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石墨炉原子化器是原子吸收光谱仪中的关键组件。它通过电阻加热的方式,将样品加热到3000摄氏度以上,使样品完全原子化形成基态原子蒸气。与传统火焰原子化器相比,石墨炉具有检出限低、样品用量少、基体干扰小等显著优势,特别适用于痕量元素的精确分析。
石墨管是石墨炉原子化器的核心部件。标准石墨管长度为28毫米,内径6毫米,壁厚1到2毫米。石墨管采用高纯度石墨材料制造,表面覆盖热解石墨涂层以提高耐用性和化学惰性。石墨管具有优良的导电性和耐高温性能,能够承受3000摄氏度的高温,确保样品完全原子化。
石墨炉原子化器是原子吸收光谱仪中用于样品原子化的关键装置。它采用石墨材料制成的管状结构,通过电阻加热可达到3000摄氏度的高温。这种设计使得石墨炉具有高灵敏度、可处理微量样品、基体干扰小等优点,特别适合痕量元素的精确分析。
石墨管是石墨炉的核心部件,采用高纯石墨材料制造。标准石墨管长度为28毫米,内径6毫米,壁厚1到2毫米。石墨材料具有优异的导热性能和化学惰性,能够在高温下保持稳定,且可重复使用多次,是理想的原子化载体。
进样系统是石墨炉原子化器的重要组成部分。进样孔直径为0.8毫米,位于石墨管顶部中央。自动进样器控制进样针精确插入,进样深度约5毫米。常用的进样方式包括壁进样和平台进样两种。壁进样是将样品直接滴加到石墨管壁上,而平台进样则使用L'vov平台,可以改善原子化条件,提高分析精度。样品体积通常为5到50微升。
石墨炉采用电阻加热方式,通过精确控制电流实现快速升温。系统最高温度可达3000摄氏度,升温速率高达每秒2000摄氏度。温度控制分为三个阶段:干燥阶段在80到120摄氏度去除水分,灰化阶段在400到1200摄氏度分解有机物,原子化阶段在2000到3000摄氏度使待测元素完全原子化。
保护气体系统是石墨炉的重要组成部分,主要使用高纯氩气作为保护气体。系统分为内气和外气两部分:内气在石墨管内部流动,排除干扰气体并提供惰性环境;外气在石墨管外部流动,防止石墨在高温下氧化。气体流量通常控制在每分钟0.2到0.5升。良好的气体保护可以显著延长石墨管的使用寿命,提高分析的稳定性和重现性。
加热控制系统是石墨炉原子化器的核心部分,采用电阻加热原理实现精确的温度控制。系统主要由电源、变压器、可控硅调压器、温度传感器和程序控制器组成。电流通过石墨管两端的电极产生焦耳热,温度传感器实时监测温度变化,控制器根据预设程序调节电流大小。整个加热过程分为四个阶段:干燥阶段去除水分,灰化阶段分解有机物,原子化阶段使元素完全原子化,最后是清洗阶段恢复石墨管状态。
石墨炉原子化器是一个高度集成的精密分析系统。它将石墨管、进样系统、加热控制、保护气体和光学检测等多个子系统完美结合。石墨管作为原子化载体,进样系统实现精确进样,加热控制系统提供程序化温度控制,保护气体防止石墨氧化,光学检测系统采集分析信号。整个系统具有高灵敏度、可处理微量样品、基体干扰小等优势,检出限可达ppb级别,在环境监测、食品安全、临床检验等领域发挥着重要作用。