原子吸收原理是怎么样的？

原子吸收分光基本原理

第一节 概论

一、光谱的种类和原子光谱分析

物质中的原子、分子永远处于运动状态。这种物质的内部运动，在外部可以辐射或吸收能量的形式(即电磁辐射)表现出来，而光谱就是按照波长顺序排列的电磁辐射。由于原子和分子的运动是多种多样的，因此光谱的表现也是多种多样的 。从不同的角度可把光谱分为不同的种类。

按照波长及测定方法，光谱可分为：

γ射线： (0005∽14Å)

X射线： (01∽100 Å)

光学光谱： (100 Å∽300μm)

微波波谱： (03mm∽1m)

通常所说的光谱仅指光学光谱而言。

按外形光谱又可分为连续光谱、带光谱和线光谱。岩好

按电磁辐射的本质，光谱又可分为分子光谱和原子光谱。原子光谱可分为发射光谱、原子吸收光谱、原子荧光光谱和X—射线以及X—射线荧光光谱。原子吸收光谱分析是基于光谱的发射现象;原子吸收光谱分析是基于对发射光谱的吸收现象;原子荧光光谱分析是基于被光致激发的原子的再发射现象。

原子吸收光谱分析的波长区域在近紫外和可见光区。其分析原理是将光源辐射出的待测元素的特征光谱通过样品的蒸气时，被蒸气中待测的基态原子所吸收，由发射光谱被减弱的程度，进而求得样品中待测元素的含量。

二、原子吸收光谱分析的特点

1选择性强

由于原子吸收谱线仅发生在主线系，而且谱线很窄，线重叠几率较发射光谱要小的多，所以光谱干扰较小，选择性强，而且光谱干扰容易克服。在大多数情况下，共存元素不对原子吸收光谱产生干扰。

2灵敏度高

原子吸收光谱分析是目前最灵敏的方法之一。火焰原子吸收的相对灵敏度为μg/ml∽ng/ml。由于该方法的灵敏度高，使分析手续简化，可直接测定，缩短了分析周期，加快测量进程。

3分析范围广

目前应用原子吸收法可测定的元素超过70种。就含量而言既可测定低含量和主量元素，又可测微量、痕量甚至超痕量元素;就元素性质而言，既可测定金属元素、类金属元素，又可直接测定某些非金属元素，也可以间接测定有机物。

4精密度好

火焰原子吸收法的精密度较好，在日常的微量分析中，精密度为1—3%。

原子吸收光谱分析的缺点在于每测一种元素就要使用一种元素灯而使得操作麻烦。对于某些基体复杂的样品分析，尚存在某些干扰问题需要解决。如何进一步提高灵敏度和降低干扰，仍是当前和今后原子吸收分析工作者研究的重要课题。

第二节 原子吸收分析原理

一、基态和激发态原子的分布

在热平衡条件下，激发态原子数和基态原子数遵循玻尔兹曼分布规律

gi 和ge分别为激发态和基态的统计权重，g=2J+1,J为该能态的总内量子数。K为玻尔兹曼常数。Ej为激发态能量。

在火焰温度(T)范围内，大多数的激发态原子数和基态原子数的比值Ni/Ne远小于1%。由于基态原子数目很大，温度对基态原子的影响是很小的。而且原子吸收所用火焰的温度变誉裤化不大。因此原子吸收分析具有较好的灵敏度和精密度。

二、积分吸收和峰值吸收

基于吸收谱线强度公式和吸收系数Kv的物理意义，从理论上导出了积分系数∫Kvdv和原子浓度No之间的定量关系：

式中：C为光速;m、e为电子质量和电荷，foi为振子强度，定义为能被入射辐射线激发的每个原子的电子平均数。

该公式是原子吸收分析的理论基础公式。

只要能准确积分出∫Kvdv 就能精确计算No，进而可求得样品中分析元素的浓度。但是在实际应用上还存在一定的困难。原子吸收是窄带吸收，吸收谱线半宽度仅为000Xnm数量级，要在如此小的轮廓准确积分，要求单色器的分辨率高达50万以上，如果采取粗虚铅连续光源窄狭缝，则无法保证有足够的信噪比。实际上难以实现积分吸收测量。

Walsh提出了峰值吸收理论。在中心频率υ0处对应着峰值吸收系数Kmax，峰值吸收系数和积分吸收系数∫Kvdv之间符合如下公式：

式中：a是常数，称谱线结构因子，取决于谱线变宽因素。

υT为吸收谱线总宽度。

当仅考虑多普勒变宽因素时，最大的吸收系数：

当考虑其他变宽因素时，谱线展宽使对应的峰值吸收系数变小Kmax = bk(b介于0和1之间)

1955年，Walsh提出，采用测定峰值吸收系数Kmax可以代替积分吸收系数的测定。在原子吸收池内元素的原子浓度与待测元素的原子浓度之间存在线性关系。如果采取锐线光源，由于它辐射比吸收线半宽度更窄的谱线，而且辐射谱线的中心频率和吸收线中心频率一致，是可以准确测定Kmax的。

实际上并非是直接测定Kmax，而是通过测定峰值吸收处的吸光度来求知原子浓度的。

在仪器条件稳定时，A=KC

该式是原子吸收测量的理论依据。K值是一个与元素浓度无关的常数，实际上是标准曲线的斜率。只要通过测定标准系列溶液的吸光度，绘制工作曲线，根据同时测得的样品溶液的吸光度，在标准曲线上，即可查得样品溶液的浓度。

第三节 火焰原子化过程

将样品中待测元素转变为基态原子的过程叫原子化。

根据手段不同，原子化可分为火焰原子化和无火焰原子化两大类。火焰原子化过程是影响灵敏度的关键因素，一般而言，火焰原子化包括：吸喷雾化，脱溶剂，熔融，蒸发解离还原等过程。

一、吸喷雾化

试液的吸喷雾化性能受雾化器结构，溶液性质及吸喷条件等因素的影响。雾化器是火焰原子吸收分光光度计的核心部件。实际上仪器的灵敏度在很大程度上取决于雾化器的工作状态。原子吸收分析对雾化提出三个要求：

(1)雾化效率高(2)雾滴细(3)喷雾稳。目前的商品仪器采用带文丘里节流嘴的同心气动雾化器。理论和实践表明，雾化效率和雾滴直径大小取决于毛细管喷口和节流嘴端面的相对位置和同心度。同心度越高雾化效率越高。毛细管口以伸进节流嘴端面少许更有利于试液雾化。同心度和最佳相对位置应通过试验仔细调整。

试液的吸喷效率(提升量)以如下公式表达：

式中R为毛细管半径;η为试液粘度;L为毛细管长度;PN为毛细管喷口负压;ρ为试液密度;g为物理常数;h为试液测量液面和喷口间的相对高度;P0为试液表面张力引起的附加压力。

从实验表明试液的表面张力对吸喷速率的影响甚微，而粘度的影响较大。另外毛细管长度和测量液面的相对高度对吸喷速率也有一定影响。因此制备试液时应选用粘度较小的溶液介质，而在测量时，应保持液面高度一致和使用同一长度的吸液毛细管。应当指出的是，火焰中原子的密度仅在一定范围内随吸喷速率的提高而增加。过分提高吸喷速率可能降低雾化效率和火焰温度而不利于原子化。

雾滴大小是影响灵敏度的最重要原因之一，而影响雾滴大小的因素除雾化器结构外，尚有试液性质和吸喷条件等因素。雾滴直径与气体速率成反比。气体速度越大，雾滴直径就越小，但气体速度大到一定程度时，雾滴直径趋近于一个常数，因此单靠增加气体流速来提高分析灵敏度是有一定限度的。大量的实验表明，液体的表面张力越大，越不利于试液的雾化。表面活性剂可提高灵敏度其原因就在于此。

二、脱溶剂

理论和实践已经证明，雾滴脱掉本身溶剂的过程主要决定于雾滴的大小，溶液的性质及环境温度，雾滴在雾化室和燃烧头内的传输过程中部分脱溶剂，当达到火焰时，雾滴完全脱掉溶剂而变成干燥粒子。

在室温下雾滴脱溶剂受蒸汽的分散过程控制，而在火焰中，雾滴脱溶剂速率主要受火焰气体和雾滴间的热传导所控制，影响脱溶剂的主要因素是雾滴半径，雾滴大小，对灵敏度影响很大。因此要求雾化器产生的雾滴尽量小，大雾滴要在进入火焰前予以除去。

三、熔融与蒸发

雾滴经脱溶剂干燥后留下由固体或熔融粒子组成的干气溶胶。干气溶剂粒子的组成、大小和状态可能依赖于许多因素，雾滴经过脱溶剂干燥后，有的可能直接由干燥粒子升华为分子蒸气，多数情况是经过熔融再由熔液蒸发为分子蒸气。

1熔融

干气溶胶粒子熔融的快慢，取决于火焰温度，粒子大小及待测物晶体性质。干燥粒子半径越大，火焰温度越低，则熔融时间越长。基于晶体的性质，通常是待测物电价愈高、分子量较小、键能较大，则形成的干气溶胶粒子的熔点越高。熔点又与粒子大小有关，粒子半径越小，其熔点越小。

2蒸发

干气溶胶粒子熔融后即蒸发，其蒸发速度对自由原子的形成有明显影响，蒸发速度直接取决于熔态粒子的半径，也依赖于火焰温度，另外尚与熔态粒子表面的蒸气压，粒子密度、蒸气向周围扩散速度有关。

气溶胶粒子转变为蒸气状态，期间的过程和机理是极为复杂的。需要着重指出的是，干气溶胶粒子的大小对于从固相(或液相)转化为气相的过程之影响尤为突出，雾滴颗粒的微小变化，就能明显影响原子吸收分析灵敏度，因此致力于改进雾化器性能和改善试液的物理化学性质，对提高分析的灵敏度是至关重要的和颇有成效的。

四、解离与还原

1解离

待测元素形成的气态分子在高温作用下，分子获得能量而使其内能改变。当温度足够高时，金属原子(M)与非金属原子(X)之间的相对强烈振动而使分子化合物为键断裂，这就解离出待测元素的自由原子，在热力学平衡条件下，这个解离过程是一个可逆过程，火焰温度越高，对分子的解离越有利，当温度一定时，分子键能越小越易解离，解离能大于35ev的分子容易被解离而对于解离能大于5～6ev的分子，解离就比较困难，另外影响解离度的因素还有火焰温度及火焰气氛条件。由于原子化与键能有关，所以应考虑将试样制备成何种溶液进行分析对灵敏度有利。由于配位键具有较低的相对热稳定性，可以选用适当的有机络和剂，可获得较高的灵敏度。测定时应选择合适的燃助比和观测高度，对于易形成氧化物的元素应用富燃火焰，降低氧分压，提高解离度。

3还原

在我们常用的空气---乙炔和氧化亚氮---乙炔火焰中，发生着极为复杂的化学反应，在富燃焰中，除了产生半分解产物C、CH、CO外，还产生大量的NH、CH等成分，这些成分具有很强的还原性，有可能促使难解离的气态分子，通过还原反应而原子化，而不仅仅是通过前述的热解离途径。金属氧化物在火焰中的还原反应可表示为：

CO M + CO2

C M +CO2

MO + CH M+CO2+H2O

NH M+N+OH

CH M+CO+N

这些还原反应大都发生在火焰的第一反应区和中间薄层区，Ca、Al、Cr、Mo、Be、Si、Ti等在火焰中容易形成氧化物，应选择还原性火焰，这对于原子化是有利的。

五、电离

就解离过程而言，火焰温度越高，解离度越大，但是温度过高，会引起电离而不利于原子吸收分析。常用的碳氢火焰温度一般在3000℃以下，在原子化区只有低电离能的碱金属元素才会有较多的离子存在，出现电离干扰，降低原子吸收灵敏度。关于电离干扰对分析的影响及如何消除将在后面的章节中加以介绍。

六、原子化效率

试液经吸喷雾化，脱溶剂，溶融蒸发，解离或还原等一系列过程使待测元素原子化，通过火焰平均观测高度横截面的自由原子数与吸喷分析物量的百分比值称为原子化效率。

影响原子化效率的因素很多，主要来自雾化器的性能，溶液性质、火焰性质，化学干扰，电离效应以及吸喷速率的影响。

第二章 仪器性能要求与最佳条件设置

第一节 仪器结构与性能要求

一、 仪器结构与类型

原子吸收分光光度计由光源、原子化、分光和检测读出系统组成。光源系统提供待测元素的特征辐射光谱;原子化系统将样品中的待测元素转化成为自由原子;分光系统将待测元素的共振线分出;检测读出系统将光信号转换成电信号进而读出吸光度值。

目前使用最普遍的仪器是单道单光束和单道双光束原子吸收分光光度计。

二、光源系统

基于峰值吸收测定原理，必须提供锐线光源。目前普遍使用的是空心阴极灯。无极放电灯和高强度空心阴极灯的应用，明显地改善了许多元素的分析性能。

空心阴极灯是一种辐射强度大和稳定度高的锐线光源，其放电机理是一种特殊的低压辉光放电。

三、原子化系统

原子化系统直接影响分析灵敏度和结果的重现性。原子化系统主要分为火焰原子化和石墨炉原子化两种，我们主要讲述火焰原子化。

火焰原子化系统，一般包括雾化器、雾化室和燃烧器三部分，该系统的任务是产生大量的基态自由原子，并能保持原子化期间基态原子浓度恒定。

1、雾化器

雾化器是火焰原子化系统的核心部件，原子吸收分析灵敏度和精密度在很大程度上取决于雾化器的工作状态，现在普遍使用同心气动雾化器。雾化器的喷嘴形状和毛细管喷口与节流嘴端面的相对位置及同心度是影响雾化效果的主要因素。从使用者考虑，该相对位置和同心度可通过实验仔细调整。

雾化器的作用是吸喷雾化。高质量的雾化器应满足下面要求：

(1) 雾化效率高

(2) 雾滴细

(3) 喷雾稳定

2雾化室

雾化室的作用，一是细化雾滴，二是使空气和乙炔充分混合，三是脱溶剂，四是缓冲和稳定雾滴输送。因此一个合乎要求的雾化室，应当具有细化雾滴作用大，输送雾滴平稳，记忆效应小，噪声低等性能。

为了细化雾滴，目前商品仪器通常采用设置碰撞球和扰流器的办法。目前国产雾化器均采用前种方法。毛细管喷出的雾滴撞击碰撞球，直径较大的雾滴被进一步破碎，同时减缓气流速度，而有利于雾滴细化，对于分析工作者来说应仔细调节碰撞球与雾化器喷嘴之间的相对位置，才能得到最佳的雾化效果。一般而言碰撞球靠近喷口细化雾滴效果显著，灵敏度较高，但噪声显著上升，对检出产生显著不利影响。碰撞球远离喷口，细化雾滴效果较差，但雾滴输送平稳，噪声较小，最佳位置应通过实验来确定。

4、燃烧器

雾滴由雾化室进入燃烧器，在火焰中经历脱溶剂、熔融、蒸发、解离和还原等过程，产生大量的基态自由原子。燃烧器应具有高的脱溶剂效率，挥发效率和解离还原效率，并且噪声小，火焰稳定和燃烧安全。

目前商品原子吸收分光光度计普遍采用预混合燃烧器。预混合式火焰分预热区，第一反应区，中间薄层区和第二反应区等四个区域。各个区域的温度和还原性气氛不同，因此各个区域的原子浓度和干扰成分的浓度也不同，一般来说中间薄层区是主要的原子化区。

根据燃助比火焰可分为贫燃焰，化学计量焰和富燃焰三大类。火焰中发生着复杂的化学反应(解离、还原、化合、电离)，分析工作者的任务就在于如何创造条件使火焰中的各种化学平衡向有利于生成非化合、非缔合、非电离、非激发的基态自由原子转化，以提高原子化效率。

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发动机的工作原理是什么？

1。火焰颜色只有在贫燃比例下是蓝色的,如果燃气流量大了,就会有一点发黄，如果是发红,有可能是气体不纯,，你的燃烧头里的有没污染

2。你平时做什么样品，相对有些混的、粘度大的和有机溶液测完要清洗干净，用水多清洗几分钟

3。乙炔钢瓶中加有稳定剂丙酮，一般剩余压力05MP以下卜厅就应换新的。（我用到03MP才换）

4。如果仪器没问题，长期以来都是**火焰的话，可以肯定该乙炔很可能纯度不够，可能是工业纳橡乙炔，这种乙炔都是工厂自己灌装的，虽然都有执行的标准，但是由于是溶解在丙酮中，工厂型茄隐的“自由发挥”空间大，使用寿命短

火焰光度法测定钠钾中加入硫酸铝的作用是什么

(1)四冲程汽油机将空气和汽油按一定比例混合，形成汽车发动机的良好混合气。在进气冲程混合气被吸入气缸，混合气被压缩、点燃、燃烧，产生热能。高温高压气体作用于活塞顶部，推动活塞做直线往复运动，机械能通过连杆、曲轴、飞轮机构向外输出。四冲程汽油发动机在进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程中完成一个工作循环。

(2)进气冲程活塞由曲轴驱动，从上止点运动到下止点。此时进气门开启，排气门关闭，曲轴旋转180°。活塞在运动过程中，气缸的容积逐渐增大，气缸内的气体压力从pr逐渐降低到pa，气缸内形成一定程度的真空。空气和汽油的混合气通过进气门被吸入气缸，并在气缸内进一步混合，形成可燃混合气。由于进气系统的阻力，在进气运衡结束时，气缸内的气体压力小于大气压力p0，即Pa=(080~090)P0。进入气缸的可燃混合气由于进气管、气缸壁、活塞顶、气门、燃烧室壁等高温部件的加热，以及与残余废气的混合，温度上升到340~400K。

(3)压缩冲程在压缩冲程中，进气门和排气门同时关闭。活塞从下止点移动到上止点，曲轴旋转180°。当活塞向上运动时，工作容积逐渐减小，缸内混宽判合物被压缩后压力和温度不断上升。当压缩结束时，压力pc可达800～2000kpa，温度可达600～750k(4)做功冲程当活塞接近上止点时，火花塞点燃可燃混合气，混合气燃烧释放出大量热能，使气缸内气体的压力和温度迅速升高。最高燃烧压力pZ为3000~6000kPa，温度TZ为2200~2800k·k，高压气体推动活塞从上止点运动到下止点，通过曲柄连杆机构向外输出机械能。随着活塞向下移动，气缸的容积增加，气体压力和温度逐渐降低。到达B点时，压力下降到300~500kPa，温度下降到1200~1500KK，在作功冲程中，进气门和排气门关闭，曲轴旋转180°。

(5)排气冲程在排气冲程中，排气门打开，进气门仍然关闭，活塞从下止点运动到上止点，曲轴旋转180°。当排气门打开时，燃烧后的废气一方面在气缸内外的压力差下排到气缸外，另一方面通过活塞的挤压作用排到气缸外。由于排气系统的阻力，排气端R的压力略高于大气压，即PR=(105~120)P0。排气温度TR=900~1100K当活塞运动到上止点时，燃烧室中仍有一定体积的废气无法排出。慎悄改这部分废气称为残余废气。

原子吸收光谱谱线与原子发射光谱谱线有什么联系

钾、钠离子宴戚在火焰中激发产生各自特定的发射光谱线，其强度与钾、钠离子的浓度成正比。

据此原理建立了测定钾、钠的火焰光度法。为防止钙对钠败毕的测定影响，可察祥芹用硫酸铝抑制钙的激

发，减少干扰。使用空气-乙炔贫燃性火焰，共存元素对其干扰较小

难理解易氧化的元素可选择什么类型的火焰

原子吸收光谱是原子发射光谱的逆过程基态原子只能吸收频率为ν＝（Eq-E0）/h的光,跃迁到高能态Eq因此原子吸收光谱的谱线也取决于元素的原子结构,每一种元素都有其特征的吸收光谱线

原子的电子从基态激发到最接近于基态的激发态,称为共振激发当电子从共振激发态跃迁回基态时,称为共振跃迁这种跃迁所发射的谱线称为共振发射线,与此过程相反的谱线称为共振吸收线元素的共振吸收线一般有好多条,其测定灵敏度也不同在测定时,一般选用灵敏线,但当被测元素含量较高时,也可采用次灵敏线

1．2 吸收强度与分析物质浓度的关系

原子蒸气对不同频率的光具有不同的吸收率,因此原子蒸气对光的吸收是频率的函数但是对固定频率的光,原子蒸气对它的吸收是与单位体积中的原子的浓度成正比并符合朗格－比尔定律当一条频率为ν,强度为I0的单色光透过长度为ι的原子蒸气层后,透射光的强度为Iν,令比例常数为Kν,则吸光度A与试样中基态原子的浓度N0有如下关系：

在原子吸收光谱法中,原子池中激发态的原子和离子数很少,因此蒸气中的基态原子数目实际上接近于被测元素总的原子数目,与式样中被测元素的浓度c成正比因此吸光度A与试样中被测元素浓度c的关系如下：

A=Kc

式中 K吸收系数

只有当入射光是单色光,上式才能成立由于原子吸收光的频率范围很窄（001nm以下〕,只有锐线光源才能满足要求

在原子吸收光谱分析中,由于存在多种谱线变宽的因素,例如自然变宽、多普勒（热）变宽、同位素效应、罗兰兹（压力）变宽、场变宽、自吸和自蚀变宽等,引起了发判皮射线和吸收线变宽,尤以发射线变宽影响最大谱线变宽能引起校正曲线弯曲,灵敏度下降

减小校正曲线弯曲的几点措施：

（1）选择性能好的空心阴极灯,减少发射线变宽（2）灯电流不要过高,减少自吸变宽（3）分析元素的浓度不要过高（4）对准发射光,使其从吸收层中央穿过（5）工作时间不要太长,避免光电倍增管和灯过热（6）助燃巧迹气体压力不要过高,可减小压力变宽

原子吸收光谱法采用的原子化方法主要有火焰法、石墨炉法和氢化物发生法

2．1 火焰原子化

其过程如图1所示在这过程中,大致分为两个主要阶段：

（1）从溶液雾化至蒸发为分子蒸气的过程主要依赖于雾化器的性能、雾滴大小、溶液性质、火焰温度和溶液的浓度等（2）从分子蒸气至解离成基态原子的过程主要依赖于被测物形成分子的键能,同时还与火焰的温度及气氛相关分子的离解能越低,对离解越有利就原子吸收光谱分析而言,解离能小于35eV的分子,容易被解离；当大于5eV时,解离就比较困难

2．2 石墨炉原子化

样品置于石墨管内,用大电流通过石墨管,产生3000℃以下的高温,使样品蒸发和原子化为了防止石墨管在高温氧化,在石墨管内、外部用惰性气体保护石墨炉加温阶段一般可分为：

（1）干燥此阶段是将溶剂蒸发掉,加热的温度控制在溶剂的沸点左右,但应避免暴沸和发生溅射,否则会严重影响分析精度和灵敏度（2）灰化这是比较重要的加热阶段其目的是在保证被测元素没有明显损失的前提下,将样品加热到尽可能高的温度,破坏或蒸发掉基体,减少原子化阶段可能遇到的元素间干扰,以及光散射或分子吸收引起的背景吸收,同时使被测元素变为氧化物或其他类型物（3）原子化在高温下,把被测元素的氧化物或其他类型物热解和还原（主要的）成自由原子蒸气

2．3 氢化物发生法

在酸性介质中,以硼氢化钾（KBH4）作为还原剂,使锗、锡、铅、砷、锑、铋、硒和碲还原生成共价分子型氢化物的气体,然后将这种气体引入火焰或加热的石英掘宽差管中,进行原子化

AsCl3 + 4KBH4 + HCl + 8H2O = AsH3 ↑+ 4KC1 + 4HBO2 + 13H2 ↑

3．1 火焰的种类

原子吸收光谱分析中常用的火焰有：空气-乙炔、空气-煤气（丙烷）和一氧化二氮－乙炔等火焰

（1）空气-乙炔这是最常用的火焰此焰温度高（2300℃）,乙炔在燃烧过程中产生的半分解物C、CO、CH等活性基团,构成强还原气氛,特别是富燃火焰,具有较好的原子化能力用这种火焰可测定约35种元素（2）空气-煤气（丙烷）此焰燃烧速度慢、安全、温度较低（1840～1925℃）,火焰稳定透明火焰背景低,适用于易离解和干扰较少的元素,但化学干扰多（3）一氧化二氮－乙炔由于在一氧化二氮（笑气）中,含氧量比空气高,所以这种火焰有更高的温度（约3000℃）在富燃火焰中,除了产生半分解物C、CO、CH外,还有更强还原性的成分CN及NH等,这些成分能更有效地抢夺金属氧化物中氧,从而达到原子化的目的这就是为什么空气乙炔火焰不能测定的硅、铝、钛、铼等特别难离解的元素,在一氧化二氮-乙炔火焰中就能测定的原因一氧化二氮-乙炔火焰背景发射强、噪声大,测定精密度比空气-乙炔火焰差一氧化二氮-乙炔火焰的燃烧速度快,为了防止回火必须使用缝长50mm的燃烧器笑气是一种麻醉剂,使用时要注意安全

本讲座除特指外,火焰均指空气-乙炔火焰

3．2 火焰的类型

（1）化学计量火焰又称中性火焰,这种火焰的燃气及助燃气,基本上是按照它们之间的化学反应式提供的对空气-乙炔火焰,空气与乙炔之比为4：

1、火焰是蓝色透明的,具有温度高,干扰少,背景发射低的特点火焰中半分解产物比贫燃火焰高,但还原气氛不突出,对火焰中不特别易形成单氧化物的元素,除碱金属外,采用化学计量火焰进行分析为好

（2）贫焰火焰当燃气与助燃气之比小于化学反应所需量时,就产生贫燃火焰其空气与乙炔之比为4：

1、至6：

1、火焰清晰,呈淡蓝色由于大量冷的助燃气带走火焰中的热量,所以温度较低由于燃烧充分,火焰中半分解产物少,还原性气氛低,不利于较难离解元素的原子化,不能用于易生成单氧化物元素的分析但温度低对易离解元素的测定有利

（3）富燃火焰燃气与助燃气之比大于化学反应量时,就产生富燃火焰空气与乙炔之比为4：

12～15或更大,由于燃烧不充分,半分解物浓度大,具有较强的还原气氛温度略低于化学计量火焰,中间薄层区域比较大,对易形成单氧化物难离解元素的测定有利,但火焰发射和火焰吸收及背景较强,干扰较多,不如化学计量火焰稳定

火是什么

火焰原子化法中的种火焰。或唤当燃气流量大而助燃气流量小时，燃烧反应不完全，

火焰中含有大量未燃烧基团，使火焰具有较强的还原性气氛二它用于原子吸收及原子荧光光谱分析，有利于形成基态原子，防止氧化物生成，从而提搭银高分析灵敏度。

对于确定类型的火焰，稍富燃的火焰(燃气量大于化学计量)是有利的。对氧化物不十分稳定的元素如Cu、Mg、Fe、Co、Ni等。

用化学计量火焰（知团宴燃气与助燃气的比例与它们之间化学反应计量量相近）或贫燃火焰（燃气量小于化学计量）也是可以的。为了获得所需特性的火焰，需要调节燃气与助燃气的比例。

什么是富燃焰

火焰组成

火焰的组成决定了火焰的氧化还原特性，并直接影响到待测元素化合物的分解及难解离化合物的形成，进而影响到原子化效率和自由原子火焰区中的有效寿命。影响火焰组成的因素较多，例如火焰的类型，同类火焰的燃助比，火焰的燃烧环境等。对于同一类型火焰，根据燃助比的变化可分为富燃焰、化学计量焰和贫燃焰。所谓化学计量焰是指燃助比例完全符合该燃气与助燃气的燃烧反应系数比。这种火焰温度最高，但火焰本身亮橡不具有氧化还原特性。富燃焰是指燃气大于化学计量焰的燃助比中燃气的火焰，这种火焰温度虽然略低于化学计量焰，但它由于燃气增加使得火焰中碳原子的浓度增高，使火焰中具有一定的还原性，有利于基态原子的产生；贫燃焰是指燃气小于化学计量焰燃助比中燃气的火焰，这种火焰温度较低，并具有明显的氧化性，此种火焰多用于碱金属等易电离元素的测定。

在原子吸收光谱分析中，使用较多的是富燃焰，经研究表明，在在空气-乙炔火焰中，当乙炔含量增加时，火焰中O、OH等气体分压降低，碳原子浓度增加，整个火焰还原性增强。当碳和氧的光原子比C/O=1时，火焰组成和性质发生突变，H2O 、CO2、 O2等气体分子从火焰中完全消失，O、OH等自由基浓度降低5个数量级，碳原子增高4数量级，火焰发亮，若再进一步增加乙炔量，固体碳粒浓度增加，火焰更亮，但还原性保持不变而火焰温度下降。

使用有机溶剂喷入火焰，可以改变火焰的组成和特性。对于氢火焰有机溶剂的引入只影响火焰温度，原因是氢火焰燃烧产物是水，而水火是不相容的。不过若将有机溶剂引入烃火焰，它不仅可作为附加热源，提高火焰温度，而且更重要的是改变了漏派火焰的组成和反应特性，根据有机溶剂内C/O比的不同，可将溶剂分为三类，C/O比大于1的是还原性溶剂，这类溶剂如C6H6、C2H5OH等，它们可以提高高火焰的C/O比，C/O比等于1的是中性溶剂如CH3OH，它的引入不会改变火焰中的C/O比，C/O比小于1的是氧化性溶剂，如HCOOH、H2O等，它们引入将降低火焰的C/O比。

火焰的组成决定了火焰的氧化还原特性，并直接影响到待测元素化合物的分解及难解离化合物的形成，进而影响到原子化效率和自由原子火焰区中的有效寿命。影响火焰组成的因素较多，例如火焰的类型，同类火焰的燃助比，火焰的燃烧环境等。对于同一类型火焰，根据燃助比的变化可敬搜旁分为富燃焰、化学计量焰和贫燃焰。所谓化学计量焰是指燃助比例完全符合该燃气与助燃气的燃烧反应系数比。这种火焰温度最高，但火焰本身不具有氧化还原特性。富燃焰是指燃气大于化学计量焰的燃助比中燃气的火焰，这种火焰温度虽然略低于化学计量焰，但它由于燃气增加使得火焰中碳原子的浓度增高，使火焰中具有一定的还原性，有利于基态原子的产生；贫燃焰是指燃气小于化学计量焰燃助比中燃气的火焰，这种火焰温度较低，并具有明显的氧化性，此种火焰多用于碱金属等易电离元素的测定。

富燃焰是指燃气含仔大于化学计量焰的燃助比中燃气的火焰，这种火焰温度虽然略低于化学计量焰，但它由于燃气增 对于同一类型火焰，根据燃助比的变化可分为富燃焰、化学计量焰和贫燃焰。

无焰燃烧也称暗火，在燃烧时不能产生火焰。无焰燃烧的可入伍那无分别较少，仅占森林可燃物的6－10％，如泥炭、腐殖质和朽木等。其燃烧特点是：蔓延速度缓慢，持续时间长，产生的热量多占自身热含量的50％，所以泥喊困炭在较湿的情况下，仍然可以继续燃烧。无焰燃烧属于香火型，主要靠离子振动传热。如果以风力扑火，只能愈吹愈大，只能用扑打、沙土掩埋、水浇灌和将燃烧无扒开等办法，降低氧气含量，破坏离子振动传热，达到灭火目的。

有焰燃烧也称明火，即燃烧时可产生火焰，时燃烧的基本形式。有焰燃烧的可燃武占郑老念森林可燃物的85％－90％，如杂草、枯枝、落叶、树干、枝丫、采伐剩余物，地衣、苔藓等。其燃烧属烛火型燃烧，要扑灭之，如同时对待燃烧弹蜡烛一样，可以采取风吹、扑打的办法，降低可燃物气体的含量，使火熄灭。

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