便攜式重金屬水質(zhì)測(cè)定儀采用的原子吸收光譜原理,是一種基于氣態(tài)原子對(duì)特定波長(zhǎng)光輻射的吸收現(xiàn)象來(lái)測(cè)定元素含量的方法。以下是對(duì)該原理的詳細(xì)揭秘: 一、基本原理 原子吸收光譜法的核心在于氣態(tài)原子能夠選擇性吸收特定波長(zhǎng)的光。當(dāng)光源發(fā)射出某種元素特定波長(zhǎng)的光時(shí),如果該光通過(guò)含有該元素的原子蒸氣,那么蒸氣中的基態(tài)原子會(huì)吸收這些特定波長(zhǎng)的光,使原子中的電子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)。由于不同元素的電子能級(jí)結(jié)構(gòu)不同,因此它們會(huì)吸收不同波長(zhǎng)的光,這使得原子吸收光譜法具有很高的選擇性。 二、儀器結(jié)構(gòu) 便攜式重金屬水質(zhì)測(cè)定儀通常包括以下幾個(gè)關(guān)鍵部分: 光源:用于發(fā)射特定波長(zhǎng)的光,這些光的波長(zhǎng)與待測(cè)元素的特征譜線相匹配。 原子化器:將水樣中的重金屬離子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)原子,以便進(jìn)行光譜分析。這通常通過(guò)高溫火焰或電熱等方式實(shí)現(xiàn)。 分光系統(tǒng):將光源發(fā)射的光進(jìn)行分光,以便選擇性地測(cè)量特定波長(zhǎng)的光。 檢測(cè)系統(tǒng):用于檢測(cè)被原子蒸氣吸收后的光強(qiáng)度,從而確定待測(cè)元素的含量。 三、測(cè)定過(guò)程 水樣處理:首先,將待測(cè)的水樣進(jìn)行處理,以去除其中的干擾物質(zhì),并確保水樣中的重金屬離子以適合的形式存在。 原子化:將處理后的水樣引入原子化器中,通過(guò)高溫火焰或電熱等方式將重金屬離子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)原子。 光譜分析:光源發(fā)射出特定波長(zhǎng)的光,這些光通過(guò)原子化器中的原子蒸氣時(shí),會(huì)被基態(tài)原子吸收。檢測(cè)系統(tǒng)測(cè)量被吸收后的光強(qiáng)度,并與光源的原始光強(qiáng)度進(jìn)行比較。 含量計(jì)算:根據(jù)光吸收定律(即郎伯-比爾定律),被吸收的光強(qiáng)度與原子蒸氣中基態(tài)原子的數(shù)目成正比,因此可以通過(guò)測(cè)量光強(qiáng)度的變化來(lái)確定待測(cè)元素的含量。 四、優(yōu)點(diǎn)與局限性 優(yōu)點(diǎn): 靈敏度高:能夠檢測(cè)非常低濃度的重金屬元素。 選擇性好:由于不同元素吸收不同波長(zhǎng)的光,因此能夠準(zhǔn)確地測(cè)定特定元素。 分析速度快:能夠在短時(shí)間內(nèi)完成多個(gè)水樣的分析。 適用范圍廣:能夠分析大部分的無(wú)機(jī)元素(主要指陽(yáng)離子)。 局限性: 物理干擾:如水樣中的懸浮物、膠體等可能影響光的透過(guò)率和吸收效率。 化學(xué)干擾:水樣中的某些化學(xué)物質(zhì)可能與待測(cè)元素發(fā)生化學(xué)反應(yīng),干擾測(cè)定結(jié)果。 電離干擾:在高溫原子化過(guò)程中,某些元素可能發(fā)生電離,導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏低。 光譜干擾:其他元素的譜線可能與待測(cè)元素的譜線重疊,產(chǎn)生干擾。 便攜式重金屬水質(zhì)測(cè)定儀通過(guò)原子吸收光譜原理實(shí)現(xiàn)了對(duì)水中重金屬元素的快速、準(zhǔn)確測(cè)定。然而,在使用過(guò)程中也需要注意各種可能的干擾因素,以確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。
|