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原子吸收分光光度計的組成結構及作用

更新時間:2025-11-17   點擊次數(shù):14次
   原子吸收分光光度計是一種基于原子吸收光譜原理的高靈敏度分析儀器,主要用于測定樣品中金屬元素的含量,其核心結構由五大系統(tǒng)構成,各部分協(xié)同工作實現(xiàn)元素的精準定量分析:
  1.光源系統(tǒng)
  組成:主要有空心陰極燈、無極放電燈。空心陰極燈由待測元素金屬材料制成陰極,通電后發(fā)射該元素的特征光譜;無極放電燈用于某些易形成揮發(fā)性化合物的元素(如 As、Se 等)。
  作用:提供待測元素的特征譜線(銳線光源),以便樣品中的原子對其產生吸收。
  2.原子吸收分光光度計原子化系統(tǒng)
  火焰原子化器:包括霧化器、混合室和燃燒器。霧化器將樣品溶液霧化成細小霧滴,與燃氣(如乙炔)和助燃氣(如空氣)混合后進入燃燒器,在火焰中干燥、熔融、蒸發(fā)并解離為基態(tài)原子。常用的火焰類型有乙炔 - 空氣(低溫火焰,適用于多數(shù)元素)、乙炔 - 一氧化二氮(高溫火焰,適用于難熔元素如 Al、Si)。
  石墨爐原子化器:采用縱向或橫向加熱方式,通過電加熱石墨管使樣品原子化,原子化效率高,檢測限更低(適用于痕量分析)。保護氣系統(tǒng)通入氬氣或氮氣,防止石墨管氧化并保護原子蒸氣不被氧化。
  氫化物原子化器:專用于測定試樣中痕量的砷、硒、銻等元素,通過化學還原生成氫化物,提升檢測靈敏度與穩(wěn)定性。
  作用:將樣品中的待測元素轉化為基態(tài)原子蒸氣,使其能吸收光源發(fā)射的特征譜線。
  3.分光系統(tǒng)(單色器)
  組成:常見單色器采用查尼特納型(C-T)設計,由入射狹縫、準直鏡、平面衍射光柵、成像物鏡和出射狹縫組成。其中,色散元件常用光柵(平面衍射光柵),通過光的衍射和干涉原理將復合光按波長分開;狹縫則調節(jié)入射光和出射光的寬度,控制光譜帶寬,提高分辨率。
  作用:將光源發(fā)射的復合光分解為單色光,分離出待測元素的特征譜線,排除其他譜線干擾。
  4.原子吸收分光光度計檢測系統(tǒng)
  組成:常用的檢測器是光電倍增管(PMT),它采用了二次發(fā)射倍增系統(tǒng),能夠將光信號轉換為電信號,并進行放大,以便后續(xù)處理。
  作用:測量光強變化,將光信號轉換為電信號并放大處理。
  5.數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)
  組成:包括信號轉換系統(tǒng)、軟件工作站等。
  作用:處理電信號并輸出吸光度或濃度結果。通過對軟件工作站的操作,可以實現(xiàn)自動尋峰、能量自動平衡、原子化器自動切換、燃燒流量自動調節(jié)等功能。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)能夠整合放大后的電信號,通過校準曲線計算樣品的元素濃度,并以吸光度或數(shù)字形式輸出結果。
 

 

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