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原子吸收分光光度计的组成结构及作用

更新时间:2025-11-17   点击次数:130次
   原子吸收分光光度计是一种基于原子吸收光谱原理的高灵敏度分析仪器,主要用于测定样品中金属元素的含量,其核心结构由五大系统构成,各部分协同工作实现元素的精准定量分析:
  1.光源系统
  组成:主要有空心阴极灯、无极放电灯。空心阴极灯由待测元素金属材料制成阴极,通电后发射该元素的特征光谱;无极放电灯用于某些易形成挥发性化合物的元素(如 As、Se 等)。
  作用:提供待测元素的特征谱线(锐线光源),以便样品中的原子对其产生吸收。
  2.原子吸收分光光度计原子化系统
  火焰原子化器:包括雾化器、混合室和燃烧器。雾化器将样品溶液雾化成细小雾滴,与燃气(如乙炔)和助燃气(如空气)混合后进入燃烧器,在火焰中干燥、熔融、蒸发并解离为基态原子。常用的火焰类型有乙炔 - 空气(低温火焰,适用于多数元素)、乙炔 - 一氧化二氮(高温火焰,适用于难熔元素如 Al、Si)。
  石墨炉原子化器:采用纵向或横向加热方式,通过电加热石墨管使样品原子化,原子化效率高,检测限更低(适用于痕量分析)。保护气系统通入氩气或氮气,防止石墨管氧化并保护原子蒸气不被氧化。
  氢化物原子化器:专用于测定试样中痕量的砷、硒、锑等元素,通过化学还原生成氢化物,提升检测灵敏度与稳定性。
  作用:将样品中的待测元素转化为基态原子蒸气,使其能吸收光源发射的特征谱线。
  3.分光系统(单色器)
  组成:常见单色器采用查尼特纳型(C-T)设计,由入射狭缝、准直镜、平面衍射光栅、成像物镜和出射狭缝组成。其中,色散元件常用光栅(平面衍射光栅),通过光的衍射和干涉原理将复合光按波长分开;狭缝则调节入射光和出射光的宽度,控制光谱带宽,提高分辨率。
  作用:将光源发射的复合光分解为单色光,分离出待测元素的特征谱线,排除其他谱线干扰。
  4.原子吸收分光光度计检测系统
  组成:常用的检测器是光电倍增管(PMT),它采用了二次发射倍增系统,能够将光信号转换为电信号,并进行放大,以便后续处理。
  作用:测量光强变化,将光信号转换为电信号并放大处理。
  5.数据处理系统
  组成:包括信号转换系统、软件工作站等。
  作用:处理电信号并输出吸光度或浓度结果。通过对软件工作站的操作,可以实现自动寻峰、能量自动平衡、原子化器自动切换、燃烧流量自动调节等功能。数据处理系统能够整合放大后的电信号,通过校准曲线计算样品的元素浓度,并以吸光度或数字形式输出结果。