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火焰組成和透射性能
2013-04-10
火焰組成
火焰的組成決定了火焰的氧化還原特性，并直接影響到待測元素化合物的分解及難解離化合物的形成，進(jìn)而影響到原子化效率和自由原子火焰區(qū)中的有效壽命。影響火焰組成的因素較多，例如火焰的類型，同類火焰的燃助比，火焰的燃燒環(huán)境等。對于同一類型火焰，根據(jù)燃助比的變化可分為富燃焰、化學(xué)計量焰和貧燃焰。所謂化學(xué)計量焰是指燃助比例完全符合該燃?xì)馀c助燃?xì)獾娜紵磻?yīng)系數(shù)比。這種火焰溫度最高，但火焰本身不具有氧化還原特性。富燃焰是指燃?xì)獯笥诨瘜W(xué)計量焰的燃助比中燃?xì)獾幕鹧?，這種火焰溫度雖然略低于化學(xué)計量焰，但它由于燃?xì)庠黾邮沟没鹧嬷刑荚拥臐舛仍龈?，使火焰中具有一定的還原性，有利于基態(tài)原子的產(chǎn)生；貧燃焰是指燃?xì)庑∮诨瘜W(xué)計量焰燃助比中燃?xì)獾幕鹧?，這種火焰溫度較低，并具有明顯的氧化性，此種火焰多用于堿金屬等易電離元素的測定。萬用表
在原子吸收光譜分析中，使用較多的是富燃焰，經(jīng)研究表明，在在空氣-乙炔火焰中，當(dāng)乙炔含量增加時，火焰中O、OH等氣體分壓降低，碳原子濃度增加，整個火焰還原性增強。當(dāng)碳和氧的光原子比C/O=1時，火焰組成和性質(zhì)發(fā)生突變，H2O、CO2、O2等氣體分子從火焰中完全消失，O、OH等自由基濃度降低5?個數(shù)量級，碳原子增高4數(shù)量級，火焰發(fā)亮，若再進(jìn)一步增加乙炔量，固體碳粒濃度增加，火焰更亮，但還原性保持不變而火焰溫度下降。
使用有機溶劑噴入火焰，可以改變火焰的組成和特性。對于氫火焰，有機溶劑的引入只影響火焰溫度，原因是氫火焰燃燒產(chǎn)物是水，而水火是不相容的。不過，若將有機溶劑引入烴火焰，它不僅可作為附加熱源，提高火焰溫度，而且更重要的是改變了火焰的組成和反應(yīng)特性，根據(jù)有機溶劑內(nèi)C/O比的不同，可將溶劑分為三類，C/O比大于1的是還原性溶劑，這類溶劑如C6H6、C2H5OH等，它們可以提高高火焰的C/O比，C/O比等于1的是中性溶劑如CH3OH，它的引入不會改變火焰中的C/O比，C/O比小于1的是氧化性溶劑，如HCOOH、H2O等，它們引入將降低火焰的C/O比。
二、火焰的透射性能
火焰的類型不同，其對不同波長的吸收能力不同，火焰本身的發(fā)射特性也不同，烴火焰在短波區(qū)具有較大的吸收，而氫火焰吸收較小，所以，對那些共振線位于短波區(qū)的元素，如As、Se、Pb、Zn、Cd等，最好采用空氣-氫火焰，以減少火焰吸收的影響?？諝?乙炔火焰在整個可見光區(qū)都有不同的發(fā)射信號，這些發(fā)射信號多來自火焰中激發(fā)分子的輻射譜帶。氧化亞氮-空氣有N分子譜帶，這些發(fā)射信號使得火焰的噪聲增加，測量準(zhǔn)確性度下降。
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