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原子吸收光譜儀的安裝 光譜儀是如何工作的

時(shí)間:2020-07-03    來(lái)源:儀多多儀器網(wǎng)    作者:儀多多商城     
【導(dǎo)讀】原子吸收光譜儀是從光源輻射出具有待測(cè)元素特征譜線的光,通過(guò)試樣蒸氣時(shí)被蒸氣中待測(cè)元素基態(tài)原子所吸收,由輻射特征譜線光被減弱的程度來(lái)測(cè)定試樣中待測(cè)元素的含



    原子吸收光譜儀是從光源輻射出具有待測(cè)元素特征譜線的光,通過(guò)試樣蒸氣時(shí)被蒸氣中待測(cè)元素基態(tài)原子所吸收,由輻射特征譜線光被減弱的程度來(lái)測(cè)定試樣中待測(cè)元素的含量。因原子吸收光譜儀的靈敏、準(zhǔn)確、簡(jiǎn)便等特點(diǎn),現(xiàn)已廣泛用于冶金、地質(zhì)、采礦、石油、輕工、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、衛(wèi)生、食品及環(huán)境監(jiān)測(cè)等方面的常量及微痕量元素分析。

    原子吸收光譜儀的安裝主要包括對(duì)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境、電源、通風(fēng)、氣體等方面的要求。

    (1)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境要求

    環(huán)境要求主要包括環(huán)境溫濕度、環(huán)境潔凈狀況、光及磁場(chǎng)干擾等。具體要求如下。

    ①環(huán)境溫濕度儀器應(yīng)安放在干燥的房間內(nèi),實(shí)驗(yàn)室溫度應(yīng)保持在10~30℃,且每小時(shí)溫度變化速率最大不超過(guò)2.8℃;相對(duì)濕度不超過(guò)80%,無(wú)冷凝。如有條件,可以配備空調(diào)等,在相對(duì)濕度較大的地區(qū)應(yīng)配備去濕機(jī)。

    ②實(shí)驗(yàn)室內(nèi)應(yīng)保持清潔,室內(nèi)應(yīng)無(wú)腐蝕、污染和振動(dòng)。

    ③光干擾及磁場(chǎng)干擾窗戶應(yīng)有窗簾,避免陽(yáng)光直接照射到儀器上,室內(nèi)照明不宜太強(qiáng)。儀器應(yīng)盡量遠(yuǎn)離高強(qiáng)度的磁場(chǎng)、電場(chǎng)及發(fā)生高頻波的電器設(shè)備,防電磁干擾。

    (2)電源要求

    各個(gè)品牌的原子吸收分光光度計(jì)以及其附件容許的電壓范圍和功率有所不同,使用前務(wù)必按照說(shuō)明書的要求進(jìn)行配置。一般石墨爐電源要求功率較高,石墨爐儀器功耗較大:6~7kW左右,采用單相三線制交流電源(相線,中線,保護(hù)地線)容量>40A,因此,配電室至實(shí)驗(yàn)室的導(dǎo)線截面積應(yīng)≥6m㎡。電源供應(yīng)要平穩(wěn),無(wú)瞬間脈沖,并保持在220V±22V,50Hz±1Hz;也有的儀器要求輸入為三相電源,其中一相用于主機(jī)、計(jì)算機(jī)等,一相用于石墨爐,另一相用于其它設(shè)備;此外,為保證儀器具有良好的穩(wěn)定性和操作安全,儀器一般要求接地,接地電阻小于5Ω。

    (3)排風(fēng)裝置

    無(wú)論火焰還是石墨爐原子吸收分光光度計(jì)的上方都必須準(zhǔn)備一個(gè)通風(fēng)罩,使燃燒器產(chǎn)生的燃燒氣體或石墨爐高溫產(chǎn)生的廢氣能順利排出。對(duì)于火焰原子吸收分光光度計(jì)一般要求排風(fēng)量較大,如約7500L/min;相對(duì)來(lái)說(shuō),石墨爐原子吸收分光光度計(jì)要求排風(fēng)量小很多。排風(fēng)罩尺寸一般下端風(fēng)口應(yīng)能罩住原子化器,但距離儀器上端6~10cm,排氣管道支于室外的應(yīng)支加防雨罩,防止雨水順管道流人室內(nèi),排風(fēng)口前沿應(yīng)與工作臺(tái)前沿在同一垂直平面內(nèi)。

    (4)供氣要求

    供氣鋼瓶不應(yīng)放在儀器房間內(nèi),要放在離主機(jī)最近、安全、通風(fēng)良好的房間。氣瓶不能讓陽(yáng)光直曬。氣瓶的溫度不能高于40℃,氣瓶周圍2m之內(nèi)不容許有火源。氣瓶要放置牢固,不能翻倒。液化氣體的氣瓶(乙炔,氧化亞氮等)須垂直放置不容許倒下,也不能水平放置。

    對(duì)于氣體主要是火焰原子吸收分光光度計(jì)需要使用,需要的氣體和氣體壓力要求:

    ①壓縮空氣(也可采用空壓機(jī),則不用考慮此項(xiàng)要求),空氣應(yīng)無(wú)油、無(wú)水、無(wú)顆粒,出口壓力為350~450kPa,流量>28L/min,準(zhǔn)備減壓閥;

    ②乙炔(C2H2)應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)儀器用氣,純度>99.6%,出口壓力85~95kPa,準(zhǔn)備減壓閥;

    ③如需分析高溫元素并已配置氧化亞氮(N2O)燃燒頭,則還需要N2O,純度>99%,出廠丁壓力350~500kPa,使用專用減壓閥,有電熱保溫功能,防冷凝。

    對(duì)于石墨爐原子吸收分光光度計(jì)只需石墨爐冷卻氣,一般采用氬氣(Ar),純度>99.996%,出口壓力350~,500kPa,備減壓閥。

    (5)冷卻水

    石墨爐原子吸收分光光度計(jì)需要采用冷卻水冷卻石墨管,一般采用冷卻水循環(huán)設(shè)備,用水質(zhì)較硬的自來(lái)水容易在石墨爐腔體內(nèi)結(jié)水垢。對(duì)于冷卻水循環(huán)設(shè)備應(yīng)能滿足以下要求:水溫20~40℃;水壓250~350kPa;流速2L/min;加入pH6.5~7.5,硬度<14度的蒸餾水。





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   島津紅外光譜儀是根據(jù)光的相干性原理設(shè)計(jì)的,因此是一種干涉型光譜儀,它主要由光源,干涉儀,檢測(cè)器,計(jì)算機(jī)和記錄系統(tǒng)組成,大多數(shù)傅立葉變換紅外光譜儀使用了干涉儀,因此實(shí)驗(yàn)測(cè)量的原始光譜圖是光源的干涉圖,然后通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)干涉圖進(jìn)行快速傅立葉變換計(jì)算,從而得到以波長(zhǎng)或波數(shù)為函數(shù)的光譜圖,因此,譜圖稱為傅立葉變換紅外光譜,儀器稱為傅立葉變換紅外光譜儀。
 
  島津紅外光譜儀的基本構(gòu)成:
  1.光源
  光源能發(fā)射出穩(wěn)定、高強(qiáng)度、連續(xù)波長(zhǎng)的紅外光,通常使用能斯特?zé)?、碳化硅或涂有稀土化合物的鎳鉻旋狀燈絲。
 
  2.干涉儀
  干涉儀的作用是將復(fù)色光變?yōu)楦缮婀?。中紅外干涉儀中的分束器主要是由溴化鉀材料制成的;近紅外分束器一般以石英和CaF2為材料;遠(yuǎn)紅外分束器一般由Mylar膜和網(wǎng)格固體材料制成。
 
  3.檢測(cè)器
  檢測(cè)器一般分為熱檢測(cè)器和光檢測(cè)器兩大類。熱檢測(cè)器是把某些熱電材料的晶體放在兩塊金屬板中,當(dāng)光照射到晶體上時(shí),晶體表面電荷分布變化,由此可以測(cè)量紅外輻射的功率。熱檢測(cè)器有氘代硫酸三甘肽,鉭酸鋰等類型。光檢測(cè)器是利用材料受光照射后,由于導(dǎo)電性能的變化而產(chǎn)生信號(hào),常用的光檢測(cè)器有銻化銦、汞鎘碲等類型。

   光譜儀主要由哪些元件組成?
  光譜儀是應(yīng)用光學(xué)原理,對(duì)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和成分進(jìn)行觀測(cè)、分析和處理的基本設(shè)備,具有分析精度高、測(cè)量范圍大、速度快和樣品用量少等優(yōu)點(diǎn)。因此,其被廣泛應(yīng)用于冶金、地質(zhì)、石油化工、醫(yī)藥衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)等部門,也是軍事偵察、宇宙探索、資源和水文勘測(cè)所必不可少的儀器。
  在光(包括不可見(jiàn)光)的照射下從物體發(fā)射出電子的現(xiàn)象,叫光電效應(yīng)。光電效應(yīng)中發(fā)射出來(lái)的電子叫光電子。光的粒子性揭示了電磁場(chǎng)作為一種物質(zhì),是與分子、原子等實(shí)物粒子一樣,有其內(nèi)在的基本結(jié)構(gòu)(組成粒子)的。而在經(jīng)典的電動(dòng)力學(xué)理論中,是沒(méi)有“光子”這個(gè)概念的。根據(jù)傳播方向上有無(wú)電場(chǎng)分量或磁場(chǎng)分量,可分為如下三類,任何光都可以這三種波的合成形式表示出來(lái)。光在真空中的傳播速度為c=3×108m/s,是自然界中物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的較快速度。光波是橫波,其中電場(chǎng)強(qiáng)度E(是用來(lái)表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向的物理量。)和磁感應(yīng)強(qiáng)度B(或磁場(chǎng)強(qiáng)度H,描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量)彼此相互垂直,并且都與傳播方向垂直。光波作為一種特定頻段是電磁波,其顏色與頻率有關(guān)。每一種元素的基態(tài)是不相同的,激發(fā)態(tài)也是不一樣的,所以發(fā)射的光子是不一致的,也就是波長(zhǎng)不相同的。依據(jù)波長(zhǎng)可以決定是哪一種元素,這就是光譜儀的定性分析。
  組成結(jié)構(gòu):
  1、入射狹縫:在入射光的照射下形成成像系統(tǒng)的物點(diǎn)。
  2、準(zhǔn)直元件:使狹縫發(fā)出的光線變?yōu)槠叫泄狻T摐?zhǔn)直元件可以是一獨(dú)立的透鏡、反射鏡、或直接集成在色散元件上。
  3、探測(cè)器陣列:放置于焦平面,用于測(cè)量各波長(zhǎng)像點(diǎn)的光強(qiáng)度。該探測(cè)器陣列可以是CCD陣列或其它種類的光探測(cè)器陣列。
  4、色散元件:通常采用光柵,使光信號(hào)在空間上按波長(zhǎng)分散成為多條光束。
  5、聚焦元件:聚焦色散后的光束,使光譜儀在焦平面上形成一系列入射狹縫的像,其中每一像點(diǎn)對(duì)應(yīng)于一特定波長(zhǎng)。



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