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14 第2节原子吸收分光光度仪.2.ppt

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本课件讲解原子吸收分光光度计的流程与主要部件,依次说明空心阴极灯等锐线光源的发光机理、火焰与石墨炉两类原子化装置的原子化过程、单色器分出共振线的作用以及检测与读出系统的组成。

原子吸收光谱仪及主要部件课件封面,涵盖一、流程、二、光源、三、原子化装置等主要内容
原子吸收分光光度计结构图一,展示光源、原子化器、单色器与检测器的整机布局
原子吸收分光光度计结构图二,展示光源、原子化器、单色器与检测器的整机布局
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第1页:原子吸收光谱仪及主要部件

原子吸收光谱仪及主要部件

本页为章节封面与目录,列出本章主要内容。

  • 一、流程
  • 二、光源
  • 三、原子化装置
  • 四、单色器
  • 五、检测器

第2页:原子吸收仪器结构图一

原子吸收仪器结构图一

原子吸收仪器。

第3页:原子吸收仪器结构图二

原子吸收仪器结构图二

原子吸收仪器。

第4页:原子吸收仪器结构图三

原子吸收仪器结构图三

原子吸收仪器。

第5页:原子吸收仪器

原子吸收仪器

。

第6页:流程

流程

特点 采用锐线光源 单色器在火焰与检测器之间 原子化系统。

第7页:原子吸收

原子吸收

  • 中的原子发射现象在原子化过程中,原子受到辐射跃迁到激发态后,处于不稳定状态,将再跃迁至基态,故既存在原子吸收,也有原子发射。
  • 但返回释放出的能量可能有多种形式,产生的辐射也不在一个方向上,但对测量仍将产生一定干扰。
  • 消除干扰的措施:将发射的光调制成一定频率。
  • 检测器只接受该频率的光信号。
  • 原子化过程发射的非调频干扰信号不被检测。

第8页:光源

光源

  • 作用提供待测元素的特征光谱。
  • 获得较高的灵敏度和准确度。
  • 光源应满足如下要求。
  • 能发射待测元素的共振线。
  • 能发射锐线。
  • 辐射光强度大,稳定性好。
  • 空心阴极灯:结构如图所示(动画。

第9页:空心阴极灯

空心阴极灯

  • 原理 施加适当电压时,电子将从空心阴极内壁流向阳极。
  • 与充入的惰性气体碰撞而使之电离,产生正电荷,其在电场作用下,向阴极内壁猛烈轰击。
  • 使阴极表面的金属原子溅射出来,溅射出来的金属原子再与电子、惰性气体原子及离子发生撞碰而被激发,于是阴极内辉光中便出现了阴极物质和内充惰性气体的光谱。
  • 用不同待测元素作阴极材料,可制成相应空心阴极灯。
  • 空心阴极灯的辐射强度与灯的工作电流有关。
  • 优缺点: 辐射光强度大,稳定,谱线窄,灯容易更换。
  • 每测一种元素需更换相应的灯。

第10页:原子化系统

原子化系统

作用将试样中离子转变成原子蒸气。

第11页:原子化方法

原子化方法

火焰法无火焰法—电热高温石墨管,激光(动画。

第12页:火焰原子化

火焰原子化

  • 装置——雾化器和燃烧器。
  • 雾化器结构如图所示主要缺点:雾化效率低。

第13页:原子化器

原子化器

。

第14页:火焰试样雾滴在火焰中

火焰试样雾滴在火焰中

  • 经蒸发,干燥,离解(还原)等过程产生大量基态原子。
  • 火焰温度的选择:()保证待测元素充分离解为基态原子的前提下,尽量采用低温火焰。
  • 火焰温度越高,产生的热激发态原子越多。
  • 火焰温度取决于燃气与助燃气类型,常用空气—乙炔最高温度2600K能测35种元素。

第15页:火焰类型

火焰类型

  • 化学计量火焰:温度高,干扰少,稳定,背景低,常用。
  • 富燃火焰:还原性火焰,燃烧不完全,测定较易形成难熔氧化物的元素、稀土等。
  • 贫燃火焰:火焰温度低,氧化性气氛,适用于碱金属测定。

第16页:

第17页:火焰种类及对光的吸收

火焰种类及对光的吸收

  • 选择火焰时,还应考虑火焰本身对光的吸收。
  • 根据待测元素的共振线,选择不同的火焰,可避开干扰:例:的共振线193.7nm由图可见,采用空气-乙炔火焰时,火焰产生吸收,而选氢-空气火焰则较好。
  • 空气-乙炔火焰:最常用。
  • 可测定30多种元素。
  • N2O乙炔火焰:火焰温度高,可测定的增加到70多种。

第18页:石墨炉原子化

石墨炉原子化

  • 装置 结构如图所示:外气路中气体沿石墨管外壁流动,冷却保护石墨管。
  • 内气路中气体由管两端流向管中心,从中心孔流出,用来保护原子不被氧化,同时排除干燥和灰化过程中产生的蒸汽。

第19页:原子化过程

原子化过程

分为干燥、灰化(去除基体)、原子化、净化(去除残渣)四个阶段,待测元素在高温下生成基态原子。

第20页:优缺点优点

优缺点优点

  • 原子化程度高,试样用量少(1-100μ),可测固体及粘稠试样,灵敏度高,检测极限10-12g/。
  • 缺点:精密度差,测定速度慢,操作不够简便,装置复杂。

第21页:其他原子化方法

其他原子化方法

  • 低温原子化方法主要是氢化物原子化方法,原子化温度700~900゜。
  • 主要应用于:、、、、、、、等元素原理:在酸性介质中,与强还原剂硼氢化钠反应生成气态氢化物。
  • 例+4++8H2O=+4+4HBO2+13H2将待测试样在专门的氢化物生成器中产生氢化物,送入原子化器中检测。
  • 特点:原子化温度低。
  • 灵敏度高(对砷、硒可达10-9g。
  • 基体干扰和化学干扰小。

第22页:冷原子化法低温原子化

冷原子化法低温原子化

  • 方法(一般700~900゜。
  • 主要应用于:各种试样中元素的测量。
  • 原理:将试样中的汞离子用或盐酸羟胺完全还原为金属汞后,用气流将汞蒸气带入具有石英窗的气体测量管中进行吸光度测量。
  • 特点:常温测量。
  • 灵敏度、准确度较高(可达10-8g汞。

第23页:单色器

单色器

  • 作用将待测元素的共振线与邻近线分开。
  • 组件色散元件(棱镜、光栅),凹凸镜、狭缝等。
  • 单色器性能参数 线色散率()两条谱线间的距离与波长差的比值Δ/Δλ。
  • 实际工作中常用其倒数Δλ/Δ 分辨率仪器分开相邻两条谱线的能力。
  • 用该两条谱线的平均波长与其波长差的比值λ/Δλ表示。
  • 通带宽度()指通过单色器出射狭缝的某标称波长处的辐射范围。
  • 当倒色散率()一定时,可通过选择狭缝宽度()来确定:=DS。

第24页:检测系统

检测系统

  • 主要由检测器、放大器、对数变换器、显示记录装置组成。
  • 检测器--------将单色器分出的光信号转变成电信号。
  • 如:光电池、光电倍增管、光敏晶体管等。
  • 分光后的光照射到光敏阴极上,轰击出的光电子又射向光敏阴极1,轰击出更多的光电子,依次倍增,在最后放出的光电子比最初多到106倍以上,最大电流可达10μ,电流经负载电阻转变为电压信号。
  • 放大器------将光电倍增管输出的较弱信号,经电子线路进一步放大。
  • 对数变换器------光强度与吸光度之间的转换。
  • 显示、记录新仪器配置:原子吸收计算机工作站。

第25页:内容导航

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