和净化 (depuration)等四个阶段，即完成一次分析过程。 为防止石墨的高温氧化作用，减少记忆效应，保护已热解的原子蒸气不在被氧化，可及时排泄分析过程中的烟雾，因此在石墨炉加热过程中（除原子化阶段内内气路停气之外）需要有足量（ 1~2升 /分）的惰性气体作保护。 通常使用的惰性气体主要是 氩气 、 氮气。 整个炉体有 水冷却保护 装置，如水温为 200 C时，水的流量 1~2升 /分，炉子切断电源停止加热，在 20~30秒内，即可冷却到室温。 (四。