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原子吸收光谱仪如何工作的?

发布时间:2021-10-18




  原子吸收法是一种检测溶液中金属的科学测试方法。样品被分成非常小的液滴(雾化)。然后把它送入火焰。孤立的金属原子与预设特定波长的辐射相互作用。这种相互作用被测量和解释。原子吸收利用不同原子吸收的不同辐射波长。当一条简单的线与吸收-浓度相关时,仪器是最可靠的。雾化器/火焰和单色仪仪器是AA设备工作的关键。AA的相关变量包括火焰校准和独特的金属基相互作用。


  1.离散吸收线

  量子力学指出辐射是由原子以固定的单位(量子)吸收和发射的。每种元素吸收不同的波长。假设两个元素(a和b)是感兴趣的。元素a在450纳米被吸收,元素b在470纳米被吸收。从400纳米到500纳米的辐射将覆盖所有元素的吸收线。


  假设光谱仪在470纳米处检测到轻微的辐射缺失,在450纳米处没有辐射(450纳米处的所有原始辐射都到达检测器)。样品中B元素的浓度相对较小,而A元素没有浓度(或“低于检出限”)。


  2.浓度-吸收线性

  线性因元件而异。在低端,线性行为受到数据中大量“噪声”的限制。这是因为极低的金属浓度达到了仪器的检测极限。在高端,如果元素浓度高到足以进行更复杂的辐射-原子相互作用,线性将会失效。电离(带电)原子和分子的形成产生非线性吸收-浓度曲线。


  3.雾化器和火焰。

  雾化器和火焰将金属基分子和复合物转化为孤立的原子。任何金属都可以形成多个分子,这意味着很难(如果不是不可能的话)将特定光谱与源金属匹配。火焰雾化器的设计是为了打破它们可能有的任何分子键。微调火焰特性(燃料/空气比、火焰宽度、燃料选择等)。)而雾化器仪器本身就是一个挑战。


  4.单色仪

  光穿过样品后进入单色仪。单色仪根据波长分离光波。这种分离的目的是找出哪些波长存在以及存在到什么程度。根据原始强度测量接收的波长强度。比较波长以确定每个相关波长有多少被样品吸收。单色仪依靠精确的几何图形才能正常工作。强烈的振动或突然的温度波动可能会损坏单色仪。


  5.相关变量

  所研究元素的特殊光学和化学性质非常重要。例如,关注的焦点可能是放射性金属原子的痕迹,或者形成化合物和阴离子(带负电荷的原子)的趋势。这两个因素都会产生误导性的结果。火焰特性也很重要。这些特征包括火焰温度、相对于探测器的火焰线角度、气体流速和一致的雾化器功能。

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