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幾種常見的化學(xué)火焰
2013-04-10
幾種常見的化學(xué)火焰
用于原子吸收光譜分析的氣體混合物有：空氣-氫氣、氬氣-氫氣、空氣-丙烷、空氣-乙炔和氧化亞氮-乙炔等。采用氫氣作燃?xì)獾幕鹧鏈囟炔惶撸s2000℃）但這種氫火焰具有相當(dāng)?shù)偷陌l(fā)射背景和吸收背景，適用于共振線位于紫外區(qū)域的元素（如As、Se等）分析。空氣-丙烷火焰溫度更低（約1900℃），干擾效應(yīng)大，僅適用那些易于揮發(fā)和解離的元素，如堿金屬和Cd、Cu、Pb等。實際應(yīng)用最多的火焰是后兩種火焰，目前為原子吸收分析所通用。 萬用表
1﹑空氣-乙炔火焰
使用空氣-乙炔火焰的原子吸收光譜分析可以分析約35種元素，這種火焰的溫度約為2300℃，空氣-乙炔火焰燃燒穩(wěn)定，重現(xiàn)性好，噪聲低，燃燒速度不太多，有158cm/sec，但火焰溫度較高，最高溫度可達(dá)2500℃，作對M-O的離解能大于5ev的元素如AL（5.89）、Ti(6.9)、Zr(7.8)、Ta(8.4)等外，對大多數(shù)元素都有足夠的靈敏度，調(diào)節(jié)空氣、乙炔的流量比可以改變這種火焰的燃助比，使其具有不同的氧化-還原特性，這有利于不同性質(zhì)的元素分析。空氣-乙炔火焰使用較安全，操作較簡單。這種火焰的不足之處是火焰對波長小于230nm的輻射有明顯地吸收，特別是發(fā)亮的富燃焰，由于存在未燃燒的碳粒，使火焰發(fā)射和自吸收增強，噪聲增大，這種火焰的另一種不足之處是溫度還不夠高，對于易形成難熔氧化物的元素B、Be、Y、Sc、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、W、Th、u以及稀土元素等，這種火焰原子化效率較低。
2、氧化亞氮-乙炔焰也就是俗稱的笑氣-乙炔火焰，這種火焰的溫度可達(dá)2900℃，接近氧氣-乙炔火焰（約3000℃）可以用來測定那些形成難熔氧化物的元素。這種火焰的燃燒速度為160cm/sec，接近空氣-乙炔火焰。使用這種火焰大大地擴(kuò)展了火焰原子吸收光譜分析的應(yīng)用范圍，約可測定70多種元素。
氧化氬氮-乙炔火焰具有強烈的還原性，所以能減少甚至消除某些元素測定時的化學(xué)干擾。例如，采用空氣-乙炔火焰測定Ca時，磷酸鹽存在時產(chǎn)生干擾，測定Mg時，Ac產(chǎn)生干擾，但采用氧化亞氮-乙炔火焰測定，上述干擾全部消失，100倍以上的干擾離子不影響測定。氧化亞氮-乙炔火焰的原子化效率對燃?xì)馀c助燃?xì)饬髁康淖兓瘶O為敏感，因此在實際工作中，應(yīng)嚴(yán)格控制燃助比和燃燒器高度，否則，很難獲得理想的分析結(jié)果。這種火焰不能直接點燃，必須先點燃普通的空氣-乙炔火焰，待火焰穩(wěn)定燃燒后，把火焰調(diào)節(jié)到稍富燃狀態(tài)，然后迅速將空氣切換成氧化亞氮，熄滅火焰時，也應(yīng)先將氧化亞氮切換成空氣，然后再切斷乙炔供氣，熄滅火焰，這一過渡過程必須嚴(yán)格遵守，否則該火焰極易回火爆炸。氧化亞氮-乙炔火焰在某些波段內(nèi)具有強烈的自發(fā)射，使信噪比降低，該火焰的高溫使許多被測元素產(chǎn)生電離現(xiàn)象，引起電離干擾。
用于原子吸收光譜分析的氣體混合物有：空氣-氫氣、氬氣-氫氣、空氣-丙烷、空氣-乙炔和氧化亞氮-乙炔等。采用氫氣作燃?xì)獾幕鹧鏈囟炔惶撸s2000℃）但這種氫火焰具有相當(dāng)?shù)偷陌l(fā)射背景和吸收背景，適用于共振線位于紫外區(qū)域的元素（如As、Se等）分析。空氣-丙烷火焰溫度更低（約1900℃），干擾效應(yīng)大，僅適用那些易于揮發(fā)和解離的元素，如堿金屬和Cd、Cu、Pb等。實際應(yīng)用最多的火焰是后兩種火焰，目前為原子吸收分析所通用。 萬用表
1﹑空氣-乙炔火焰
使用空氣-乙炔火焰的原子吸收光譜分析可以分析約35種元素，這種火焰的溫度約為2300℃，空氣-乙炔火焰燃燒穩(wěn)定，重現(xiàn)性好，噪聲低，燃燒速度不太多，有158cm/sec，但火焰溫度較高，最高溫度可達(dá)2500℃，作對M-O的離解能大于5ev的元素如AL（5.89）、Ti(6.9)、Zr(7.8)、Ta(8.4)等外，對大多數(shù)元素都有足夠的靈敏度，調(diào)節(jié)空氣、乙炔的流量比可以改變這種火焰的燃助比，使其具有不同的氧化-還原特性，這有利于不同性質(zhì)的元素分析。空氣-乙炔火焰使用較安全，操作較簡單。這種火焰的不足之處是火焰對波長小于230nm的輻射有明顯地吸收，特別是發(fā)亮的富燃焰，由于存在未燃燒的碳粒，使火焰發(fā)射和自吸收增強，噪聲增大，這種火焰的另一種不足之處是溫度還不夠高，對于易形成難熔氧化物的元素B、Be、Y、Sc、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、W、Th、u以及稀土元素等，這種火焰原子化效率較低。
2、氧化亞氮-乙炔焰也就是俗稱的笑氣-乙炔火焰，這種火焰的溫度可達(dá)2900℃，接近氧氣-乙炔火焰（約3000℃）可以用來測定那些形成難熔氧化物的元素。這種火焰的燃燒速度為160cm/sec，接近空氣-乙炔火焰。使用這種火焰大大地擴(kuò)展了火焰原子吸收光譜分析的應(yīng)用范圍，約可測定70多種元素。
氧化氬氮-乙炔火焰具有強烈的還原性，所以能減少甚至消除某些元素測定時的化學(xué)干擾。例如，采用空氣-乙炔火焰測定Ca時，磷酸鹽存在時產(chǎn)生干擾，測定Mg時，Ac產(chǎn)生干擾，但采用氧化亞氮-乙炔火焰測定，上述干擾全部消失，100倍以上的干擾離子不影響測定。氧化亞氮-乙炔火焰的原子化效率對燃?xì)馀c助燃?xì)饬髁康淖兓瘶O為敏感，因此在實際工作中，應(yīng)嚴(yán)格控制燃助比和燃燒器高度，否則，很難獲得理想的分析結(jié)果。這種火焰不能直接點燃，必須先點燃普通的空氣-乙炔火焰，待火焰穩(wěn)定燃燒后，把火焰調(diào)節(jié)到稍富燃狀態(tài)，然后迅速將空氣切換成氧化亞氮，熄滅火焰時，也應(yīng)先將氧化亞氮切換成空氣，然后再切斷乙炔供氣，熄滅火焰，這一過渡過程必須嚴(yán)格遵守，否則該火焰極易回火爆炸。氧化亞氮-乙炔火焰在某些波段內(nèi)具有強烈的自發(fā)射，使信噪比降低，該火焰的高溫使許多被測元素產(chǎn)生電離現(xiàn)象，引起電離干擾。
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