火焰光度計是一種利用火焰激發(fā)元素發(fā)射特定波長光,通過測量光強度來分析物質中元素含量的儀器,其基本工作原理可概括為以下幾個核心步驟:
一、樣品引入與霧化
1、待檢測的樣品(通常為溶液狀態(tài))通過進樣系統(tǒng)被引入儀器,經(jīng)霧化器轉化為細微的氣溶膠(霧滴)。
2、氣溶膠與燃氣(如丙烷、乙炔)和助燃氣(如空氣、氧氣)混合后進入火焰燃燒器。
二、火焰激發(fā)
1、混合后的氣溶膠在高溫火焰(通常溫度為1800~2500℃)中被蒸發(fā)、干燥,進而解離為氣態(tài)原子。
2、部分氣態(tài)原子吸收火焰能量,使核外電子從基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)。
三、特征光發(fā)射
1、激發(fā)態(tài)電子不穩(wěn)定,會在極短時間內(nèi)躍遷回基態(tài),釋放出特定能量的光子,形成特征發(fā)射光譜。
2、不同元素的原子結構不同,躍遷釋放的能量特定,因此發(fā)射光的波長固定(如鈉發(fā)射589nm黃色光,鉀發(fā)射767nm紅色光)。
四、分光與檢測
1、發(fā)射光通過單色器(如濾光片或光柵)進行分光,篩選出目標元素對應的特征波長光,排除其他雜光干擾。
2、經(jīng)分光后的特征光被光電檢測器(如光電管、光電倍增管)接收,轉化為電信號,信號強度與樣品中該元素的含量成正比。
五、核心邏輯
通過測量元素在火焰中激發(fā)后發(fā)射的特征光強度,實現(xiàn)對樣品中該元素含量的定量分析,廣泛應用于鈉、鉀、鈣、鋰等堿金屬和堿土金屬的檢測。
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