火焰原子吸收|原子吸收分光光度计火焰特性详解( 二 )


3、火焰的透射性能
火焰的类型不同 , 其对不同波长的吸收能力不同 , 火焰本身的发射特性也不同 , 烃火焰在短波区具有较大的吸收 , 而氢火焰吸收较小 , 所以 , 对那些共振线位于短波区的元素 , 如As、Se、Pb、Zn、Cd等 , 至好采用空气-氢火焰 , 以减少火焰吸收的影响 。空气-乙炔火焰在整个可见光区都有不同的发射信号 , 这些发射信号多来自火焰中激发分子的辐射谱带 。氧化亚氮-空气有N分子谱带 , 这些发射信号使得火焰的噪声增加 , 测量准确性度下降 。
4、几种常见的化学火焰
用于原子吸收光谱分析的气体混合物有:空气-氢气、氩气-氢气、空气-丙烷、空气-乙炔和氧化亚氮-乙炔等 。采用氢气作燃气的火焰温度不太高(约2000℃)但这种氢火焰具有相当低的发射背景和吸收背景 , 适用于共振线位于紫外区域的元素(如As、Se等)分析 。空气-丙烷火焰温度更低(约1900℃) , 干扰效应大 , 仅适用那些易于挥发和解离的元素 , 如碱金属和Cd、Cu、Pb等 。实际应用至多的火焰是后两种火焰 , 目前为原子吸收分析所通用 。
①﹑空气-乙炔火焰
使用空气-乙炔火焰的原子吸收光谱分析可以分析约35种元素 , 这种火焰的温度约为2300℃ , 空气-乙炔火焰燃烧稳定 , 重现性好 , 噪声低 , 燃烧速度不太多 , 有158cm/sec , 但火焰温度较高 , 至高温度可达2500℃ , 作对M-O的离解能大于5ev的元素如AL(5.89)、Ti(6.9)、Zr(7.8)、Ta(8.4)等外 , 对大多数元素都有足够百思特网的灵敏度 , 调节空气、乙炔的流量比可以改变这种火焰的燃助比 , 使其具有不同的氧化-还原特性 , 这有利于不同性质的元素分析 。空气-乙炔火焰使用较安全 , 操作较简单 。这种火焰的不足之处是火焰对波长小于230nm的辐射有明显地吸收 , 特别是发亮的富燃焰 , 由于存在未燃烧的碳粒 , 使火焰发射和自吸收增强 , 噪声增大 , 这种火焰的另一种不足之处是温度还不够高 , 对于易形成难熔氧化物的元素B、Be、Y、Sc、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、W、Th、u以及稀土元素等 , 这种火焰原子化效率较低 。
②、氧化亚氮-乙炔焰也即是俗称的笑气-乙炔火焰 , 这种火焰的温度可达2900℃ , 接近氧气-乙炔火焰(约3000℃)可以用来测定那些形成难熔氧化物的元素 。这种火焰的燃烧速度为160cm/sec , 接近空气-乙炔火焰 。使用这种火焰大大地扩展了火焰原子吸收光谱分析的应用范围 , 约可测定70多种元素 。
③、氧化氩氮-乙炔火焰具有强烈的还原性 , 所以能减少甚至消除某些元素测定时的化学干扰 。例如 , 采用空气-乙炔火焰测定Ca时 , 磷酸盐存在时产生干扰 , 测定Mg时 , Ac产生干扰 , 但采用氧化亚氮-乙炔火焰测定 , 上述干扰全部消失 , 100倍以上的干扰离子不影响测定 。氧化亚氮-乙炔火焰的原子化效率对燃气与助燃气流量的变化极为敏感 , 因此在实际工作中 , 应严格控制燃助比和 。
5、火焰组成
火焰的组成决定了火焰的氧化还原特性 , 并直接影响到待测元素化合物的分解及难解离化合物的形成 , 进而影响到原子化效率和自由原子火焰区中的有效寿命 。影响火百思特网焰组成的因素较多 , 例如火焰的类型 , 同类火焰的燃助比 , 火焰的燃烧环境等 。对于同一类型火焰 , 根据燃助比的变化可分为富燃焰、化学计量焰和贫燃焰 。所谓化学计量焰是指燃助比例完全符合该燃气与助燃气的燃烧反应系数比 。这种火焰温度至高 , 但火焰本身不具有氧化还原特性 。富燃焰是指燃气大于化学计量焰的燃助比中燃气的火焰 , 这种火焰温度虽然略低于化学计量焰 , 但它由于燃气增加使得火焰中碳原子百思特网的浓度增高 , 使火焰中具有一定的还原性 , 有利于基态原子的产生;贫燃焰是指燃气小于化学计量焰燃助比中燃气的火焰 , 这种火焰温度较低 , 并具有明显的氧化性 , 此种火焰多用于碱金属等易电离元素的测定 。