火焰原子吸收光度計是一種常用的分析儀器,用于測定液體樣品中微量金屬元素的含量。它的核心原理是:樣品在火焰中霧化并原子化,金屬原子吸收特定波長的光,吸光度與金屬濃度成正比。為了實現這個過程,火焰原子吸收光度計搭載了若干關鍵裝置:
1. 光源裝置
空心陰極燈(Hollow Cathode Lamp, HCL)
功能:提供被測金屬特征的單色光。每種金屬元素有特定的空心陰極燈。
作用:保證入射光波長與金屬原子吸收線匹配,提高吸收信號的特異性。
鉑/鎢燈(可選)
用于部分元素或背景校正光源。
2. 霧化與氣體系統
霧化器(Nebulizer)
功能:將液體樣品霧化成極細小液滴,便于進入火焰。
噴霧室(Spray Chamber)
功能:去除過大液滴,保證進入火焰的顆粒均勻,穩定火焰信號。
燃氣系統
主要包括乙炔(燃料氣)和空氣或氮氧化氣(助燃氣),產生穩定火焰。
火焰溫度足夠高,使樣品中的金屬鹽原子化。
燃燒器(Burner)
核心部件,火焰在此形成,完成樣品的霧化和原子化。
火焰溫度約 2000–3000℃,根據元素的要求可調節。
4. 光學系統
單色器(Monochromator)
功能:分離出金屬原子吸收的特征波長。
類型:棱鏡或光柵單色器。
光柵/濾光片
對光源光進行選擇,減少背景干擾,提高信噪比。
5. 檢測器
光電倍增管(Photomultiplier Tube, PMT)
功能:檢測經過樣品吸收后的光強變化。
輸出與樣品中金屬濃度成比例的電信號。
6. 火焰原子吸收光度計信號處理與數據系統
放大器與模擬/數字轉換器
將檢測器的電信號放大并轉換為可讀取的數字信號。
計算機或顯示器
對信號進行處理,生成濃度數據和吸收曲線。
