③.火焰:
原子吸收所使用的火焰,只要其温度能使待测元素离解成自由的基态原子就可以了。如超过所需温度,则激发态原子增加,电离度增大,基态原子减少,这对
原子吸收是很不利的。因此,在确保待测元素能充分原子化的前提下,使用较低温度的火焰比使用较高温度火焰具有较高的灵敏度。但对某些元素,温度过低,盐类不能离解,产生分子吸收,干扰测定。表8-3。可见,火焰的温度取决于燃气和助燃气的种类以及其流量。
按照燃气和助燃气比例不同,可将火焰分为三类:
a.化学计量火焰:温度高,干扰少,稳定,背景低,适用于测定许多元素。
b.富燃火焰:还原性火焰,燃烧不完全,测定较易形成难熔氧化物的元素Mo、Cr稀土等。
c. 贫燃火焰:火焰温度低,氧化性气氛,适用于碱金属测定。
火焰的组成关系到测定的灵敏度、稳定性和干扰等。常用的火焰有空气—乙炔、氧化亚氮—乙炔、空气—氢气等多种。
i. 空气---乙炔火焰:空气—乙炔火焰最为常用。其最高温度2300℃,能测35种元素。但不适宜测定已形成难理解氧化物的元素,如Al,Ta,Zr,Ha等。
贫燃性空气—乙炔火焰,其燃助比小于1:6,火焰燃烧高度较低,燃烧充分,温度较高,但范围小,适用于不易氧化的元素。富燃性空气—乙炔火焰,其燃助比大于1:3,火焰燃烧高度较高,温度较贫然性火焰低,噪声较大,由于燃烧不完全,火焰成强还原性气氛(如CN,CH,C等),有利于金属氧化物的离解:
MO+C→M+CO
MO+CN→M+N+CO
MO+CH→M+C+OH
故适用于测定较易形成难熔氧化物的元素。
日常分析工作中,较多采用化学计量的空气—乙炔火焰(中性火焰),其燃助比为1:4。这种火焰稳定、温度较高、背景低、噪声小,适用于测定许多元素。
Ii.氧化亚氮—乙炔焰:其燃烧反应为:
5N2O→5N2+5/2O2+Q (大量Q使乙炔燃烧)
C2H2+5/2O2→2CO2+H2O
火焰温度达3000℃。火焰中除含C,CO,OH等半分解产物外,还含有CN,NH等成分,因而具有强化原性,可使许多易形成难离解氧化物元素原子化(如Al,B,Be,Ti,V,W,Ta,Zr,Ha等),
MO+CN→M+N+CO
MO+NH→M+N+OH
产生的基态原子又被CN,NH等气氛包围,故原子化效率高。另由于火焰温度高,化学干扰也少。可适用于难原子化元素的测定,用它可测定70多种元素。
iii.氧屏蔽空气---乙炔火焰:用氧气流将空气-乙炔火焰与大气隔开。特点是温度高、还原性强。适合测定Al等一些易形成难离解氧化物的元素。