Wat zijn de methoden om sporenelementen te meten? Over de onafscheidelijke atomaire absorptiespectrofotometer gesproken

3 april 2026

01 Principe

De meetobjecten van de atomaire absorptiespectrofotometer zijn metalen elementen en enkele niet-metalen elementen in atomaire toestand. Het is een instrumentele analysemethode gebaseerd op het meten van de absorptie-intensiteit van karakteristieke elektromagnetische straling door atomen in damp. Atoomabsorptiespectrofotometer volgt de absorptiewet van de spectrofotometer. Over het algemeen wordt de inhoud van het te testen element in het testmonster berekend door de absorptie van de referentieoplossing en de testoplossing te vergelijken.

02 Algemene eisen voor instrumenten

Het gebruikte instrument is een atomaire absorptiespectrofotometer, die bestaat uit een lichtbron, een verstuiver, een monochromator, een achtergrondcorrectiesysteem, een automatisch monsterinjectiesysteem en een detectiesysteem.

1. lichtbron

2. Een holle kathodelamp waarin het te testen element gewoonlijk als kathode wordt gebruikt.

3. verstuivingsapparaat

Er zijn vier hoofdtypen: vlamverstuivers, grafietovenverstuivers, verstuivers voor het genereren van hydriden en verstuivers voor het genereren van koude stoom.

★vlam verstuiver

Het bestaat uit hoofdcomponenten zoals verstuiver en verbrandingslampkop. Zijn functie is om de oplossing van het testartikel in een aerosol te vernevelen, deze te mengen met brandstofgas en deze in de vlam te plaatsen die wordt gegenereerd door de brandende lampkop om het testartikel te drogen, te verdampen en te dissociëren, zodat de te testen elementen gemalen atomen vormen. Verbrandingsvlammen worden geproduceerd door verschillende soorten gasmengsels, en acetyleen-luchtvlammen worden vaak gebruikt. Door het type en aandeel van gas en hulpgas te veranderen, kan de temperatuur van de vlam worden geregeld om een betere vlamstabiliteit en meetgevoeligheid te verkrijgen.

★grafietovenverstuiver

Het bestaat uit een elektrische grafietoven en voeding. Zijn functie is om de testoplossing te drogen en te verassen, en vervolgens verneveling bij hoge temperatuur te ondergaan om grondtoestandatomen van de te testen elementen te vormen. Over het algemeen wordt grafiet gebruikt als verwarmingslichaam en wordt er een beschermend gas in de oven gebracht om oxidatie te voorkomen en monsterdamp te transporteren.

★hydridegenerator verstuiver

Het bestaat uit een hydridegenerator en een atomaire absorptiecel. Het kan worden gebruikt voor de bepaling van arseen, germanium, lood, cadmium, selenium, tin, antimoon en andere elementen. Zijn functie is om het te meten element te reduceren tot een hydride met een laag kookpunt en gemakkelijke ontleding door hitte in een zuur medium. Het draaggas wordt vervolgens in een atomaire absorptiecel gebracht die bestaat uit een kwartsbuis, een verwarmer, enz. In de absorptiecel wordt het hydride verwarmd en ontleed, en vormt het een atoom in de grondtoestand.

★verstuiver voor koude stoomgenerator

Het bestaat uit een kwikdampgenerator en een atoomabsorptiecel, speciaal gebruikt voor de bepaling van kwik. De functie ervan is het reduceren van de kwikionen in de testoplossing tot kwikdamp. Het dragergas werd vervolgens ter meting in een kwartsatoomabsorptiecel gebracht.

4. monochromator

Zijn functie is om de vereiste elektromagnetische straling te scheiden van de elektromagnetische straling die door de lichtbron wordt uitgezonden. Het optische pad van het instrument moet een goede spectrale resolutie kunnen garanderen en de mogelijkheid om normaal te werken in een relatief smalle spectrale band (0,2 nm). Het golflengtebereik is over het algemeen 190,0-900,0 nm.

5. achtergrondcorrectiesysteem

Achtergrondinterferentie is een veel voorkomend verschijnsel bij metingen van atomaire absorptie. Achtergrondabsorptie komt meestal voort uit de thermische emissie, lichtabsorptie en lichtverstrooiing van de naast elkaar bestaande componenten in het monster en hun secundaire moleculen of atomen die tijdens het vernevelingsproces worden gevormd. Deze verstoringen moeten tijdens het instrumentontwerp worden overwonnen. Er zijn vier veelgebruikte methoden voor achtergrondcorrectie: continue lichtbron (meestal met behulp van deuteriumlampen in het ultraviolette gebied), Zeeman-effect, zelfabsorptie-effect, niet-absorptielijn, enz.

Bij atomaire absorptiespectrofotometrie moet aandacht worden besteed aan interferentie met de bepaling veroorzaakt door achtergrond- en andere redenen. Veranderingen in bepaalde bedrijfsomstandigheden van het instrument (zoals golflengte, spleet, vernevelingsomstandigheden, enz.) kunnen de gevoeligheid, stabiliteit en interferentie beïnvloeden. Bij vlamatoomabsorptiespectrometrie kan interferentie worden geëlimineerd door geschikte bepalingslijnen en spleten te selecteren, de vlamtemperatuur te veranderen, complexvormer of lossingsmiddel toe te voegen, een standaardadditiemethode toe te passen, enz. Bij grafietovenatoomabsorptiespectrometrie kan interferentie worden geëlimineerd door een geschikt achtergrondcorrectiesysteem te selecteren, een geschikte matrixmodificator toe te voegen, enz. Specifieke methoden moeten worden geselecteerd volgens de bepalingen onder elke variëteit.

6. detectiesysteem

Het bestaat uit een detector, signaalprocessor en indicatorrecorder. Het moet een hoge gevoeligheid en goede stabiliteit hebben, en in staat zijn om snelle veranderingen in de geabsorbeerde signalen in de tijd te volgen.

03 Kenmerken

① Hoge gevoeligheid

② Goede precisie

③ Groot meetbereik: er kunnen meer dan 70 elementen worden gemeten

④ Minder interferentie, het atomaire absorptiespectrum is een discreet spectrum met scherpe lijnen, met minder overlap van spectraallijnen en minder interferentie

⑤Minder monsterverbruik: Er wordt gebruik gemaakt van een vlamloze atomaire absorptiemethode in een grafietoven, en voor elke meting is slechts 5 - 20 μl testoplossing of 0,05 - 10 mg vast monster nodig.

⑥Snel, eenvoudig en gemakkelijk te automatiseren: Vloeistofmonsters kunnen vaak direct worden geïnjecteerd en algemene monsters hoeven niet vooraf te worden gescheiden. Alle injectie- en bepalingsstappen van nieuwe modellen commerciële instrumenten zijn geautomatiseerd.