原子熒光霧化器是一種基于原子熒光光譜法的分析儀器,通過將樣品溶解在液體載體中,形成細小的氣溶膠顆粒,并使其通過高溫爐或火焰等惡劣條件下,快速蒸發和分解,從而得到被測元素的原子態。接著,利用熒光光譜技術對原子態的元素進行分析與測定。
原子熒光霧化器主要包括霧化過程、氣體動力學和熒光檢測原理。在霧化過程中,樣品溶液經過霧化器產生氣溶膠,其中包含了待測元素。氣體動力學則考慮了氣溶膠在噴射流中的傳輸行為,進而影響原子的生成效率。熒光檢測原理利用特定波長的激發光源激發原子態的元素,再測量其發射的熒光光強,從而實現元素的定量分析。
一、進樣系統
樣品引入管
功能:將待測樣品溶液輸送至霧化器內部,通常采用耐腐蝕材料(如聚四氟乙烯、玻璃)制成,以適應不同酸堿度的樣品。
特點:管徑細小(通常為0.1-0.5mm),確保樣品以穩定流速進入霧化器,避免流量波動影響霧化效果。
蠕動泵(或自動進樣器)
功能:通過滾輪擠壓軟管,精確控制樣品溶液的輸送速度和流量,確保重復性。
優勢:可編程設置進樣量、速度和時間,支持批量樣品自動分析,提高實驗效率。
二、霧化發生裝置
霧化室(噴霧室)
功能:作為樣品溶液與霧化氣體(如氬氣)混合的場所,形成均勻的霧滴。
類型:
玻璃霧化室:透明易觀察,但易碎,適用于低腐蝕性樣品。
不銹鋼霧化室:耐腐蝕性強,適用于酸、堿樣品,但需定期清洗防止金屬離子污染。
全塑霧化室:耐腐蝕且輕便,但高溫下可能變形。
設計:通常為雙層結構,內層為霧化區域,外層可通冷卻水以維持恒溫,減少溶劑揮發干擾。
噴嘴(霧化噴頭)
功能:將樣品溶液與氣體混合后噴射成細小霧滴,是霧化器的核心部件。
類型:
同心型噴嘴:樣品溶液和氣體同軸流動,霧化效率高,但易堵塞。
交叉型噴嘴:樣品與氣體垂直交叉沖擊,霧滴更均勻,但需更高氣壓。
材質:常用寶石(如紅寶石、藍寶石)或硬質合金制成,耐磨且耐腐蝕。
氣體通道
功能:輸送霧化氣體(如氬氣)至噴嘴,與樣品溶液混合形成霧滴。
調節閥:控制氣體流量和壓力,優化霧化效果(通常壓力為200-400kPa)。
三、輔助部件
廢液排出系統
功能:收集未霧化的樣品溶液和冷凝液,通過排液管排出,防止回流污染。
設計:排液管通常連接至廢液瓶,部分型號配備液位傳感器以防止溢出。
冷卻裝置(可選)
功能:對霧化室進行冷卻,減少溶劑揮發和背景干擾,尤其適用于高沸點樣品。
類型:水冷或風冷系統,通過循環冷卻水或風扇散熱。
觀察窗(可選)
功能:透明窗口設計,便于觀察霧化過程和噴嘴狀態,及時調整參數或清潔。
