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热分解与自由基碰撞共存原子化

2019.9.24
蒸气发生-原子荧光光谱法中采用L型开口式的低温石英炉原子化器,在炉管开口端由周围空气渗入形成氩氢火焰原子化;而氢化物-原子吸收光谱法采用T型石英管作原子化器,在管内原子化。因此两者的原子化机理有一定的差异。

原子荧光光谱法中8种共价氢化物元素在石英炉原子化器不同预加热温度条件下对原子荧光强度的影响。试验结果表明,当石英炉原子化器预加热温度在200时,所有被测元素均可得到最高分析灵敏度。如果将预加热温度继续不断升高,则原子化效率随之不断降低,原子荧光信号强度也相应愈来愈小。这就清楚地表明,在原子荧光光谱法氢化物元素的测定中,加热石英管中900℃左右的典型温度不利于砷,锑、锡等可形成挥发性氢化物元素的原子化。即高温分解后的产物被导入氩氢火焰时不再原子化。由此可证实预加热温度200是AsH3、SbH3、SnH4等多数氢化物元素的热分解最佳温度,在炉口形成的含有丰富氢基浓度的氩氢火焰中原子化,可获得很高的分析灵敏度。
因此,氢化物的原子化并非是直接热分解或自由基碰撞的简单过程的单一作用,而是同时存在着热分解和氩氢火焰中自由基碰撞的过程。只有在适宜温度条件下热分解的挥发性氢化物与自由基碰撞的结果才能在氩氢火焰中原子化。
而PbH4的原子化机理比较特殊,在石英炉原子化器无须预加热温度条件下,未经热分解产生的气体直接在氩氢火焰中自由基碰撞原子化,可获得最佳的原子化效率,且大幅度提高分析灵敏度。因此,不同的氢化物元素原子化机理会有所不同,而PbH4的原子化可能是气相反应。这就进一步证明了蒸气发生-原子荧光光谱法中氢化物的原子化,是热分解与自由基碰撞同时存在过程的原子化机理。而自由基存在与碰撞仍然是原子化过程的重要因素。


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