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横向加热和纵向加热石墨炉特征量与仪器学理论
来源:/   作者:澳门银河平台    更新日期:2014-07-28 09:13:17   
摘要:石墨炉加热方法有多种,最主要、最常用的是横向加热和纵向加热两种。横向加热和纵向加热各有优缺点。这里只讨论一般的横向加热石墨炉仪器的特征量优于纵向加热仪器的原因。

石墨炉加热方法有多种,最主要、最常用的是横向加热和纵向加热两种。横向加热和纵向加热各有优缺点。这里只讨论一般的横向加热石墨炉仪器的特征量优于纵向加热仪器的原因。


石墨炉原子吸收法的特征量(表征灵敏度),主要取决于原子蒸气的浓度。而横向加热和纵向加热时,石墨管里的温度分布是不同的。


如果石墨炉是横向加热时,石墨管中心的温度为2000℃,两端的温度基本上是2000℃。这就是说,石墨管中心的原子蒸气浓度和两端的原子蒸气浓度一样。这时,当光线通过石墨炉时,原子蒸气的浓度不变,光线是在乎坦的原子蒸气中通过,所以,特征量平稳而不波动。但是,如果石墨炉是纵向加热时,石墨管中心的温度为2000℃,两端的温度基本上是1500℃。这就是说,石墨管中心的原子蒸气浓度和两端的原子蒸气浓度相差很远。这时,当光线通过石墨炉时,原子蒸气的浓度是变化的,光线是在不平坦的原{子蒸气中通过。开始时(光线进入石墨管时),光线是在很低的原子蒸气中前进,接着进入较高的原子蒸随之到达原子蒸气浓度的最高点,随后开始下降,并且一直下降到离开石墨管。光线通过石墨管时,是一个正态分布的路线,所以特征量是一个正态分布的波动形状。因此,横向加热石墨炉仪器的特征量会优于纵向加热的仪器特征量。


有些高温元素在纵向加热的原子吸收仪器上要求3000℃才可以原菜子化,而横向加热的原子吸收仪器的石墨管最高温度只有2650℃,是否能对要求3000℃的元素原子化?我们说,纵向加热的原子吸收石墨管的温度可以达到3000℃,是指石墨管中心点处的温度,而不是指整个石墨管(长28mm)都能达到3000℃。如前所述,纵向加热的原子吸收石墨管里的温度是正态分布的,温度梯度很大,即使管子中心的温度是3000℃,但是因为两端有冷却水流过,所以两端的温度也只有2500℃。而横向加热的原子吸收石墨管里的温度基本上是均分布的,虽然石墨管中心的温度只有2650℃,但是横向加热的原子吸收石墨霤(长17mm)的温度梯度小(这是横向加热石墨炉的主要优点),即使管子中心的温度是2650℃,两端的温度也能达到2500℃。就整个管子的平均温度而言,横向加热原子吸收石墨管里的温度,不比纵向加热原子吸收石墨管里的温度低。相反,因为它的温度均匀(温度梯度小),石墨管两端没有冷却水流过,所以整个墨管里的总原子化温度、原子化效率都很高(2500℃以上)。同时,某些高温元素纵向加热时要求原子化温度为3000℃,应该理解为该元素要求2500℃左右的温度才能原子化。因为如果真正要求3000℃才能原子化的话,那么要么纵向加热石墨管的中心温度将大大超过3000℃(3500℃以上),要么只是石墨管中心点上的分子才能原子化,其余地方都不能原子化,这种原子化效率太低,使灵敏度不能达到使用要求。另外,元素的原子化温度不能太高,否则会产生多布勒增宽,反而会使峰变矮,灵敏度降低。

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