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火焰光度计的工作原理

浏览量:466 发布时间:2021-01-05 13:49:28

 

  火焰光度计有时被称为火焰光谱仪。使用滤光器作为分光元件的仪器称为火焰光度计。使用棱镜和光栅作为色散装置被称为火焰分光光度计。

火焰光度计的工作原理.png

  火焰光度计的工作原理:

  火焰光度测定法按Romadin公式定量分析,即I=I=aXc的b次方,其中I为谱线强度,c为待测元素含量,a为与待测元素蒸发和激发条件有关的常数;b为自吸收系数,由于采用火焰作为激发光源,通过控制空气和气体的流量可以保持其温度稳定,并且由于采用液体样品,样品组成的影响较小,所以A在每次测定中都是一个相对稳定的常数。一般由于样品浓度低,自吸收可以忽略不计,所以I=c,可以通过测量相对强度来分析。

  在火焰光度分析中,被测液体通过雾化器变成溶胶,并被引入火焰。待测元素被热离解形成基态原子,在火焰中激发产生光谱。经单色仪分解成单色光后,用光电系统测量。由于火焰的湿度相对较低,只能激发少量元素,得到的光谱相对简单,干扰小。火焰光度法特别适用于易激发的碱金属和碱土金属的测定。

  为了稳定火焰,消除测定中某些元素的干扰,往往在测定溶液中加入“缓冲液”。比如K、Ca、Mg同时存在,影响测定。如果将这三种元素混合到饱和溶液中作为“缓冲液”,当测试溶液中加入一定量时,影响将是单一的常数值,可以从背景中扣除。当测量钠时,大量HCO32-的存在会使结果更低,因此可以使用盐酸。

  火焰光度计是一种基于发射光谱的分析仪器。利用原子发射原理,将相应的物质雾化(固体制成溶液,例如用酸溶解。液体是高温,气体在放电下被激发),被激发的电子处于高能级,不稳定的电子会跃迁回基态。不同的原子有不同的电子能级,跃迁会发出不同波长的光波。通过分析光波,我们可以知道它们是什么原子。同样,我们可以分析光波的强度,判断原子的含量。

  比如盐放在火焰中,火焰是黄色的,这是因为盐中钠原子外层的电子吸收了火焰的热能,然后跳到激发态能级,再从激发态能级回到正常状态,电子就会释放能量。这种能量的表征是发射钠原子特殊波长的谱线的黄色光谱(主波5893A)。利用火焰的热能,激发钠原子发光,通过仪器检测光谱能量的强度,进而可以判断物质中钠的含量。