原子荧光雾化器是一种基于原子荧光光谱法的分析仪器,通过将样品溶解在液体载体中,形成细小的气溶胶颗粒,并使其通过高温炉或火焰等恶劣条件下,快速蒸发和分解,从而得到被测元素的原子态。接着,利用荧光光谱技术对原子态的元素进行分析与测定。
原子荧光雾化器主要包括雾化过程、气体动力学和荧光检测原理。在雾化过程中,样品溶液经过雾化器产生气溶胶,其中包含了待测元素。气体动力学则考虑了气溶胶在喷射流中的传输行为,进而影响原子的生成效率。荧光检测原理利用特定波长的激发光源激发原子态的元素,再测量其发射的荧光光强,从而实现元素的定量分析。
1、雾化系统:
原子荧光光谱仪的雾化系统通常采用气动同心雾化器,这种设计使得液体样品能够被高效地转化为气溶胶。雾化器通过具有一定压力的压缩空气作为助燃气,从样品毛细管周围高速喷出,将液体样品飞散成雾滴(气溶胶)。这些雾滴越细,越容易干燥、融化、汽化,从而生成更多的自由原子,提高测定灵敏度。
2、预混合雾室:
预混合雾室的作用是使燃气和气溶胶在进入燃烧器前得到充分的混合,同时使粒度较大的雾珠凝聚并排除到废液收集瓶内,而粒度细的气溶胶则均匀地进入燃烧器。这有助于改善火焰的稳定性,避免因大雾珠进入燃烧器而导致的火焰抖动、温度下降等问题。
3、燃烧器:
燃烧器是原子荧光光谱仪中的关键部件,它负责产生火焰并使样品原子化。好的燃烧器应具有耐高温、原子化效率高、噪声小、火焰燃烧稳定及燃烧安全等特点。常见的燃烧器有全消耗型(紊流式)和预混合型(层流式),其中预混合型燃烧器更适用于原子吸收光谱法测定。
4、光学系统:
原子荧光光谱仪的光学系统包括激发光源、单色器和检测器等部分。激发光源用于激发原子产生荧光,常用的连续光源是氙弧灯,锐线光源如高强度空心阴极灯也常用于特定元素的分析。单色器用于筛选所需荧光谱线,减少杂散光的影响。检测器则用于检测荧光信号,并将其转换为电信号以便后续处理。