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原子吸收光谱（AAS）

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主题：【原创】火焰法测铝的一个可行性猜想

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allab

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发表于：2021/12/11 09:03:28 楼主管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

大家都知道瑞利曾经有个专利是使用纯氧来提升燃气温度，使火焰法可以测铝，并且被很多用户采用。

但是大家都知道笑气和纯氧都是具有一定危险性的，有些单位并不是很喜欢使用，纯氧是尤其危险的东西，能不用最好不用。

那么使用空气-乙炔能不能实现铝等高温元素的直接测试呢？

我检索了一下：

根据专利信息几伏的弱电场已经足够为元素增敏（增敏除了温度也可能是电场改变了火焰的形态，使观测区增大，相对原子增多，有资料和图片佐证），那么在乙炔空气火焰环境下，使用KHz高频电场对火焰进行能级强化，对“铝原子”能级激发至原子化（石墨炉标2700度）是不是可能的。

高频KHz电场对微波和电感耦合的MHz，GHz频率电场来说设备简单的多，淘宝各种功率电路模块都可以购买。KHz的电场加热效率，达到的能级都远远不如更高频率的仪器用电场。

那么高频电场与空气乙炔火焰猜想，能不能达到希望的效果？

一、现成的高频电磁感应模块
二、需要定制感应线圈
三、需要制作陶瓷燃烧头
四、避免火焰接触感应铜管，要设计使用隔离

材料能使用电磁感应加热的条件是：材料具有导电性，而不是材料具有磁性。所以，各种金属和其他导体，包括铁、铝、铜、石墨等都能用电磁感应加热。铝和铜不会因电磁感应加热主要是因为他们的加热效果不明显。铁等铁磁性物质的电磁感应加热效率能高达90%，而铝的加热效率为50%或更低，因此感觉不够明显。

那么使用高频感应线圈给火焰施加电场，能不能达到足够能级使“铝原子”激活。这是不是一个有意义的实验呢？大家可以给出意见。

检索高频-电场-火焰，电场会对火焰燃速和形态产生影响

高频电场加热利用高频电场的能量对电介质类材料进行的电加热。电介质类材料在高频电场作用下，其分子和原子中正负电荷产生高频率的交替位移，分子和原子的热运动加剧，从而使材料得到加热。

低频和高频交流电场对球形膨胀火焰的影响

为比较不同频率的低频和高频交流电场在辅助燃烧方面的作用,在定容燃烧弹中对交流电场作用下的甲烷/空气预混贫燃火焰的燃烧特性进行了研究,分析了不同频率的低频和高频交流电场对火焰传播速度和燃烧压力的影响.结果表明:交流电场作用下,火焰在水平方向被拉伸,且拉伸幅度随着频率的不同而有所差异.低频交流电场作用下,平均火焰传播速度和燃烧压力均随着频率的减小而增大,而对于高频交流电场,其规律则相反.与未加载电压相比,当过量空气系数α=1.6,加载电压有效值U=5kV,频率f=40Hz,60Hz,80Hz,100Hz,10kHz,15kHz,20kHz,25kHz时,平均火焰传播速度分别提高72.41%,55.17%,48.28%,39.66%,62.07%,70.69%,81.03%,87.93%,相对燃烧压力增大率的最大值分别为0.65,0.58,0.48,0.28,0.29,0.51,0.67,0.86.研究表明,高频交流电场在电场助燃方面比低频交流电场更有优势.

高频高压电场对甲烷预混倒置焰锥火焰的影响与分析

摘要：采用平面火焰燃烧器实现了一种甲烷预混倒置焰锥抬升火焰,在没有发生放电击穿的条件下着重分析了高频高压电场对火焰的影响.实验观测发现倒置焰锥火焰的抬升高度受高频高压电场的增强而降低,并且焰锥夹角随电压的增加而减小.对照实验现象分析,结果表明由于高频高压电场带来的离子风效应较小,高频高压电场对火焰面中电子或离子参与的化学反应碰撞的增强可能是最主要的的原因.

高频交流电场对预混稀燃火焰影响的机理分析

高频交流电场影响火焰燃烧的电化学效应中电子与燃烧产物分子的振动碰撞及其后续的链式反应占据主导;在不同初始压力下;平均火焰传播速度增大率随着简化场的增大呈线性增大;说明利用简化场来衡量高频交流电场电化学效应的强弱是可行的;

点电极的电场对预混甲烷-空气火焰的影响

摘要：通过改变过量空气系数和加载电压,研究了点电极产生的正电场对甲烷-空气预混火焰形状、传播速率以及燃烧压力的影响.结果表明:在电场作用下,离子风效应促进火焰的传播,使火焰沿水平方向被拉伸,并且火焰传播速率增加.当外加电压为12kV时,过量空气系数为0.8、1.0和1.2下的火焰传播速率最大值分别增加了55.7％、13.2％和46.6％;过量空气系数为1.4时,离子风效应和电晕放电的共同作用促使传播速率曲线出现转点,转点后的传播速率最大值增加达到128.9％.电场作用下,燃烧压力峰值有所增加,并且过量空气系数为1.2和1.4时压力峰值出现时刻最大分别提前了14.1％和16.6％.

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allab

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2021/12/12 8:34:34 沙发管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

这些臭氧层的猜测大家应该兴趣不大，下回写个在实验室能DIY的石墨管。

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天空晴朗chen65

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2021/12/12 11:11:57 板凳管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

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次元之暗面

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2021/12/12 12:22:22 马扎管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

化学是占比不少的经验公式和理论公式共存的学科。有很多东西看理论根本看不出可行性，但实验上就是可行的。所以你说的这个以乙炔空气焰配合电场耦合实现低配石墨炉的方式更多是需要直接组装一台来试验。

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allab

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2021/12/12 13:41:47 地毯管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

原文由 次元之暗面(v3195919) 发表:
化学是占比不少的经验公式和理论公式共存的学科。有很多东西看理论根本看不出可行性，但实验上就是可行的。所以你说的这个以乙炔空气焰配合电场耦合实现低配石墨炉的方式更多是需要直接组装一台来试验。

石墨管是另一个东西，有空再贴上来；

电场对元素的增敏是有相关专利的，专利文献显示只用了几V的电压，就得到了火焰的增敏效果；

因此，我想想是否可以增强电场，得到更高的原子化温度和原子化效率，所以查看了一些文献，发现电场确实可以增加火焰温度，因此感觉依靠电场对火焰进行增温，进行一下高温元素原子化的尝试是有成功的可能性的。

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2021/12/12 13:44:35 Last edit by allab