火焰原子化器(Flame atomiser)主要应用于原子吸收,原子荧光光谱。它由雾化器、雾化室和燃烧器三部分组成。
是利用火焰使试液中的元素变为原子蒸汽的装置。常见的燃烧器有全消耗型(紊流式)和预混合型(层流式)。它对原子吸收光谱法测定的灵敏度和精度有重大的影响。
火焰原子化器
主要部件
雾化器
雾化器的作用是将分析样品物化。通常采取气动同心雾化器。具有一定压力的压缩空气作为助燃器进入雾化器,从样品毛细管周围高速喷出,被通入的助燃气飞散成雾滴(气溶胶)。
雾滴越细越易干燥、融化、汽化,生成自由原子也就越多,测定灵敏度也就越高。
雾化室
雾化室的作用是使试液雾进一步细化并与燃气均匀混合,以获得稳定的层流火焰。为达此目的,常在雾化器设有撞击球,扰流器及废液排出口等装置。
大雾滴或液滴凝集后由废液口排出,之后直径小而均匀的细小雾粒被引进燃烧器。
燃烧器
燃烧器的作用是产生火焰并使样品原子化。被雾化的试液进入燃烧器,在燃烧的火焰中蒸发、干燥形成干气溶胶雾粒,再经融熔化、受热解离成基态自由原子蒸气。
燃烧器应能使火焰燃烧稳定,原子化程度高,并能耐高温,耐腐蚀。燃烧器具有单缝和三缝两种,常用的燃烧器是单缝的,对空气-乙炔火焰,其缝长10-300px,缝宽0.5-0.7mm。
也有三缝火焰,它可以增加火焰的宽度。
火焰原子化器
工作原理
在火焰原子化中,是通过混合助燃气(气体氧化物)和燃气(气体燃料),将液体试样雾化并带入火焰中进行原子化。将试液引人火焰并使其原子化经历了复杂的过程。
这个过程包括雾粒的脱溶剂、蒸发、解离等阶段。在解离过程中,大部分分子解离为气态原子。在高温火焰中,也有一些原子电离。
与此同时,燃气与助燃气以及试样中存在的其它物质也会发生反应,产生分子和原子。被火焰中的热能激发的部分分子、原子和离子也会发射分子、原子和离子光谱。
复杂的原子化过程直接限止了方法的精密度,成为火焰原子光谱中十分关键的一步。