原子吸收光谱仪的原理和构成
发布时间:2023-12-30点击：次
1 问题研究背景及意义
在传统型地质实验测试工作进行的过程当中, 在各种类型因素的影响之下, 出现误差问题的概率比较高, 因此难以对实验结果的准确性做出保证, 金属计量也会带有一定缺陷, 自从原子吸收技术在我国地质实验测试领域当中应用之后, 让地质实验测试工作的准确性大幅度提升, 原子吸收发挥出来了十分重要的作用, 为了可以让检测数据的准确性及稳定性得到大幅度提升, 应当针对原子吸收技术的实际应用情况进行分析, 希望可以在日后地质实验测试工作进行的过程当中, 让原子吸收技术发挥出来更为重要的作用。
2 针对原子吸收法的基本原理进行分析
原子吸收法实际上是从光源当中辐射出来具备待测原色特征谱线的光, 例如可以从空心阴极灯当中发射出来锐线光源, 这种光线在经过试样蒸汽的时候, 会被蒸汽当中的待测元素基态原子吸收, 由辐射特征谱线光被削弱的程度, 就可以将待测元素含量测量出来, 锐线光源辐射共振线强度被吸收程度, 和待测元素吸收辐射原子总数量之间呈现出来的是正比例关系。
也就是A=KNL:A是吸收率;K是常数;N是待测元素吸收辐射原子总数;L是原子争取厚度, 也就是吸收光程。
在实际分析工作进行的过程当中, 测量出来的应当是试样中待测元素的浓度, 这个浓度数值和待测元素吸收辐射的原子总数之间呈现出来的是正比例关系, 因此在一定吸收光程的情况下, 待测元素的吸收光度和浓度, 在一定浓度范围当中会遵循的是比尔定律, 也就是A=Klc。所以在将吸光度求出来的情况下, 自然可以将待测元素的浓度找寻出来。
原子吸收法在地质实验测试领域当中应用的时候, 在和传统型的地质实验测定方法进行相互比较的情况下, 会展现出来一定优势, 适用范围在此情况下也会显得较为广泛一些, 与此同时在现代化科学技术发展速度大幅度提升的背景下, 原子吸收法逐渐演变为地质实验测试领域当中应用到的一项极为重要的技术措施, 当对金属元素进行测量的过程当中, 发挥出来的作用十分重要, 并且可以将检验对象及规范有效的规定出来。在将原子吸收法提出之后, 在各个行业当中的普及速度超出了人们的预料。在20世纪90年代的时候, 原子吸收法逐渐在我国地质勘查、检查以及监督等领域当中得到了较为有效的应用, 在对地质当中的技术元素进行分析和测量的情况下, 可以将金属元素回收以及再利用工作妥善完成, 并收集起来更多的信息数据。
3 原子吸收光谱仪的构成结构
首先对原子吸收光谱仪的工作原理进行分析, 原子吸收光谱仪通过火焰、石墨炉等方法将待测元素在高温或者化学反应之下转变为原子蒸汽;通过光源灯照射之后, 将待测元素的特征光辐射出来, 经过待检测元素的原子蒸汽, 会发生一定光谱吸收反应, 在此背景下, 形成的透射光的强度和待检测元素浓度之间呈反比例关系。在原子吸收光谱仪的光路系统当中, 透射光信号会经过光栅分光, 在此基础上, 可以将待检测元素的吸收线和其他谱线之间相互分离开来。
再通过光电转换器, 可以逐步将光信号转换为电信号, 电信号子啊经过电路系统之后可以放大, 并开展处理工作, 再交给CPU以及外部电脑开展分析计算工作, 从而也就可以在显示屏上, 将各种类型元素的浓度呈现出来, 将检验结构输送到打印机当中打印各种类型的报告。
仪器一般情况下是由5个部分构成, 第一, 是光源。负责发射待测元素怒的锐线光谱;第二是原子化器械, 负责产生待测元素的原子蒸汽;第三是光路系统。负责分光工作, 将共振线波长分出。第四是电路系统, 其中包含可以将光信号转换为电信号的转换器, 可以将电信号逐步放大的电路以及负责计算处理工作的电路;第五是电脑系统。一般情况下, 各种类型原子吸收光谱仪当中应用到的都是PC兼容一起, 将仪器以及附件的控制工作统一完成, 并对结果的精准性做出一定保证。
3.1 光源
原子吸收光谱仪当中的光源负责产生大策元素的原子谱线, 因此需要发射出来十分狭窄并且稳定性强的锐线光谱。经常应用的光源当中包含空心阴极灯、无极放电灯。空心阴极灯的具体构成结构, 是由待测元素构成圆筒形状的空心阴极, 再由钨材料制造棒状阳极, 在充斥惰性气体并带有石英窗的玻璃灯管当中, 将两个电极密封进去。在原子吸收光谱仪实际工作的过程中, 仪器电源电路的电压应当是灯阴极和阳极之间的电压, 再加上200V左右的电压, 将不同类型元素的实际检测要求作为依据, 供应不同类型的工作电流。在灯通电之后, 阴极发射出来的电子会在电场的作用之下逐渐加速, 并和惰性气体进行碰撞, 发生电离反应, 经过电离之后的正离子逐步向着阴极方向加速运动, 对阴极表面进行轰击, 从而也就可以让阴极材料原子聚集在阴极位置上, 因为在电离反应进行的过程中, 电子会不断地接受能量, 逐渐从低能级提升到高能级, 但是高能级的电子并不是十分稳定, 在达到高能级之后会瞬间返回以往的状态, 从而发射出来和待测元素一样的特征光谱。
3.2 原子化器
在原子吸收光谱仪实际应用的过程中, 原子化器的作用是提供一定数量的能量, 以便于可以让待测样品当中的元素从蒸汽基态原子当中游离出来, 并逐步进入光源辐射范围内进行吸收, 因为原子吸收光谱分析法, 将蒸汽形态原子对共振线的吸收能力作为依据, 完成元素含量检验工作, 因此各种类型待测样品实际检测过程中, 原子化分析是一项十分重要的工作, 元素检验结果的精准性, 和样品的原子化水平之间的关系较为密切。因此原子化器实际运行的过程中, 应当对待测样品的原子化概率做出一定保证, 并对原子化稳定性做出保证, 原子化器实际应用的过程中, 不应当对其他各项工作造成影响。
在采样工作正式开展之前, 应当将采样过程当中会使用到的容器单独放置在一个地方, 保证容器的清洁性, 在采样工作进行的过程当中, 出现误差问题的概率形成有效地控制, 保证在采样工作进行的过程当中不会出现任何误差问题, 为后续工作的顺利开展奠定基础, 也可以对采样结果的精准性及稳定性做出一定保证。
工作人员在实际工作的过程当中, 应当将添加液准备好, 将添加液稀释及搅拌工作妥善完成之后, 放置在一个密封性比较强的地方保存起来, 在采样工作进行的过程当中, 采样设备工作完成之后, 最快速度将添加液存放起来, 以便于可以对后续测量工作的顺利开展奠定坚实的基础, 采样工作进行的过程当中, 使用到的添加液的数量应当得到保证, 以免在采样工作进行的过程当中出现问题。
除去上文中所说的这些问题之外, 为了可以对实验工作的准确性做出保证, 工作人员应当站在整体的角度上对金属溶液进行分析, 特别是在配置工作进行的过程当中, 应当对误差问题出现的概率形成有效地控制, 只有在整个金属元素测定流程当中, 注意到每一个细节性问题, 才可以对测试工作的效果做出保证, 在将金属溶液当中的金属元素提取出来之后, 应当迅速的开展后续各项工作, 如果地质实验测试人员可以对实验的准确性形成较为深入的认识, 就可以对实验精准性做出保证, 也可以保证各项实验操作顺利完成。
结语
总而言之, 在对原子吸收仪器构成结构及原理形成深入认识的情况下, 可以在日后实际工作的过程中, 在不同情况下选择不同类型的仪器设备, 让设备的实际应用效果得到保证, 最终在我国社会经济发展进程向前推进的过程中, 做出一定贡献。
