空气或氧化亚氮-哪一种是火焰原子吸收光谱分析的正确的氧化剂气体?
火焰原子吸收光谱除了燃料气体外,还需要氧化剂气体来支持燃烧。通常用作氧化剂的两种气体是空气和一氧化二氮。你有没有想过,是什么因素帮助你在这两种气体之间做出选择?为什么不建议使用纯氧?
阅读下面的文章来获得这些问题的答案。
火焰原子化过程
在样品引入时,了解火焰中发生的雾化过程是最重要的。你们大多数人都会记得在学校实验室里进行的简单的火焰测试,用来识别碱土和碱土金属盐。引入本生火焰的盐产生的特征颜色如Na -黄、ca -砖红、Ba -绿等。同样的原理也被应用于用原子吸收光谱仪对元素周期表中大约35种元素的定性和定量估计。将含有感兴趣元素的溶液与燃料和氧化剂气体混合物按预先确定的比例一起引入火焰中。
样品以微小液滴的形式进入火焰。由于火焰的高温,溶剂首先蒸发,留下固体盐或晶体。固体瞬间融化,形成分子蒸气。化学键的热分解导致感兴趣元素的基态原子的形成,这些原子有助于从光源吸收特征波长。样品在光束路径内的停留时间极短,只有10^-^3\秒的量级,为了获得最佳的结果,整个雾化到基态和光吸收的过程都必须在这段时间内完成。对于大多数使用原子吸收光谱分析的元素,这一次是充分的原子化和吸收发生。
氧化剂气体的选择
两种常用的气体组合是
- 空气-乙炔
- 氧化亚氮-乙炔
空气-乙炔火焰的温度范围为2150°C - 2300°C,这足以在样品停留在火焰中的时候将大多数元素分子分解为基态原子。可以用这种气体组合分析的这些元素的例子是钙、镁、钾、钠、铁和其他过渡元素的盐。
一氧化二氮,乙炔组合
Ti、V、Cr、Os、Rh、Al等元素熔点高,其氧化物在高温下也会解离。这种元素称为难熔元素。当需要更热的火焰时,一氧化二氮可以用作一种氧化剂气体。无爆炸危险,温度可达3000℃。在这种温度下,这种元素化合物的分子分解很容易发生。同时重要的是要意识到,过高温度不提供任何好处等原子被电离的一小部分的温度和等电离原子不会在同一波长吸收基态原子吸收测量从而导致下降。
现在让我们来看看为什么纯氧不用作氧化剂的问题。没有使用纯氧,因为产生的火焰有很高的传播速度,这将使闪回不可避免。
希望你发现这篇文章对选择火焰中的氧化剂气体有用原子吸收光谱分析。
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空气乙炔燃料和氧化亚氮燃料的主要区别是什么?
一氧化二氮不是燃料,它是用来代替空气的氧化剂。在这两种情况下,乙炔都是燃料。使用氧化亚氮有助于在火焰中达到金属电离所需的更高温度。