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原子吸收光谱仪可用于分析金属元素

更新时间:2023-03-17      点击次数:325
  原子吸收光谱仪可用于分析金属元素
  原子吸收光谱法是20世纪50年代中期出现并在以后逐渐发展起来的一种新型的仪器分析方法,因其有着灵敏、准确、简便等特点,现已广泛用于冶金 、地质、采矿、食品、电镀、环保等行业。
  目前原子吸收已成为金属元素分析的有力工具之一,而且在许多领域已作为标准分析方法。原子吸收光谱分析的特点决定了它在地质和冶金分析中的重要地位,它不仅取代了许多一般的湿法化学分析,而且还与X- 射线荧光分析,甚至与中子活化分析有着同等的地位。目前原子吸收法已用来测定地质样品中40多种元素,并且大部分能够达到足够的灵敏度和很好的精密度。钢铁、合金和高纯金属中多种痕量元素的分析现在也多用原子吸收法。原子吸收在食品分析中越来越广泛。食品和饮料中的20多种元素已有满意的原子吸收分析方法。生化和临床样品中必需元素和有害元素的分析现已采用原子吸收法。有关石油产品、陶瓷、农业样品和涂料中金属元素的原子吸收分析的文献报道近些年来越来越多。水体和大气等环境样品的微量金属元素分析巳成为原子吸收分析的重要领域之一。利用间接原子吸收法尚可测定某些非金属元素。
  目前,市场上常见的原子吸收光谱仪有火焰式、石墨炉式、氢化式、等。火焰式原子吸收光谱法( FLAA)具有较高的灵敏度,相对费用较低,易实现在线分析等优点。在重金属元素的分析中应用很广泛。
  1、火焰的种类
  原子吸收光谱分析中常用的火焰有:空气一乙炔、空气一煤气(丙烷)和一氧化二氮一乙炔等火焰。
  (1)空气一乙炔。这是较常用的火焰。此焰温度高(2300℃),乙炔在燃烧过程中产生的半分解物C*、CO*、CH*等活性基因,构成强还原气氛,特别是富燃火焰,具有较好的原子化能力。
  (2)空气一煤气(丙烷)。此焰燃烧速度慢、安全、温度较低(1840~1925℃),火焰稳定透明。火焰背景低,适用于易离解和干扰较少的元素,但化学干扰多。
  (3)一氧化二氮一乙炔。由于在一氧化二氮中,含氧量比空气高,所以这种火焰有更高的温度(约3000℃)。
  在富燃火焰中,除了产生半分解物C*、CO*、CH*外,还有更强还原性的成分CN*及NH*等,这些成分能更有效地抢夺金属氧化物中氧,从而达到原子化的目的。这就是为什么空气乙炔火焰不能测定的硅、铝、钛、铼等特别难离解的元素,在一氧化二氮一乙炔火焰中就能测定的原因。本文除特指外均属空气一乙炔火焰。
  2、火焰的类型
  (1) 化学计量火焰。又称中性火焰,这种火焰的燃气及助燃气,基本上是按照它们之间的化学反应式提供的。对空气一乙炔火焰,空气与乙炔之比约为4:1。火焰是蓝色透明的,具有温度高,干扰少,背景发射低的特点。火焰中半分解产物比贫燃火焰高,但还原气氛不突出,对火焰中不特别易形成单氧化物的元素,除碱金属外,采用化学计量火焰进行分析为好。
  (2) 贫焰火焰。当燃气与助燃气之比小于化学反应所需量时,就产生贫燃火焰。其空气与乙炔之比为4:1至6:1。火焰清晰,呈淡蓝色。由于大量冷的助燃气带走火焰中的热量,所以温度较低。由于燃烧充分,火焰中半分解产物少,还原性气氛低,不利于较难离解元素的原子化,不能用于易生成单氧化物元素的分析。但温度低对易离解元素的测定有利。
  (3)富燃火焰。燃气与助燃气之比大于化学反应量时,就产生富燃火焰。空气与乙炔之比为4:1.2~二.5或更大,由于燃烧不充分,半分解物浓度大,具有较强的还原气氛。温度略低于化学计量火焰,中间薄层区域比较大,对易形成单氧化物难离解元素的测定有利,但火焰发射和火焰吸收及背景较强,干扰较多,不如化学计量火焰稳定。
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