火焰光度法是按羅馬金公式行定量分析的,即I=aXc的b次方,式中I為譜線的強(qiáng)度,c是待測(cè)元素的含量,d是與待測(cè)元素的蒸發(fā)、激發(fā)條件有關(guān)的常數(shù);b為自吸系數(shù),因?yàn)橛没鹧孀骷ぐl(fā)光源,其溫度可通過(guò)控制空氣與燃?xì)獾牧恳员3址€(wěn)定,又因采用液體試樣,試樣組分的影響較少,故在各次測(cè)定中a是個(gè)較穩(wěn)定的常數(shù),般由于試樣濃度較低,自吸可忽略不計(jì),于是I=λc,并可用相對(duì)強(qiáng)度的測(cè)量方法行分析。
行火焰光度分析時(shí),把待測(cè)液用霧化器使之變成溶膠導(dǎo)入火焰中,待測(cè)元素因熱離解生成基態(tài)原子,在火焰中被激發(fā)而產(chǎn)生光譜,經(jīng)單色器分解成單色光后通過(guò)光電系統(tǒng)測(cè)量,由于火焰的濕度低,因此只能激發(fā)少數(shù)的元素,而且所得的光譜簡(jiǎn)單,干擾較小,火焰光度法別適用于較易激發(fā)的堿金屬及堿土金屬的測(cè)定.
在測(cè)定中為了穩(wěn)定火焰和排除些元素的干擾,常在測(cè)定液中加入"緩沖劑",如K, Ca, Mg 同時(shí)存在彼此間對(duì)測(cè)定有影響,如果把這三種元素配成飽和溶液為"緩沖劑",在試液中加到定量時(shí),則產(chǎn)生的影響是單恒定值,可作本底扣除,測(cè)鈉時(shí),大量的HCO32-存在可使結(jié)果偏低,可用鹽酸酸化試液后加熱除去.
火焰原子吸收分光光度計(jì)使用光源大都是空心陰燈,空心陰燈操作參數(shù)只有個(gè)燈電。燈電大小決定著燈輻射強(qiáng)度。 在定范圍內(nèi)增大燈電可以增大輻射強(qiáng)度,同時(shí)燈穩(wěn)定性和信噪比也增大,但是儀器靈敏度降低。如果燈電過(guò)大,會(huì)導(dǎo)致燈本身發(fā)生自蝕現(xiàn)象而縮短燈使用壽命;會(huì)放電不正常,使燈輻射強(qiáng)度不穩(wěn)定。 相反,在定范圍內(nèi)降低燈電可以降低輻射強(qiáng)度,儀器靈敏度提,但燈穩(wěn)定性和信噪比下降。如果燈電過(guò)低,又會(huì)使燈輻射強(qiáng)度減弱,導(dǎo)致穩(wěn)定性和信噪比嚴(yán)重下降以至不能使用。 因此,在具體檢測(cè)作中,如被測(cè)樣濃度時(shí),則使用較大燈電,以獲得較好穩(wěn)定性;如被測(cè)樣濃度低時(shí),則在保證穩(wěn)定性滿足要求的前提下,使用較低的燈電,以獲得較好的靈敏度。
霧化器作用是將試液霧化。它是原子吸收分光光度計(jì)重要件,其性能對(duì)測(cè)定靈敏度、度和化學(xué)干擾等產(chǎn)生顯著影響。 霧化器噴霧越穩(wěn)定,霧滴越微小均勻,霧化效率也就越,相應(yīng)靈敏度越,度越好,化學(xué)干擾越小。 霧化器調(diào)節(jié)目前都是通過(guò)人調(diào)節(jié)撞擊和毛細(xì)管之間相對(duì)位置來(lái)實(shí)現(xiàn)。檢測(cè)人員應(yīng)將霧化器調(diào)節(jié)到霧滴細(xì)小而均勻,是霧滴在撞擊周圍均勻分布,如果實(shí)在實(shí)現(xiàn)不了,霧滴以撞擊為中心對(duì)稱分布也可以。
提升量大小影響到靈敏度低。過(guò)或過(guò)低的提升量會(huì)使霧化器霧化不穩(wěn)定。每個(gè)廠家儀器提升量范圍各不相同,各自有定變化范圍。 增大提升量辦法有: (1) 增大助燃?xì)饬?。這樣增大負(fù)壓使提升量增大。 (2)縮短樣管長(zhǎng)度??s短樣管長(zhǎng)度使管阻力減小,使試液量增大。相反,如想降低提升量,則可以減小助燃?xì)饬炕蚣娱L(zhǎng)樣管長(zhǎng)度。
每種元素的分析線有很多條,通常共振線靈敏度zui,經(jīng)常被用來(lái)作為分析線,但測(cè)量較濃度樣品時(shí),就要選擇此靈敏線。 例如測(cè)鈉用a=589.0nm作為分析線,較濃度時(shí)使用330.0nm作為分析線。
調(diào)節(jié)燃燒器度和前后位置,使來(lái)自空心陰燈光束通過(guò)自由電子濃度zui大火焰區(qū),此時(shí)靈敏度zui,穩(wěn)定性。 若不需要靈敏度時(shí),如測(cè)定濃度試液時(shí),可通過(guò)旋轉(zhuǎn)燃燒器角度來(lái)降低靈敏度,以便有利于檢測(cè)。
火焰類型和狀態(tài)對(duì)靈敏度低起著重要作用,應(yīng)根據(jù)被測(cè)元素性去選擇不同火焰。 目前火焰按類型分有空氣--氫火焰、空氣--乙炔火焰、氧化氮--乙炔火焰。 空氣--氫火焰的火焰溫度較低,用于測(cè)定火焰中容易原子化的元素如砷、硒等; 空氣--乙炔火焰屬于中溫火焰,用于測(cè)定火焰中較難離解的元素如鎂、鈣、銅、鋅、鉛、錳等; 氧化氮--乙炔火焰屬于溫火焰,用于測(cè)定火焰中難于離解的元素如釩、鋁等。 火焰按狀態(tài)分有貧焰、化學(xué)計(jì)量焰、富焰。 貧焰是使用過(guò)量氧化劑時(shí)的火焰,由于大量冷的氧化劑帶走火焰中的熱量,這種火焰溫度較低,又由于氧化劑充分,燃燒,火焰具有氧化性氣氛,所以這種火焰適用于堿金屬元素的測(cè)定。 化學(xué)計(jì)量焰是按化學(xué)計(jì)量關(guān)系計(jì)算的燃料和氧化劑比率燃燒的火焰,它具有溫度、干擾少、穩(wěn)定、背景低等點(diǎn),除堿金屬和易形成難離解氧化物的元素,大多數(shù)常見(jiàn)元素常用這種火焰。 富焰是便用過(guò)量燃料的火焰,由于燃燒不,火焰具有較強(qiáng)的還原氣氛,所以,這種火焰具有還原性,適用于測(cè)定較易于形成難熔氧化物的元素如鉬、稀土元素等。
當(dāng)被測(cè)元素?zé)o鄰近干擾線時(shí),如鉀、鈉等,可采用較大的狹縫。當(dāng)被測(cè)元素有鄰近干擾線時(shí),如鈣、鐵、鎂等,可采用較小的狹縫。 上述影響靈敏度的幾個(gè)因素是對(duì)立統(tǒng)的。在具體的檢測(cè)作中,檢測(cè)人員應(yīng)將幾個(gè)因素統(tǒng)籌考慮,根據(jù)儀器和被測(cè)樣的情況去調(diào)節(jié)幾個(gè)因素以達(dá)到的作狀態(tài)。
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