原子吸收分光光度計(jì)的組成結(jié)構(gòu)及作用
更新時(shí)間:2025-11-17 點(diǎn)擊次數(shù):76次
原子吸收分光光度計(jì)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(cè)定樣品中金屬元素的含量,其核心結(jié)構(gòu)由五大系統(tǒng)構(gòu)成,各部分協(xié)同工作實(shí)現(xiàn)元素的精準(zhǔn)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(cè)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(cè)元素的特征譜線(銳線光源),以便樣品中的原子對(duì)其產(chǎn)生吸收。
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(xì)小霧滴,與燃?xì)猓ㄈ缫胰玻┖椭細(xì)猓ㄈ缈諝猓┗旌虾筮M(jìn)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(cè)限更低(適用于痕量分析)。保護(hù)氣系統(tǒng)通入氬氣或氮?dú)猓乐故苎趸⒈Wo(hù)原子蒸氣不被氧化。
氫化物原子化器:專用于測(cè)定試樣中痕量的砷、硒、銻等元素,通過化學(xué)還原生成氫化物,提升檢測(cè)靈敏度與穩(wěn)定性。
作用:將樣品中的待測(cè)元素轉(zhuǎn)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(shè)計(jì),由入射狹縫、準(zhǔn)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(fù)合光按波長(zhǎng)分開;狹縫則調(diào)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(fù)合光分解為單色光,分離出待測(cè)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(jì)檢測(cè)系統(tǒng)
組成:常用的檢測(cè)器是光電倍增管(PMT),它采用了二次發(fā)射倍增系統(tǒng),能夠?qū)⒐庑盘?hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),并進(jìn)行放大,以便后續(xù)處理。
作用:測(cè)量光強(qiáng)變化,將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)并放大處理。
5.數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)
組成:包括信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、軟件工作站等。
作用:處理電信號(hào)并輸出吸光度或濃度結(jié)果。通過對(duì)軟件工作站的操作,可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)尋峰、能量自動(dòng)平衡、原子化器自動(dòng)切換、燃燒流量自動(dòng)調(diào)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(hào),通過校準(zhǔn)曲線計(jì)算樣品的元素濃度,并以吸光度或數(shù)字形式輸出結(jié)果。
