痕量金属分析系统中火焰和等离子体激发源的区别

环形等离子体焕发

激发源是痕量金属测定的基本要求。两种完善的技术是火焰原子吸收光谱(AAS)和电感耦合等离子体谱(ICP),两者都需要激发源。通常使用火焰而ICP采用等离子体激发源。

现在出现了一个问题,即火焰和等离子体是一样的。答案是,虽然两者的目的是相同的,但在某些方面,它们彼此有很大的不同。本文强调了它们之间的一些差异。

火焰

火炬
火炬

AAS分析技术中的样品激发的两种常见技术是火焰和石墨炉雾化.火焰版多用于实验室。内部发生的过程火焰文中对样本介绍进行了探讨,供参考。

火焰是由燃料气体(乙炔)和氧化气体(空气或氧化亚氮)之间的放热反应产生的。伴随的火焰包括乙炔碳氢键的裂解和键能的释放。这些能量部分用于提高原子的动能,其余的以热和光的形式释放出来。

火焰的顶部是最热的,颜色从底部的蓝色到顶部的黄红色不等。火焰看起来是黄红色的,这是由于未燃烧的碳烟灰粒子的发热而产生的。当热气体变轻时,它们被周围较冷的气体向上推。这就形成了火焰的形状。对于空气-乙炔火焰,火焰温度一般在(2100^0- 2300^0 C\)左右。然而,当存在过量的氧气时,会看到无色或蓝色的火焰。

火焰或火焰基本上需要三种条件 - 点火的热源,燃烧和供应氧化剂以维持燃烧。没有任何三种将熄灭火焰。

等离子体

环形等离子体焕发
环形等离子体焕发

他们都熟悉物质的三种状态——固态、液态和气态。等离子体被称为物质的第四种状态。它本质上是一种非常热的气体,温度在(6000^0C) - (8000^0C)之间。由于能量过高,一些电子被撞离原子。这导致电子和电离原子的自由运动,使等离子体成为导电介质,并由于电子与气体离子的重新组合而成为紫外线辐射的发射器。

可以从单个气体产生等离子体而不引入燃料或氧化剂气体,并且它不需要产生高温热源。大多数ICP等离子体中的启动和寄托的所需能量利用借助于通常在27或40MHz频率下操作的感应线圈产生的交替场。氩气是最常用的惰性气体。只要气体通过焊炬并且RF电力施加到线圈,等离子体就会维持自身。如果没有满足任何条件,则血浆不再存在。等离子体形状类似于焊炬上方的环形。形状和尺寸由诸如火炬几何形状,氩流量和RF功率激发频率的因素来控制。样品作为气溶胶进入等离子体,并且样品中存在的元素开始辐射其特征励磁频率。ICP系统提供了同时检测在没有矩阵干扰的样本中存在的元素的优点,并且线性动态范围也比AAS方法大的几个数量级。与AAS技术相比,该特征有助于确定在更低的浓度下和一小部分时间内的元素。

激励源都在跟踪金属实验室中流行,其采用受到成本,样品载荷和所需的检测水平等因素的管辖。

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