Атомизатор что это такое
Атомно-абсорбционный спектрометр
Основные области применения атомно-абсорбционных спектрометров (ААС) — контроль объектов окружающей среды (воды, воздуха, почв), анализ пищевых продуктов и сырья для их изготовления, медицина, геология, металлургия, химическая промышленность, научные исследования.
Содержание
Принцип действия
Принцип действия атомно-абсорбционного спектрометра основан на измерении величины поглощения луча света, проходящего через атомный пар исследуемой пробы. Для превращения исследуемого вещества в атомный пар используется атомизатор. В качестве источника света используется различные узкополосные источники света. Для достижения наилучшего результата необходимо соблюдать правила, сформулированные Уолшем:
После прохождения через атомные пары исследуемой пробы луч света поступает на монохроматор, а затем на приёмник, который и регистрирует интенсивность излучения.
Источник света
В соответствии с правилами Уолша, источник света должен быть достаточно узкополосным. Поэтому возникает необходимость иметь отдельный источник света на каждый анализируемый элемент. Обычно атомно-абсорбционный спектрометр содержит несколько источников света, переключаемых с помощью шагового двигателя. Отсюда возникает дополнительная погрешность при смене источника. Для точных измерений необходимо заново производить калибровку прибора после каждой смены источника.
Однако, есть и преимущества в наличии отдельного источника света для каждого анализируемого элемента. Благодаря этому обеспечивается высокая избирательность данного метода.
В качестве узкополосных источников света применяют:
Атомизатор
Атомизатор — устройство, которое превращает вещество пробы в атомный пар.
Существуют различные методы атомизации:
Для атомно-абсорбционного анализа температура пробы должна достигать 2000-3000 °C. Скорость набора температуры 4000-8000 °C/сек (чем больше, тем лучше, хотя некоторые аналитики могут с этим поспорить). Сразу возникает проблема: полученные атомы могут почти сразу вступать в реакцию с окружающими веществами (продукты горения в пламени или материал печки).
На практике применяют такие методы атомизации:
атомизатор
Смотреть что такое «атомизатор» в других словарях:
атомизатор — [от гр.] – прибор для тонкого распыления жидкости; применяется для дезинфекции, покрытия поверхностей красками и лаками и т.д. Большой словарь иностранных слов. Издательство «ИДДК», 2007 … Словарь иностранных слов русского языка
атомизатор — Устройство оптического спектрального прибора, переводящее определяемый элемент в пробе в атомарное состояние и предназначенное для атомно абсорбционного и (или) эмиссионного спектрального анализа. [ГОСТ 27176 86] Тематики оптика, оптические… … Справочник технического переводчика
атомизатор — атомизатор, атомизаторы, атомизатора, атомизаторов, атомизатору, атомизаторам, атомизатор, атомизаторы, атомизатором, атомизаторами, атомизаторе, атомизаторах (Источник: «Полная акцентуированная парадигма по А. А. Зализняку») … Формы слов
атомизатор — атомиз атор, а … Русский орфографический словарь
атомизатор — распылитель … Cловарь химических синонимов I
атомизатор — атом/из/атор/ … Морфемно-орфографический словарь
распылитель — атомизатор … Cловарь химических синонимов I
Атомно-абсорбционный спектрометр — Атомно абсорбционные спектрометры (ААС) приборы, предназначенные для проведения количественного элементного … Википедия
Атомно-абсорбционная спектроскопия с источником сплошного спектра — Атомно абсорбционные спектрометры (ААС) с источником сплошного спектра приборы, предназначенные для проведения количественного элементного анализа по атомным спектрам поглощения, основанные, в отличие от традиционных атомно абсорбционных… … Википедия
Атомизаторы
В ААС, в отличие от АЭС, роль атомизатора состоит только а переводе пробы и атомарное состояние, но не в возбуждении атомов. Поэтому рабочий диапазон температур в ААС (около 800—3000 0 С) в целом существенно ниже, чем в АЭС. Основные типы источников атомизации, применяемые в АЭС, — это пламена и злектротермические (непламенные) атомизаторы.
· Пламя.
Пламенный атомизатор для ААС, как и для АЭС, представляет собой горелку. Однако конструкции атомизаторов в АЭС и ААС различаются. В ААС используют, как правило, различные варианты щелевых горелок, в которых пламя имеет форму вытянутой узкой щели.
Грелка каменого типа со щелевой насадкой:
2- запорное кольцо насадки горелки;
3- отверстие для уравнивания давления;
5- окислитель — распыляющий газ;
7- капилляр для ввода пробы;
9- регулировка распылителя;
11- дополнительный окислитель; 12- стопорный винт крыльчатки
· Электротермические атомизаторы.
Способ электротермической атомизации (ЭТА) в ААС изобретен Б.В.Львовым (1959—1960) и в дальнейшем неоднократно совершенствовался. В настоящее время наиболее распространенной конструкцией электротермических атомизаторов является небольшая трубка (длина несколько сантиметров, внутренний диаметр до 1 см), обычно графитовая, нагреваемая электрическим током большой силы. В верхней части трубки имеется небольшое отверстие для ввода пробы. Жидкие пробы вводят микрошприцем, возможен анализ и твердых проб. Для предотвращения быстрого выгорания графита атомизатор помешают в атмосферу инертного газа — обычно аргона высокой чистоты.
Электротермическая атомизация имеет много преимуществ перед пламенной. Главное из них — значительное повышение чувствительности определения вследствие увеличения эффективности атомизации. Оно связано, во-первых, с тем, что проба находится в атомизаторе продолжительное время, а, во-вторых, с восстановительными материала атомизатора — графита, облегчающими диссоциацию устойчивых оксидов многих элементов.
Схема электротермического атомизатора для атомно-абсорбционной спектроскопии:
1-источник излучения; 2-отверстие для ввода пробы; 3-электрические контакты.
· Источники излучения
В настоящее время в ААС в качестве источников излучения наибольшее распространение получили разрядные лампы — лампы с полым катодом и безэлектродные разрядные лампы. Они являются источниками линейчатых спектров.
Лампа с полым катодом представляет собой стеклянный или кварцевый баллон, заполненный инертным газом под низким давлением, внутри которого находятся два электрода — катод и анод. Катод имеет форму чаши и изготовляются из чистого металла. При подаче напряжения на электроды возникает тлеющий разряд с образованием положительных ионов газа-наполнителя. Последние бомбардируют катод, выбивая атомы металла в газовую фазу. Там эти атомы возбуждаются и испускают излучение, характерное для свободных атомов соответствующего элемента. 1-корпус; 2-оптическое окошко; 3-катод; 4-анод
Безэлектродные разрядные лампы также представляют газоразрядные источники излучение. В такой лампе содержится небольшое количество чистого вещества (или его летучего легкодиссоциирующего соединения), которое переводится в атомный пар и возбуждается под действием микроволнового поля.
Особенности и применение атомно-абсорбционные спектрометров
Применение оборудования
Атомно абсорбционный спектрометр – устройство для элементного анализа веществ. Для выполнения процедуры используются жидкие пробы разного происхождения. Это прецизионное устройство для создания условий измерений, с автовведением проб, проведения их анализа и регистрации результатов.
Атомно-абсорбционная спектрометрия основана на элементно-количественном анализе атомного спектра поглощения. Суть метода проста: элементы в состоянии атомов поглощают волну света определенной длины, переходя при этом в возбужденное состояние. Количество световой энергии поглощения пропорционально количеству атомов анализируемого вещества на пути излучения.
Метод возник более полувека назад, и в последнее время он имеет широкое признание в сфере аналитический химии.
Устройство прибора
Проведение спектрометрического анализа методом атомной абсорбции требует использования автоматизированной техники. Устройство спектрометра включает в себя несколько элементов. Основные элементы прибора: источник света (лампы), атомизатор, монохроматор и детектор. Прибор управляется от компьютера.
Источник излучения в спектрометре
Лампа в приборе выступает как источник света, излучающий узкую спектральную линию исследуемого вещества. Световым источником могут быть:
Атомизатор ААС
Назначение атомизатора – перевод жидкой вещественной пробы в атомный пар. На практике применяют оборудование, работающее при помощи пламенного или электротермического метода. В пламенной атомизации источником высокой температуры выступает пламя. Для атомной абсорбции используют ацетилен-воздух, светильный газ, ацетилен-закись азота. Воздушно-ацетиленовое пламя позволяет определить наличие щелочных, щелочноземельных, благородных металлов, а также Fe, Cr, Ni, Mo, Mg, Sr.
Электротермический метод основан на применении специальной графитовой кюветки. В этом случае атомизатором выступает графитовая печь. Максимальная температура при этом методе атомизации 2600-2700оС.
Принцип действия
Спектрометрия атомно-абсорбционного метода используется только для анализа жидких веществ. Работа спектрометра основана на измерении уровня поглощения резонансного светового луча от источника, который проходит через созданный атомный пар раствора анализируемого вещества.
Для того, чтобы преобразовать пробный раствор вещества в атомарный пар, нужен атомизатор. После прохождения паров луч перенаправляется в монохроматор, после него он переходит на приемник, где регистрируется уровень излучения. Для получения точного результата необходимо соблюдать определенные условия и правила, разработанные физиком Аланом Уолшем.
Выделяют следующее операции при проведении анализа:
Преимущества и недостатки ААС анализа
Анализ проб методом ААС имеет несколько преимуществ:
К недостаткам метода относят: невозможность выявления нескольких элементов при проведении анализа, а также необходимость перевода пробных веществ в раствор.
Основные сферы применения АА спектрометра
Атомно-абсорбционная спектрометрия – основной метод анализа любых природных и технических объектов. Применяется в геологоразведке, экологии, в научных исследованиях, в производственной санитарии, при контроле технологических процессов.
Атомо-абсорбционной спектрометр используется в следующих областях науки и промышленности:
атомизатор
Смотреть что такое «атомизатор» в других словарях:
атомизатор — а, м. atomiser. Прибор для тонкого распыления жидкости; применяется для дезинфекции, покрытия поверхностей красками, лаками и т. п. СИС 1954. Лекс. СИС 1964: атомиза/тор … Исторический словарь галлицизмов русского языка
атомизатор — Устройство оптического спектрального прибора, переводящее определяемый элемент в пробе в атомарное состояние и предназначенное для атомно абсорбционного и (или) эмиссионного спектрального анализа. [ГОСТ 27176 86] Тематики оптика, оптические… … Справочник технического переводчика
атомизатор — атомизатор, атомизаторы, атомизатора, атомизаторов, атомизатору, атомизаторам, атомизатор, атомизаторы, атомизатором, атомизаторами, атомизаторе, атомизаторах (Источник: «Полная акцентуированная парадигма по А. А. Зализняку») … Формы слов
атомизатор — атомиз атор, а … Русский орфографический словарь
атомизатор — распылитель … Cловарь химических синонимов I
атомизатор — атом/из/атор/ … Морфемно-орфографический словарь
распылитель — атомизатор … Cловарь химических синонимов I
Атомно-абсорбционный спектрометр — Атомно абсорбционные спектрометры (ААС) приборы, предназначенные для проведения количественного элементного … Википедия
Атомно-абсорбционная спектроскопия с источником сплошного спектра — Атомно абсорбционные спектрометры (ААС) с источником сплошного спектра приборы, предназначенные для проведения количественного элементного анализа по атомным спектрам поглощения, основанные, в отличие от традиционных атомно абсорбционных… … Википедия