原子化器在《仪器分析》中详解

原子化器的功能在于将试样转化为所需的基态原子。被测元素由试样中转入气相，并解离为基态原子的过程，称为原子化过程。实现原子化的方法可分为两大类：火焰原子化法和非火焰原子化法。

1.火焰原子化法

实现火焰原子化器有两种，即全消耗型和预混合型。全消耗型原子化器是将试液直接喷入火焰；预混合型原子化器包括喷雾器、雾化室和燃烧器三部分，喷雾器将试液雾化并使雾滴均匀化，然后再喷入燃烧器火焰中将样品原子化，一般仪器多采用预混合型。

预混合型原子化器的特点是，进入火焰的微粒均匀且细微，在火焰中可瞬时原子化，形成的火焰稳定性好，有效吸收光程长。缺点是试样利用效率低，一般约为10%，试液浓度高时，试样在雾化室壁有沉积，产生“记忆”效应。

2.非火焰原子化法

在非火焰原子化法中，应用最广的原子化器是管式石墨炉原子化器。本质上，它是一个石墨炉电加热器，使固体粉末样品在高温下蒸发和原子化。(www.xing528.com)

商品化的管式石墨炉原子化器如图10-6所示，石墨炉是一个外径为6mm、内径为4mm、长为53mm的石墨管，管两端用铜电极夹住，可通过铜电极向石墨管供电。样品用微量注射器直接由进样孔注入石墨管中，石墨管作为电阻发热体，通电后可达到2000~3000℃高温，以蒸发试样和使试样原子化。铜电极周围用水箱冷却。盖板盖上后，构成保护气室，室内通以惰性气体Ar或N2，以保护原子化了的原子不再被氧化，同时也延长石墨管的使用寿命。

图11-6　管式石墨炉原子化器示意图

与荷移原子化法相比，石墨炉原子化的特点是，原子化在充有惰性保护气的气室内，于强还原性石墨介质中进行，有利于难熔氧化物的分解；取样量小，通常固体样品为0.1～10mg，液体样品为1～50μL，试样全部蒸发，原子在测定区的有效停留时间长，几乎全部样品参与光吸收，绝对灵敏度高；排除了化学火焰中常常产生的被测组分与火焰组分之间的相互作用，减小了化学干扰；固体试样与液体试样均可直接应用。缺点是由于取样量小，试样组成的不均匀性影响较大，测定精密度不如火焰原子化法好；有强的背景；设备比较复杂，费用较高。