目前,市場上常見的原子吸收光譜儀有火焰式、石墨爐式、氫化式、冷蒸汽式等四類。
直(zhi)接(jie)將(jiang)樣(yang)品(pin)導(dao)入(ru)儀(yi)器(qi)進(jin)行(xing)偵(zhen)測(ce)。其(qi)不(bu)同(tong)於(yu)感(gan)應(ying)耦(ou)合(he)電(dian)漿(jiang)原(yuan)子(zi)發(fa)射(she)光(guang)譜(pu)法(fa)者(zhe),為(wei)隻(zhi)能(neng)進(jin)行(xing)單(dan)一(yi)元(yuan)素(su)的(de)檢(jian)測(ce),及(ji)較(jiao)不(bu)會(hui)受(shou)到(dao)元(yuan)素(su)間(jian)光(guang)譜(pu)線(xian)的(de)幹(gan)擾(rao)。笑(xiao)氣(qi)/乙炔或空氣/乙(yi)炔(que)火(huo)焰(yan)係(xi)作(zuo)為(wei)將(jiang)吸(xi)入(ru)的(de)樣(yang)品(pin)解(jie)離(li)的(de)能(neng)源(yuan),使(shi)樣(yang)品(pin)變(bian)成(cheng)自(zi)由(you)的(de)原(yuan)子(zi)態(tai),而(er)可(ke)吸(xi)收(shou)待(dai)測(ce)原(yuan)子(zi)的(de)特(te)定(ding)光(guang)線(xian),分(fen)析(xi)某(mou)些(xie)元(yuan)素(su)時(shi),所(suo)使(shi)用(yong)的(de)溫(wen)度(du)或(huo)火(huo)焰(yan)的(de)形(xing)式(shi)極(ji)重(zhong)要(yao),若(ruo)未(wei)使(shi)用(yong)適(shi)當(dang)的(de)火(huo)焰(yan)及(ji)分(fen)析(xi)條(tiao)件(jian),則(ze)化(hua)學(xue)和(he)離(li)子(zi)化(hua)的(de)幹(gan)擾(rao)就(jiu)會(hui)產(chan)生(sheng)。此法係以電熱式石墨爐取代火焰作為熱源,石墨爐可分數個加熱程序對樣品進行漸進式的加熱,因此,針對樣品溶液中的有機、無機分子和鹽類的溶劑之蒸發、幹燥、fenjiejizuihouxingchengyuanzideguocheng,zaihuoyanshiyuanzixishouguangpufahuoganyingouhedianjiangyuanzifasheguangpufazhong,yushugehaomiaoneijiwancheng,danzaishimoluzhongzekeyusuoshedingdewendujishijianqujianzhong,yongzugoudeshijianjinxingzhi,qiekeliyongshengwenchengxuhuojizhixiushiji,quchudaicewuyangpinzhongbuxuyaodejizhichengfen,yijianshaoganrao。本(ben)方(fang)法(fa)的(de)優(you)點(dian)是(shi)可(ke)提(ti)供(gong)極(ji)低(di)的(de)偵(zhen)測(ce)極(ji)限(xian),若(ruo)樣(yang)品(pin)相(xiang)當(dang)幹(gan)淨(jing),則(ze)極(ji)易(yi)使(shi)用(yong)本(ben)方(fang)法(fa)執(zhi)行(xing)樣(yang)品(pin)檢(jian)測(ce)。由(you)於(yu)本(ben)方(fang)法(fa)極(ji)靈(ling)敏(min),因(yin)此(ci),幹(gan)擾(rao)問(wen)題(ti)較(jiao)嚴(yan)重(zhong),針(zhen)對(dui)基(ji)質(zhi)複(fu)雜(za)的(de)樣(yang)品(pin),如(ru)何(he)找(zhao)到(dao)最(zui)佳(jia)的(de)消(xiao)化(hua)方(fang)法(fa),加(jia)熱(re)溫(wen)度(du)和(he)加(jia)熱(re)時(shi)間(jian)及(ji)基(ji)質(zhi)修(xiu)飾(shi)劑(ji)是(shi)一(yi)大(da)挑(tiao)戰(zhan)。利(li)用(yong)選(xuan)擇(ze)性(xing)的(de)化(hua)學(xue)還(hai)原(yuan)反(fan)應(ying),將(jiang)樣(yang)品(pin)消(xiao)化(hua)液(ye)中(zhong)的(de)砷(shen)或(huo)硒(xi)還(hai)原(yuan)成(cheng)氫(qing)化(hua)物(wu)而(er)予(yu)分(fen)離(li),因(yin)此(ci)本(ben)方(fang)法(fa)的(de)優(you)點(dian)是(shi)能(neng)將(jiang)此(ci)二(er)種(zhong)元(yuan)素(su)從(cong)複(fu)雜(za)的(de)樣(yang)品(pin)中(zhong)分(fen)離(li)出(chu)來(lai),而(er)無(wu)其(qi)它(ta)分(fen)析(xi)方(fang)法(fa)可(ke)能(neng)遭(zao)遇(yu)的(de)幹(gan)擾(rao)問(wen)題(ti)。報(bao)告(gao)指(zhi)出(chu),在(zai)下(xia)列(lie)情(qing)況(kuang)下(xia)會(hui)有(you)嚴(yan)重(zhong)的(de)幹(gan)擾(rao)問(wen)題(ti):(2)有大於200mg/L之高濃度過渡元素存在時,是利用選擇性的化學還原反應,隻將樣品消化液中的汞還原。本方法對汞的分析極靈敏,但會受樣品中揮發性有機物、氯、和硫化物的幹擾。原子吸收光譜法采用的原子化方法主要有火焰法、石墨爐法和氫化物發生法。 (1)從溶液霧化至蒸發為分子蒸氣的過程。主要依賴於霧化器的性能、霧滴大小、溶液性質、火焰溫度和溶液的濃度等。 (2)從分子蒸氣至解離成基態原子的過程。zhuyaoyilaiyubeicewuxingchengfenzimenjianneng,tongshihaiyuhuoyandewendujiqifenxiangguan。fenzidelijienengyuedi,duilijieyueyouli,jiuyuanzixishouguangpufenxieryan,jiegaonengxiaoyu3.5eV的分子,容易被解離,當大於5eV時,解離就比較困難。樣品置於石墨管內,用大電流通過石墨管,產生3000℃以下的高溫,使樣品蒸發和原子化。為了阻止石墨管在高溫氧化,在石墨管內、外部用惰性氣體保護。石置爐加溫階段一般可分為: (1)幹燥。此階段是將溶劑蒸發掉,加熱的溫度控製在溶劑的沸點左右,但應避免暴沸和發生濺射,否則會嚴重影響分析精度和靈敏度。 (2)灰化。這zhe是shi比bi較jiao重zhong要yao的de加jia熱re階jie段duan。其qi目mu的de是shi在zai保bao證zheng被bei鍘zha元yuan素su沒mei有you明ming顯xian損sun失shi的de前qian提ti下xia,將jiang樣yang品pin加jia熱re到dao盡jin可ke能neng高gao的de溫wen度du,破po壞huai或huo蒸zheng發fa掉diao基ji體ti,減jian少shao原yuan子zi化hua階jie段duan可ke能neng遇yu到dao的de元yuan素su間jian幹gan擾rao,以yi及ji光guang散san射she或huo分fen子zi吸xi收shou引yin起qi的de背bei景jing吸xi收shou,同tong時shi使shi被bei鍘zha院yuan素su變bian為wei氧yang化hua物wu或huo其qi他ta類lei型xing物wu。 (3)原子化。在高溫下,把被測元素的氧化物或其它類型物熱解和還原(主要的)成自由原子蒸氣。 在酸性介質中,以硼氫化鉀(KBH4)作為還原劑,使鍺、錫、鉛、砷、銻、秘、硒和儲還原生成共價分於型氫化物的氣體,然後將這種氣體引人火焰或加熱的石英管中,進行原子化。AsCl3+4KBH4+HCl+8H2O=AsH3+4KCl+4HBO2+13H2 原子吸收光譜分析中常用的火焰有:空氣一乙炔、空氣一煤氣(丙烷)和一氧化二氮一乙炔等火焰。 (1)空氣一乙炔。這是最常用的火焰。此焰溫度高(2300℃),乙炔在燃燒過程中產生的半分解物C*、CO*、CH*等活性基因,構成強還原氣氛,特別是富燃火焰,具有較好的原子化能力。 (2)空氣一煤氣(丙烷)。此焰燃燒速度慢、安全、溫度較低(1840~1925℃),火焰穩定透明。火焰背景低,適用於易離解和幹擾較少的元素,但化學幹擾多。 (3)一氧化二氮一乙炔。由於在一氧化二氮中,含氧量比空氣高,所以這種火焰有更高的溫度(約3000℃)。
在富燃火焰中,除了產生半分解物C*、CO*、CH*外,還有更強還原性的成分CN*及NH*等,這些成分能更有效地搶奪金屬氧化物中氧,從而達到原子化的目的。這就是為什麼空氣乙炔火焰不能測定的矽、鋁、鈦、錸等特別難離解的元素,在一氧化二氮一乙炔火焰中就能測定的原因。本文除特指外均屬空氣一乙炔火焰。 (1) 化學計量火焰。又稱中性火焰,這種火焰的燃氣及助燃氣,基本上是按照它們之間的化學反應式提供的。對空氣一乙炔火焰,空氣與乙炔之比約為4:1。火huo焰yan是shi藍lan色se透tou明ming的de,具ju有you溫wen度du高gao,幹gan擾rao少shao,背bei景jing發fa射she低di的de特te點dian。火huo焰yan中zhong半ban分fen解jie產chan物wu比bi貧pin燃ran火huo焰yan高gao,但dan還hai原yuan氣qi氛fen不bu突tu出chu,對dui火huo焰yan中zhong不bu特te別bie易yi形xing成cheng單dan氧yang化hua物wu的de元yuan素su,除chu堿jian金jin屬shu外wai,采cai用yong化hua學xue計ji量liang火huo焰yan進jin行xing分fen析xi為wei好hao。 (2) 貧焰火焰。當燃氣與助燃氣之比小於化學反應所需量時,就產生貧燃火焰。其空氣與乙炔之比為4:1至6:1。火huo焰yan清qing晰xi,呈cheng淡dan藍lan色se。由you於yu大da量liang冷leng的de助zhu燃ran氣qi帶dai走zou火huo焰yan中zhong的de熱re量liang,所suo以yi溫wen度du較jiao低di。由you於yu燃ran燒shao充chong分fen,火huo焰yan中zhong半ban分fen解jie產chan物wu少shao,還hai原yuan性xing氣qi氛fen低di,不bu利li於yu較jiao難nan離li解jie元yuan素su的de原yuan子zi化hua,不bu能neng用yong於yu易yi生sheng成cheng單dan氧yang化hua物wu元yuan素su的de分fen析xi。但dan溫wen度du低di對dui易yi離li解jie元yuan素su的de測ce定ding有you利li。(3)富燃火焰。燃氣與助燃氣之比大於化學反應量時,就產生富燃火焰。空氣與乙炔之比為4:1.2~二.5huogengda,youyuranshaobuchongfen,banfenjiewunongduda,juyoujiaoqiangdehaiyuanqifen。wendulvediyuhuaxuejilianghuoyan,zhongjianbocengquyubijiaoda,duiyixingchengdanyanghuawunanlijieyuansudecedingyouli,danhuoyanfashehehuoyanxishoujibeijingjiaoqiang,ganraojiaoduo,buruhuaxuejilianghuoyanwending。