第3節(jié)AAS儀器裝置

1、第三節(jié)第三節(jié)儀器裝置儀器裝置原子吸收光譜儀的組成原子吸收光譜儀的組成n 原子吸收光譜儀由五部分組成：原子吸收光譜儀由五部分組成：n 銳線光源銳線光源n 原子化系統(tǒng)原子化系統(tǒng) n 分光系統(tǒng)分光系統(tǒng) n 檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)系統(tǒng)n 電源同步調(diào)制系統(tǒng)電源同步調(diào)制系統(tǒng)一、一、 銳線光源銳線光源n作用：輻射待測(cè)元素的共振線。作用：輻射待測(cè)元素的共振線。n要求：輻射強(qiáng)度大，穩(wěn)定性好，背景小，要求：輻射強(qiáng)度大，穩(wěn)定性好，背景小，n 壽命長(zhǎng)，操作方便。壽命長(zhǎng)，操作方便。 空心陰極燈空心陰極燈 蒸氣發(fā)電燈蒸氣發(fā)電燈 無(wú)極發(fā)電燈無(wú)極發(fā)電燈常用光源：常用光源：( (一一) ) 空心陰極燈空心陰極燈 (Hollow Cath

2、ode Lamp, HCL) n空心陰極燈是最常用的銳線光源?？招年帢O燈是最常用的銳線光源。n能達(dá)到銳線光源的要求。能達(dá)到銳線光源的要求。1. 1. 構(gòu)造構(gòu)造空心陰極燈的結(jié)構(gòu)示意圖空心陰極燈的結(jié)構(gòu)示意圖 外殼：外殼：根據(jù)工作的波長(zhǎng)范圍，可選用石英玻璃根據(jù)工作的波長(zhǎng)范圍，可選用石英玻璃或普通玻璃?；蚱胀úＡ?。350nm以下，用石英玻璃。以下，用石英玻璃。350nm以上，用普通光學(xué)玻璃。以上，用普通光學(xué)玻璃。 陽(yáng)極：陽(yáng)極：鎢棒。上面繞有鉭鎢棒。上面繞有鉭(Ta)片或鈦片或鈦(Ti)絲，絲，其作用是做吸氣劑，吸收燈內(nèi)少量雜質(zhì)氣體其作用是做吸氣劑，吸收燈內(nèi)少量雜質(zhì)氣體(如如H2、O2、CO2等等) ，

3、減少燈的背景發(fā)射。，減少燈的背景發(fā)射。 陰極：陰極：空心金屬圓筒，其襯里熔入或噴高純的空心金屬圓筒，其襯里熔入或噴高純的待測(cè)金屬元素的純金屬、合金或化合物。待測(cè)金屬元素的純金屬、合金或化合物。 管內(nèi)：管內(nèi)：充以低壓的惰性氣體充以低壓的惰性氣體(Ne或或Ar) 充入低壓惰性氣體有利于減小洛倫茲變充入低壓惰性氣體有利于減小洛倫茲變寬，從而保證發(fā)射線的半寬度很窄。寬，從而保證發(fā)射線的半寬度很窄。 屏蔽：屏蔽：用不導(dǎo)電的玻璃或云母只制成。用不導(dǎo)電的玻璃或云母只制成。 作用是減少或阻止陰極外側(cè)的雜散放電，作用是減少或阻止陰極外側(cè)的雜散放電，把電流有效地分配于陰極的有用區(qū)。把電流有效地分配于陰極的有用區(qū)。

4、充氖氣充氖氣發(fā)橙色光發(fā)橙色光充氬氣充氬氣發(fā)淡紫色光發(fā)淡紫色光 2. 2. 工作原理工作原理n 接通電源。接通電源。n 空心陰極開(kāi)始輝光放電，發(fā)射熱電子流，在電場(chǎng)作空心陰極開(kāi)始輝光放電，發(fā)射熱電子流，在電場(chǎng)作 用下，高速向陽(yáng)極運(yùn)動(dòng)。用下，高速向陽(yáng)極運(yùn)動(dòng)。n 運(yùn)動(dòng)中，電子與燈內(nèi)填充的惰性氣體碰撞，使之電運(yùn)動(dòng)中，電子與燈內(nèi)填充的惰性氣體碰撞，使之電 離，產(chǎn)生惰性氣體正離子。離，產(chǎn)生惰性氣體正離子。n 產(chǎn)生的氣體正離子在電場(chǎng)作用下，高速向陰極運(yùn)動(dòng)。產(chǎn)生的氣體正離子在電場(chǎng)作用下，高速向陰極運(yùn)動(dòng)。n 撞擊陰極內(nèi)表面，使金屬原子從晶格中濺射出來(lái)。撞擊陰極內(nèi)表面，使金屬原子從晶格中濺射出來(lái)。n 濺射出來(lái)的金屬

5、原子繼續(xù)受到其他粒子撞擊后，獲濺射出來(lái)的金屬原子繼續(xù)受到其他粒子撞擊后，獲 得能量被激發(fā)，發(fā)射強(qiáng)度足夠大的特征共振線。得能量被激發(fā)，發(fā)射強(qiáng)度足夠大的特征共振線。 3. 3. 工作條件工作條件 空心陰極燈只有一個(gè)操作參數(shù)空心陰極燈只有一個(gè)操作參數(shù)燈電燈電流，所以，控制好流，所以，控制好燈電流燈電流，可減小多普勒，可減小多普勒變寬和壓力變寬，使發(fā)射的譜線穩(wěn)定，強(qiáng)變寬和壓力變寬，使發(fā)射的譜線穩(wěn)定，強(qiáng)度高而寬度窄。度高而寬度窄。 燈電流太高，會(huì)使陰極濺射過(guò)大，放燈電流太高，會(huì)使陰極濺射過(guò)大，放電不穩(wěn)，信噪比嚴(yán)重下降，燈的壽命縮短電不穩(wěn)，信噪比嚴(yán)重下降，燈的壽命縮短。4. 4. 同步電源調(diào)制同步電源調(diào)制

6、(p75)n同步電源調(diào)制：同步電源調(diào)制：一般用一般用285Hz或或400Hz的方的方波脈沖供電，將光源與檢波放大器的電源進(jìn)波脈沖供電，將光源與檢波放大器的電源進(jìn)行同步調(diào)制，稱同步電源調(diào)制。行同步調(diào)制，稱同步電源調(diào)制。n作用：作用：n(1) 可以把直流信號(hào)濾去，使測(cè)量信號(hào)變?yōu)榧兾盏目梢园阎绷餍盘?hào)濾去，使測(cè)量信號(hào)變?yōu)榧兾盏?交流信號(hào)，提供交流放大，消除背景發(fā)射的干擾。交流信號(hào)，提供交流放大，消除背景發(fā)射的干擾。n(2) 方波脈沖供電以很小的平均燈電流，就能獲得方波脈沖供電以很小的平均燈電流，就能獲得 很強(qiáng)的銳線輻射，改善了放電特征，提高了信很強(qiáng)的銳線輻射，改善了放電特征，提高了信 噪比，延長(zhǎng)了

7、燈的壽命。噪比，延長(zhǎng)了燈的壽命。二、原子化系統(tǒng)二、原子化系統(tǒng)1.作用：作用：n 提供能量，使試樣溶液霧化、提供能量，使試樣溶液霧化、蒸發(fā)、干燥、原子化，產(chǎn)生蒸發(fā)、干燥、原子化，產(chǎn)生基態(tài)基態(tài)原子蒸氣原子蒸氣。2.要求：要求：n(1) 原子化效率要高；原子化效率要高；n 原子化效率愈高，分析的靈敏度也愈高原子化效率愈高，分析的靈敏度也愈高 。n(2) 穩(wěn)定性要好，霧化后的液滴要均勻、粒細(xì)；穩(wěn)定性要好，霧化后的液滴要均勻、粒細(xì)；n(3) 低的干擾水平，背景小，噪聲低；低的干擾水平，背景小，噪聲低；n(4) 安全、耐用，操作方便。安全、耐用，操作方便。原子化效率原子化效率: : 是指通過(guò)火焰觀是指通過(guò)

8、火焰觀測(cè)高度截面上以基態(tài)自由原子測(cè)高度截面上以基態(tài)自由原子形式存在的分析物量與進(jìn)入原形式存在的分析物量與進(jìn)入原子化器的總分析量的比值。子化器的總分析量的比值。3.分類：分類： 低溫原子化法低溫原子化法石墨爐原子化法石墨爐原子化法非火焰原子化系統(tǒng)非火焰原子化系統(tǒng)火焰原子化系統(tǒng)火焰原子化系統(tǒng)原子化系統(tǒng)原子化系統(tǒng)( (一一) ) 火焰原子化系統(tǒng)火焰原子化系統(tǒng) 組成：組成：(1)(2)(4)(3)(5)工作原理：工作原理： 1. 1. 霧化器霧化器n(1) 作用：作用：將試液變?yōu)榧?xì)霧。將試液變?yōu)榧?xì)霧。n(2) 要求：要求：n 噴霧要穩(wěn)定，霧粒要細(xì)而均勻。噴霧要穩(wěn)定，霧粒要細(xì)而均勻。n 霧化效率高。即進(jìn)

9、入火焰的霧粒占所消耗的霧化效率高。即進(jìn)入火焰的霧粒占所消耗的溶液的百分率高，則產(chǎn)生的基態(tài)原子數(shù)會(huì)增加。溶液的百分率高，則產(chǎn)生的基態(tài)原子數(shù)會(huì)增加。n 有好的適用性。即可適用于不同比值，不同有好的適用性。即可適用于不同比值，不同表面張力，不同粘度的液體。表面張力，不同粘度的液體。 (3) 常用的霧化器：常用的霧化器：n同心型氣動(dòng)型霧化器，同心型氣動(dòng)型霧化器，n霧化效率一般在霧化效率一般在10%左右。左右。(4) 提高霧化效率的措施提高霧化效率的措施n 采用去溶劑噴霧法采用去溶劑噴霧法n 將溶液噴霧加熱后冷凝，使試劑被除去，試將溶液噴霧加熱后冷凝，使試劑被除去，試樣成為干氣溶膠進(jìn)入火焰，則有利于試樣

10、的蒸發(fā)樣成為干氣溶膠進(jìn)入火焰，則有利于試樣的蒸發(fā)分解，提高靈敏度。分解，提高靈敏度。n 加入有機(jī)溶劑加入有機(jī)溶劑n 在試液中加入與水互溶的有機(jī)溶劑在試液中加入與水互溶的有機(jī)溶劑(如乙醇、如乙醇、丙酮等丙酮等)，可提高霧化效率。，可提高霧化效率。2.2.霧化室霧化室n作用：作用：n 使霧粒均勻化，除去大液滴。使霧粒均勻化，除去大液滴。n 使霧粒與燃?xì)夂椭細(xì)饩鶆蚧旌闲纬蓺馊苣z。使霧粒與燃?xì)夂椭細(xì)饩鶆蚧旌闲纬蓺馊苣z。n 起起“緩沖緩沖”穩(wěn)定混合氣體氣壓作用，以便使燃穩(wěn)定混合氣體氣壓作用，以便使燃燒器產(chǎn)生穩(wěn)定的火焰。燒器產(chǎn)生穩(wěn)定的火焰。 3.3.燃燒器燃燒器 (1) 作用作用n 產(chǎn)生火焰，使進(jìn)入火

11、焰的試樣氣產(chǎn)生火焰，使進(jìn)入火焰的試樣氣溶膠蒸發(fā)、干燥和原子化。溶膠蒸發(fā)、干燥和原子化。(2) 要求要求 原子化程度高原子化程度高 火焰穩(wěn)定火焰穩(wěn)定 吸收光程長(zhǎng)吸收光程長(zhǎng) 噪聲小，背景小噪聲小，背景小 (3) 常用燃燒器常用燃燒器預(yù)混合型燃燒器預(yù)混合型燃燒器 單縫燃燒器單縫燃燒器n縫長(zhǎng)：縫長(zhǎng)：80 120mm, 縫寬縫寬:0.4 0.7mm，適用于空氣，適用于空氣-乙炔火焰。乙炔火焰。n縫長(zhǎng)縫長(zhǎng): 40 60mm，縫寬，縫寬:0.4 0.7mm，適用于，適用于N2O-乙炔火焰，應(yīng)乙炔火焰，應(yīng)用較廣，但產(chǎn)生的火焰很窄，使部分光束在火焰周圍通過(guò)而未用較廣，但產(chǎn)生的火焰很窄，使部分光束在火焰周圍通過(guò)而

12、未被吸收，從而使測(cè)量靈敏度下降。被吸收，從而使測(cè)量靈敏度下降。 三縫燃燒器三縫燃燒器n 由于火焰較寬，產(chǎn)生的原子蒸氣能將光源發(fā)出的光完全由于火焰較寬，產(chǎn)生的原子蒸氣能將光源發(fā)出的光完全包圍，外側(cè)的兩個(gè)縫的火焰可起屏蔽作用，降低火焰噪聲，吹包圍，外側(cè)的兩個(gè)縫的火焰可起屏蔽作用，降低火焰噪聲，吹開(kāi)了來(lái)自大氣的污染，使火焰穩(wěn)定，但消耗燃?xì)夂驮嚇恿看螅_(kāi)了來(lái)自大氣的污染，使火焰穩(wěn)定，但消耗燃?xì)夂驮嚇恿看?，?yīng)用較少。應(yīng)用較少。(4) 燃燒器的調(diào)節(jié)燃燒器的調(diào)節(jié)n 燃燒器的高度可以上下調(diào)節(jié)，以便燃燒器的高度可以上下調(diào)節(jié)，以便選擇適宜的火焰原子化區(qū)域。選擇適宜的火焰原子化區(qū)域。n 燃燒器應(yīng)能旋轉(zhuǎn)一定的角度，可

13、改燃燒器應(yīng)能旋轉(zhuǎn)一定的角度，可改變吸收光程，擴(kuò)大測(cè)量元素含量范圍。變吸收光程，擴(kuò)大測(cè)量元素含量范圍。 4. 4.火火 焰焰 (1)火焰的分區(qū)火焰的分區(qū) 中間薄層區(qū)中間薄層區(qū)的溫度達(dá)到最高的溫度達(dá)到最高點(diǎn)，是原子吸收點(diǎn)，是原子吸收分析的主要應(yīng)用分析的主要應(yīng)用區(qū)。區(qū)。預(yù)混合火焰結(jié)構(gòu)示意圖預(yù)混合火焰結(jié)構(gòu)示意圖(2)火焰原子化過(guò)程火焰原子化過(guò)程n 火焰原子化過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的物理化學(xué)過(guò)火焰原子化過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的物理化學(xué)過(guò)程，試樣溶液在火焰中經(jīng)過(guò)程，試樣溶液在火焰中經(jīng)過(guò)蒸發(fā)、干燥、解蒸發(fā)、干燥、解離、原子化離、原子化過(guò)程等一系列物理化學(xué)歷程，成過(guò)程等一系列物理化學(xué)歷程，成為基態(tài)原子蒸氣。為基態(tài)原子蒸氣。M

14、X(l)MX(s)MX(g)Mo(g) + Xo(g)脫溶脫溶氣化氣化原子化原子化試樣在原子化器中的原子化過(guò)程試樣在原子化器中的原子化過(guò)程 原子化過(guò)程的副反應(yīng)：原子化過(guò)程的副反應(yīng)： A. 基態(tài)原子蒸氣進(jìn)一步的激發(fā)和電離基態(tài)原子蒸氣進(jìn)一步的激發(fā)和電離n Mo (g) M*(g) M+(g) + e-nB. 在乙炔在乙炔-空氣火焰燃燒過(guò)程中，存在著空氣火焰燃燒過(guò)程中，存在著O、OH、C、CO、CH等氣態(tài)分解產(chǎn)物，某些金屬元素的基態(tài)氣等氣態(tài)分解產(chǎn)物，某些金屬元素的基態(tài)氣態(tài)原子易形成難解離的單氧化物態(tài)原子易形成難解離的單氧化物(MO)或單氫氧化物或單氫氧化物 (MOH) ，使基態(tài)原子數(shù)減少，使測(cè)定方法

15、的靈敏度，使基態(tài)原子數(shù)減少，使測(cè)定方法的靈敏度降低，并且這些降低，并且這些MO和和MOH分子可能被激發(fā)，形成分子可能被激發(fā)，形成分子光譜干擾。分子光譜干擾。n Mo(g) + O MO(g) MO*(g) n Mo(g) + OH MOH(g) MOH*(g) (3) 火焰的分類火焰的分類nA. 不同種類的火焰其成分和溫度不同，不同種類的火焰其成分和溫度不同，并且對(duì)不同的輻射波段表現(xiàn)出各異的吸并且對(duì)不同的輻射波段表現(xiàn)出各異的吸收和發(fā)射特征。收和發(fā)射特征。nB. 同一種類的火焰，若燃?xì)夂椭細(xì)馔环N類的火焰，若燃?xì)夂椭細(xì)獾谋壤煌湫再|(zhì)也不相同。的比例不同，其性質(zhì)也不相同。按燃?xì)夂椭細(xì)獾谋?/p>

16、例不同分類按燃?xì)夂椭細(xì)獾谋壤煌诸恘分三類分三類 中性火焰中性火焰 貧燃火焰貧燃火焰 富燃火焰富燃火焰 中性火焰中性火焰(化學(xué)計(jì)量火焰化學(xué)計(jì)量火焰)n配比：配比：燃?xì)馊細(xì)?: 助燃?xì)庵細(xì)?化學(xué)反應(yīng)計(jì)量關(guān)系化學(xué)反應(yīng)計(jì)量關(guān)系n特點(diǎn)：特點(diǎn)：火焰穩(wěn)定，層次清楚，藍(lán)色透明，火焰穩(wěn)定，層次清楚，藍(lán)色透明，溫度較高，背景低，噪聲小。溫度較高，背景低，噪聲小。n應(yīng)用：應(yīng)用：日常分析常用火焰，適用于測(cè)量日常分析常用火焰，適用于測(cè)量大多數(shù)元素。大多數(shù)元素。 貧燃火焰貧燃火焰n配比：配比：燃?xì)馊細(xì)?: 助燃?xì)庵細(xì)饣瘜W(xué)反應(yīng)計(jì)量關(guān)系化學(xué)反應(yīng)計(jì)量關(guān)系n特點(diǎn)：特點(diǎn)：火焰呈黃色，燃燒不完全，層次模糊，火焰呈黃色，燃燒

17、不完全，層次模糊，具有還原性，火焰溫度比貧燃火焰低，背景具有還原性，火焰溫度比貧燃火焰低，背景高，噪聲大，干擾大。高，噪聲大，干擾大。n應(yīng)用：應(yīng)用：適用于易形成難解離氧化物的元素的適用于易形成難解離氧化物的元素的測(cè)量。測(cè)量。例如：例如：Al、Ba、Cr、Mo、稀土元素等。、稀土元素等。按燃?xì)獾姆N類分類按燃?xì)獾姆N類分類 幾種常用火焰幾種常用火焰 火焰類型火焰類型化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng) 發(fā)火溫發(fā)火溫度度/ 燃燒速度燃燒速度/cm.s-1 火焰火焰溫度溫度/K 丙烷丙烷-空氣空氣氫氣氫氣-空氣空氣乙炔乙炔-空氣空氣乙炔乙炔-N2O C3H8 + 5O2 = 3CO2 + 4H2OH2 + 1/2O2 =

18、H2OC2H2 + 5/2 O2 = 2CO2 + H2OC2H2+5N2O = 2CO2+H2O+ 5N2 560530350400 55320160180 2200230026003200 (5) 火焰原子化系統(tǒng)的特點(diǎn)火焰原子化系統(tǒng)的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：(1) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，應(yīng)用較廣；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，應(yīng)用較廣；(2) 火焰穩(wěn)定，重現(xiàn)性及精密度較好；火焰穩(wěn)定，重現(xiàn)性及精密度較好；(3) 基體效應(yīng)及記憶效應(yīng)較小?；w效應(yīng)及記憶效應(yīng)較小。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：n(1) 霧化效率低霧化效率低(10%)，原子化效率低，原子化效率低(一般低一般低于于30%)，檢測(cè)限比非火焰原子化器高；，檢測(cè)限比非火焰原子

19、化器高；n(2) 使用大量載氣，起了稀釋作用，使原子蒸使用大量載氣，起了稀釋作用，使原子蒸氣濃度降低，也限制其靈敏度和檢測(cè)限；氣濃度降低，也限制其靈敏度和檢測(cè)限；n(3) 某些金屬原子易受助燃?xì)饣蚧鹧嬷車諝饽承┙饘僭右资苤細(xì)饣蚧鹧嬷車諝獾难趸饔蒙呻y熔氧化物或發(fā)生某些化學(xué)反的氧化作用生成難熔氧化物或發(fā)生某些化學(xué)反應(yīng)，也會(huì)減少原子蒸氣的密度。應(yīng)，也會(huì)減少原子蒸氣的密度。(二二)非火焰原子化器非火焰原子化器(石墨爐石墨爐) (Graphite Furance Atomizer, GFA)n 石墨爐原子化法采用電石墨爐原子化法采用電提供能量。提供能量。1 1 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)(1) 電源電源n 能

20、提供低電壓能提供低電壓1025V，大電流，大電流500A的供電設(shè)備。的供電設(shè)備。n作 用 ： 使 石 墨 管 迅 速 加 熱 ， 達(dá) 到作 用 ： 使 石 墨 管 迅 速 加 熱 ， 達(dá) 到2000K3000K的高溫，并能以電阻加熱的高溫，并能以電阻加熱方式形成各種溫度梯度，便于不同的元方式形成各種溫度梯度，便于不同的元素選擇最佳原子化條件。素選擇最佳原子化條件。(2) 爐體爐體外部是水冷裝置，外部是水冷裝置，內(nèi)部通惰性氣體，內(nèi)部通惰性氣體，兩端裝有石英窗，兩端裝有石英窗，中間有進(jìn)樣孔。中間有進(jìn)樣孔。爐體各部分的作用爐體各部分的作用n(1) 水冷裝置的作用是保護(hù)爐體，當(dāng)電源切水冷裝置的作用是保

21、護(hù)爐體，當(dāng)電源切斷時(shí)，爐子能很快冷卻到室溫。斷時(shí)，爐子能很快冷卻到室溫。n (2) 惰性氣體惰性氣體(Ar或或N2)的作用是的作用是:n 防止石墨管在高溫被氧化。防止石墨管在高溫被氧化。n 防止或減少被測(cè)元素形成氧化物。防止或減少被測(cè)元素形成氧化物。n 排除分析過(guò)程中形成的煙霧。排除分析過(guò)程中形成的煙霧。(3) 石墨管石墨管n作用：原子化樣品作用：原子化樣品n成分：由致密的石墨制成成分：由致密的石墨制成n標(biāo)準(zhǔn)型：長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)型：長(zhǎng)30mm，內(nèi)徑，內(nèi)徑4mm，外徑，外徑6mm，管中央有進(jìn)樣孔，光源發(fā)出的光，管中央有進(jìn)樣孔，光源發(fā)出的光從石墨管的中間通過(guò)，廣泛使用。從石墨管的中間通過(guò)，廣泛使用。 2.

22、2. 操作程序操作程序石墨爐工作時(shí)，分四個(gè)步驟。石墨爐工作時(shí)，分四個(gè)步驟。 （1）干干燥燥（2）灰灰化化（3）原原子子化化（4）除除殘殘圖圖7-7 石墨爐升溫程序示意圖石墨爐升溫程序示意圖 3. 3.特點(diǎn)特點(diǎn)n 原子化效率高原子化效率高n 可用于那些較難揮發(fā)和原子化的元素的分析。在可用于那些較難揮發(fā)和原子化的元素的分析。在惰性氣體氣氛下原子化，對(duì)于那些易形成難解離氧化惰性氣體氣氛下原子化，對(duì)于那些易形成難解離氧化物的元素分析更為有利；注入的試樣幾乎可以完全原物的元素分析更為有利；注入的試樣幾乎可以完全原子化，達(dá)子化，達(dá)100%，而火焰原子化僅，而火焰原子化僅30%。n 取樣量少取樣量少n 溶液

23、試樣量?jī)H為溶液試樣量?jī)H為150 L，固體試樣量?jī)H為幾，固體試樣量?jī)H為幾mg。 n 絕對(duì)靈敏度高，檢測(cè)線低絕對(duì)靈敏度高，檢測(cè)線低n 這是由于溫度較高，原子化效率高；管內(nèi)原子這是由于溫度較高，原子化效率高；管內(nèi)原子蒸氣不被載氣稀釋，原子在吸收區(qū)域中平均停留時(shí)蒸氣不被載氣稀釋，原子在吸收區(qū)域中平均停留時(shí)間長(zhǎng)；約為間長(zhǎng)；約為10-1s，經(jīng)干燥、灰化過(guò)程，起到了分離、，經(jīng)干燥、灰化過(guò)程，起到了分離、富集的作用，所以絕對(duì)靈敏度比火焰原子化高幾個(gè)富集的作用，所以絕對(duì)靈敏度比火焰原子化高幾個(gè)數(shù)量級(jí)，可達(dá)數(shù)量級(jí)，可達(dá)10-12g，相對(duì)靈敏度提高，相對(duì)靈敏度提高2 3個(gè)數(shù)量級(jí)。個(gè)數(shù)量級(jí)。n 適用范圍廣適用范圍廣n

24、 固體試樣，液體試樣，粘稠試樣，都可固體試樣，液體試樣，粘稠試樣，都可測(cè)定，對(duì)難揮發(fā)、難原子化的元素及痕量元測(cè)定，對(duì)難揮發(fā)、難原子化的元素及痕量元素也可測(cè)定。素也可測(cè)定。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：n 精密度較差精密度較差n 管內(nèi)溫度不均勻，進(jìn)樣量、進(jìn)樣位置的變化，引管內(nèi)溫度不均勻，進(jìn)樣量、進(jìn)樣位置的變化，引起管內(nèi)原子濃度的不均勻等因素所致。起管內(nèi)原子濃度的不均勻等因素所致。n 操作較復(fù)雜操作較復(fù)雜n 儀器裝置較復(fù)雜，價(jià)格較高貴，需要水冷。儀器裝置較復(fù)雜，價(jià)格較高貴，需要水冷。n 干擾較大干擾較大n 基體效應(yīng)、化學(xué)干擾較嚴(yán)重，有記憶效應(yīng)，背景基體效應(yīng)、化學(xué)干擾較嚴(yán)重，有記憶效應(yīng)，背景較強(qiáng)。較強(qiáng)。表表3-5：火

25、焰原子化法與石墨爐原子化法比較：火焰原子化法與石墨爐原子化法比較方法方法原子化原子化熱源熱源原子化溫原子化溫度度原子化原子化效率效率進(jìn)樣體進(jìn)樣體積積 檢出限檢出限重現(xiàn)性重現(xiàn)性基體基體效應(yīng)效應(yīng)火焰火焰化學(xué)火化學(xué)火焰能焰能相對(duì)較低相對(duì)較低 (一般一般3000)較低較低 (90%)較少較少 (150 L)低低 Cd：0.002ng/mL Al：1.0ng/mL較差較差RSD為為1.55%較大較大(三三) 氫化物發(fā)生原子化法氫化物發(fā)生原子化法 (Hydride Genertion, HG)n 適用于適用于As、Sb、Bi、Ge、Sn、Pb、Se、Te等元素的測(cè)定，因?yàn)檫@些元素如果采用液體等元素的測(cè)定，

26、因?yàn)檫@些元素如果采用液體進(jìn)樣原子化，無(wú)論用火焰原子化法或用石墨爐進(jìn)樣原子化，無(wú)論用火焰原子化法或用石墨爐原子化法均不能得到好的靈敏度。但在一定酸原子化法均不能得到好的靈敏度。但在一定酸度下，將這些被測(cè)元素用度下，將這些被測(cè)元素用KBH4或或NaBH4還原還原成極易揮發(fā)和分解的氫化物，如成極易揮發(fā)和分解的氫化物，如AsH3、SbH3、BiH3、GeH4、SnH4、PbH4、SeH2、TeH2等。等。nNaBH4+HCl+3H2O H3BO3+NaCl+8H XHn+H2n 這些氫化物用載氣送入石英管加熱，進(jìn)這些氫化物用載氣送入石英管加熱，進(jìn)行原子化及吸光度的測(cè)量。由于反應(yīng)生產(chǎn)的行原子化及吸光度的

27、測(cè)量。由于反應(yīng)生產(chǎn)的揮發(fā)性氫化物的解離能較低，所以在電加熱揮發(fā)性氫化物的解離能較低，所以在電加熱或火焰加熱的石英管原子化器中極易原子化?；蚧鹧婕訜岬氖⒐茉踊髦袠O易原子化。Xm+活潑氫活潑氫待測(cè)元素待測(cè)元素氫化物氫化物優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：n(1)原子化效率高。原子化效率高。n(2)靈敏度提高了靈敏度提高了13個(gè)數(shù)量級(jí)。個(gè)數(shù)量級(jí)。n(3)檢測(cè)限比火焰化低檢測(cè)限比火焰化低13個(gè)數(shù)量級(jí)。個(gè)數(shù)量級(jí)。n(4)避免了基體干擾避免了基體干擾.n(5)選擇性好。選擇性好。三、分光系統(tǒng)三、分光系統(tǒng)( (一一) ) 組成組成1. 外光路：銳線光源和兩個(gè)透鏡組成外光路：銳線光源和兩個(gè)透鏡組成2. 單色器單色器n (1)

28、 入射狹縫入射狹縫n (2) 光柵光柵n (3) 凹面反射鏡凹面反射鏡n (4) 出射狹縫出射狹縫作用：使銳線光源輻射的共作用：使銳線光源輻射的共振發(fā)射線能正確地通過(guò)或聚振發(fā)射線能正確地通過(guò)或聚焦于原子化區(qū)，并把透過(guò)光焦于原子化區(qū)，并把透過(guò)光聚焦于單色器的入射狹縫。聚焦于單色器的入射狹縫。( (二二) ) 作用作用n將待測(cè)元素的共振線與臨近將待測(cè)元素的共振線與臨近譜線分開(kāi)。譜線分開(kāi)。 ( (三三) ) 性能選擇性能選擇1. 1. 光譜通帶光譜通帶n定義：指通過(guò)單色器出射狹縫的光的波長(zhǎng)范圍。定義：指通過(guò)單色器出射狹縫的光的波長(zhǎng)范圍。n 公式：公式：W = DSn W：光譜通帶：光譜通帶 （nm）n D：倒線色散率：倒線色散率 （nm.mm-1）n S：狹縫寬度：狹縫寬度 （mm） 2. 性能選擇性能選擇n 調(diào)寬狹縫，調(diào)寬狹縫， 出射光強(qiáng)增加，單色器分辨率降低。出射光強(qiáng)增加，單色器分辨率降低。n 調(diào)窄狹縫，調(diào)窄狹縫， 分辨率增加，出射光強(qiáng)度降低。分辨率增加，出射光強(qiáng)度降低。 3. 狹縫調(diào)節(jié)狹縫調(diào)節(jié)n 相鄰干擾線距離小，要減小光譜通帶，則相鄰干擾線距離小，要減小光譜通帶，則需調(diào)窄狹縫，提高分辨率。需調(diào)窄狹縫，提高分辨率。n 例如：過(guò)渡金屬、稀土元素的分析。例如：過(guò)渡金屬