簡(jiǎn)介：
火焰光度計(jì)（K、Na測(cè)定儀）是專門用于測(cè)定K、Na元素濃度的分析儀器，是測(cè)定水泥、化工原料、玻璃、陶瓷、土壤、植物、化工廠和發(fā)電廠等循環(huán)水中K、Na元素的儀器，其過(guò)程是由霧化器將試樣噴入火焰，激發(fā)發(fā)光，經(jīng)分光后由檢測(cè)器測(cè)量發(fā)射強(qiáng)度，后者與試樣中待測(cè)元素含量成正比。如：將食鹽置于火焰光度計(jì)中時(shí)，火焰呈黃色，這是由于食鹽中的鈉原子外層電子吸收火焰的熱能，而躍遷到受激能級(jí)，再由受激能級(jí)恢復(fù)到正常狀態(tài)時(shí)，電子就要釋放能量。這種能量的表征式發(fā)射出鈉原子所*波長(zhǎng)的光譜線環(huán)色光譜。利用火焰的熱能使某元素的原子激發(fā)發(fā)光，并用儀器檢測(cè)其光譜能量的強(qiáng)弱，進(jìn)而判斷物質(zhì)中某元素含量的高低，這類儀器稱之為火焰光度計(jì)。如今較為*的火焰光度計(jì)可同時(shí)進(jìn)行多元素的同時(shí)分析檢測(cè)，內(nèi)置空壓機(jī)一體化設(shè)計(jì)，并帶有軟件記錄。
2 工作原理 ：
火焰光度法 是按羅馬金公式公式進(jìn)行定量分析的，即I=aXc的b次方，式中I為譜線的強(qiáng)度，c是待測(cè)元素的含量，d是與待測(cè)元素的蒸發(fā)、激發(fā)條件有關(guān)的常數(shù)；b為自吸系數(shù)，因?yàn)橛没鹧孀骷ぐl(fā)光源，其溫度可通過(guò)控制空氣與燃?xì)獾牧髁恳员３址€(wěn)定，又因采用液體試樣，試樣組分的影響較少，故在各次測(cè)定中a是個(gè)較穩(wěn)定的常數(shù)，一般由于試樣濃度較低，自吸可忽略不計(jì)，于是I=λc，并可用相對(duì)強(qiáng)度的測(cè)量方法進(jìn)行分析。
進(jìn)行火焰光度分析時(shí)，把待測(cè)液用霧化器使之變成溶膠導(dǎo)入火焰中，待測(cè)元素因熱離解生成基態(tài)原子，在火焰中被激發(fā)而產(chǎn)生光譜，經(jīng)單色器分解成單色光后通過(guò)光電系統(tǒng)測(cè)量，由于火焰的濕度比較低，因此只能激發(fā)少數(shù)的元素，而且所得的光譜比較簡(jiǎn)單，干擾較小，火焰光度法特別適用于較易激發(fā)的堿金屬及堿土金屬的測(cè)定．
在測(cè)定中為了穩(wěn)定火焰和排除一些元素的干擾，常在測(cè)定液中加入“緩沖劑”，如K, Ca, Mg 同時(shí)存在彼此間對(duì)測(cè)定有影響，如果把這三種元素配成飽和溶液為“緩沖劑”，在試液中加到一定量時(shí)，則產(chǎn)生的影響是單一恒定值，可作本底扣除，測(cè)鈉時(shí)，大量的HCO32-存在可使結(jié)果偏低，可用鹽酸酸化試液后加熱除去．
3 應(yīng)用舉例 ：
1)鈉的檢測(cè)：
1a)檢測(cè)生松油中的鈉含量；1b)檢測(cè)土壤中可交換的鈉含量；1c)檢測(cè)燃油(原油、汽油、柴油)中的鈉含量；1d)檢測(cè)玻璃樣品中的鈉含量；1e)檢測(cè)稻草、草料中的鈉含量；
2)鈉和鉀的檢測(cè)：
2a)檢測(cè)硅酸鹽, 無(wú)機(jī)礦,金屬礦中的鈉和鉀含量；2b)檢測(cè)果汁中的鈉和鉀含量；
3)鉀的檢測(cè)：
3a)檢測(cè)肥料中的鉀含量；3b)檢測(cè)植物樣品中的鉀含量； 3c)檢測(cè)土壤中可利用的鉀含量；3d)檢測(cè)樹(shù)脂混合物中的鉀含量；3e)檢測(cè)玻璃樣品中的鉀含量；
4)鋰的檢測(cè)：
4a)檢測(cè)潤(rùn)滑油、油脂中的鋰含量；
5)鈣的檢測(cè)：
5a)檢測(cè)啤酒中的鈣含量；5b)檢測(cè)生物液體中的鈣含量；5c)評(píng)估牛奶中的鈣含量；5d)鈣含量的zui簡(jiǎn)單火焰光度測(cè)量；5e)檢測(cè)果汁中的鈣含量；5f)檢測(cè)餅干、硬面包中的鈣含量；
6)鋇的檢測(cè)：
6a)鋇含量的zui簡(jiǎn)單火焰光度測(cè)量；
7)堿基金屬的檢測(cè)：
7a)檢測(cè)水泥中的堿基金屬含量
8)硫酸鹽的檢測(cè)：
8a)硫酸鹽的zui簡(jiǎn)單火焰光度測(cè)量；
4 影響火焰分光光度計(jì)靈敏度的因素 ：
1.燈電流火焰原子吸收分光光度計(jì)使用光源大都是空心陰極燈，空心陰極燈操作參數(shù)只有一個(gè)燈電流。燈電流大小決定著燈輻射強(qiáng)度。 在一定范圍內(nèi)增大燈電流可以增大輻射強(qiáng)度，同時(shí)燈穩(wěn)定性和信噪比也增大，但是儀器靈敏度降低。如果燈電流過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致燈本身發(fā)生自蝕現(xiàn)象而縮短燈使用壽命;會(huì)放電不正常，使燈輻射強(qiáng)度不穩(wěn)定。 相反，在一定范圍內(nèi)降低燈電流可以降低輻射強(qiáng)度，儀器靈敏度提高，但燈穩(wěn)定性和信噪比下降。如果燈電流過(guò)低，又會(huì)使燈輻射強(qiáng)度減弱，導(dǎo)致穩(wěn)定性和信噪比嚴(yán)重下降以至不能使用。 因此，在具體檢測(cè)工作中，如被測(cè)樣濃度高時(shí)，則使用較大燈電流，以獲得較好穩(wěn)定性;如被測(cè)樣濃度低時(shí)，則在保證穩(wěn)定性滿足要求的前提下，使用較低的燈電流，以獲得較好的靈敏度。
2.霧化器霧化器作用是將試液霧化。它是原子吸收分光光度計(jì)重要部件，其性能對(duì)測(cè)定靈敏度、精密度和化學(xué)干擾等產(chǎn)生顯著影響。 霧化器噴霧越穩(wěn)定，霧滴越微小均勻，霧化效率也就越高，相應(yīng)靈敏度越高，精密度越好，化學(xué)干擾越小。 霧化器調(diào)節(jié)目前都是通過(guò)人工調(diào)節(jié)撞擊球和毛細(xì)管之間相對(duì)位置來(lái)實(shí)現(xiàn)。檢測(cè)人員應(yīng)將霧化器調(diào)節(jié)到霧滴細(xì)小而均勻，是霧滴在撞擊球周圍均勻分布，如果實(shí)在實(shí)現(xiàn)不了，霧滴以撞擊球?yàn)橹行膶?duì)稱分布也可以。
3.提升量提升量大小影響到靈敏度高低。過(guò)高或過(guò)低的提升量會(huì)使霧化器霧化不穩(wěn)定。每個(gè)廠家儀器提升量范圍各不相同，各自有一定變化范圍。 增大提升量辦法有： (1) 增大助燃?xì)饬髁?。這樣增大負(fù)壓使提升量增大。 (2)縮短進(jìn)樣管長(zhǎng)度。縮短進(jìn)樣管長(zhǎng)度使管阻力減小，使試液流量增大。相反，如想降低提升量，則可以減小助燃?xì)饬髁炕蚣娱L(zhǎng)進(jìn)樣管長(zhǎng)度。
4.分析線每種元素的分析線有很多條，通常共振線靈敏度zui高，經(jīng)常被用來(lái)作為分析線，但測(cè)量較高濃度樣品時(shí)，就要選擇此靈敏線。 例如測(cè)鈉用a=589.0nm作為分析線，較高濃度時(shí)使用330.0nm作為分析線。
5.燃燒器位置調(diào)節(jié)燃燒器高度和前后位置，使來(lái)自空心陰極燈光束通過(guò)自由電子濃度zui大火焰區(qū)，此時(shí)靈敏度zui高，穩(wěn)定性。 若不需要高靈敏度時(shí)，如測(cè)定高濃度試液時(shí)，可通過(guò)旋轉(zhuǎn)燃燒器角度來(lái)降低靈敏度，以便有利于檢測(cè)。
6.火焰火焰類型和狀態(tài)對(duì)靈敏度高低起著重要作用，應(yīng)根據(jù)被測(cè)元素特性去選擇不同火焰。 目前火焰按類型分有空氣--氫火焰、空氣--乙炔火焰、一氧化氮--乙炔火焰。 空氣--氫火焰的火焰溫度較低，用于測(cè)定火焰中容易原子化的元素如砷、硒等； 空氣--乙炔火焰屬于中溫火焰，用于測(cè)定火焰中較難離解的元素如鎂、鈣、銅、鋅、鉛、錳等； 一氧化氮--乙炔火焰屬于高溫火焰，用于測(cè)定火焰中難于離解的元素如釩、鋁等。 火焰按狀態(tài)分有貧焰、化學(xué)計(jì)量焰、富焰。 貧焰是指使用過(guò)量氧化劑時(shí)的火焰，由于大量冷的氧化劑帶走火焰中的熱量，這種火焰溫度較低，又由于氧化劑充分，燃燒*，火焰具有氧化性氣氛，所以這種火焰適用于堿金屬元素的測(cè)定。 化學(xué)計(jì)量焰是按化學(xué)計(jì)量關(guān)系計(jì)算的燃料和氧化劑比率燃燒的火焰，它具有溫度高、干擾少、穩(wěn)定、背景低等特點(diǎn)，除堿金屬和易形成難離解氧化物的元素，大多數(shù)常見(jiàn)元素常用這種火焰。 富焰是便用過(guò)量燃料的火焰，由于燃燒不*，火焰具有較強(qiáng)的還原氣氛，所以，這種火焰具有還原性，適用于測(cè)定較易于形成難熔氧化物的元素如鑰、稀土元素等。
7.狹縫當(dāng)被測(cè)元素?zé)o鄰近干擾線時(shí)，如鉀、鈉等，可采用較大的狹縫。當(dāng)被測(cè)元素有鄰近干擾線時(shí)，如鈣、鐵、鎂等，可采用較小的狹縫。 上述影響靈敏度的幾個(gè)因素是對(duì)立統(tǒng)一的。在具體的檢測(cè)工作中，檢測(cè)人員應(yīng)將幾個(gè)因素統(tǒng)籌考慮，根據(jù)儀器和被測(cè)樣的情況去調(diào)節(jié)幾個(gè)因素以達(dá)到的工作狀態(tài)。
5 和紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)工作原理的區(qū)別 ：
火焰光度計(jì)是利用原子發(fā)射原理，把相應(yīng)的物質(zhì)原子化（固體配成溶液，如：用酸溶解。液體高溫，氣體用在放電情況下激發(fā)），激發(fā)的電子處于高能級(jí)，不穩(wěn)定會(huì)躍遷回基態(tài)，不同的原子電子能級(jí)不同，躍遷時(shí)會(huì)發(fā)出不同波長(zhǎng)的光波，通過(guò)分析光波就知道是什么原子了。同理也可以分析光波的強(qiáng)度，判斷該原子的含量。如：FPT-640火焰光度計(jì)（一般出廠配的是鉀鈉檢測(cè)器）用于分析血液中的鉀鈉，也用于硅酸工業(yè)的分析。紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)是利用吸收原理，紫外區(qū)（200-400）一般用于分析有機(jī)物，一些特定的官能團(tuán)會(huì)有吸收（分子吸收），經(jīng)常用來(lái)測(cè)防腐劑含量，一般是用波長(zhǎng)的zui大吸收測(cè)，但是有多種物質(zhì)吸收時(shí)，經(jīng)常用是全掃單樣品，然后測(cè)復(fù)合樣，取多點(diǎn)計(jì)算，可以知道不同物質(zhì)含量
6 火焰光度法 ：
火焰光度法以火焰作為激發(fā)光源,使被測(cè)元素的原子激發(fā),用光電檢測(cè)系統(tǒng)來(lái)測(cè)量被激發(fā)元素所發(fā)射的特征輻射強(qiáng)度,從而進(jìn)行元素定量分析的方法。屬于原子發(fā)射光譜法的范疇。1859年由R.W.E.本生發(fā)明，1935年制成*臺(tái)火焰光譜光電直讀光度計(jì)。該法系選擇適當(dāng)?shù)姆绞綄⒎治鲈嚇右牖鹧嬷校揽炕鹧妫?800-2500℃）的熱效應(yīng)和化學(xué)作用將試樣蒸發(fā)、離子化、原子化和激發(fā)發(fā)光。根據(jù)特征譜線的發(fā)射強(qiáng)度I與樣品中該元素濃度之間c之間的關(guān)系式I=acb(a、b為常數(shù))，將未知試樣待測(cè)元素分析譜線的發(fā)射強(qiáng)度與一系列已知濃度標(biāo)準(zhǔn)樣的測(cè)量強(qiáng)度相比較，進(jìn)行元素的火焰光譜定量分析。測(cè)定所用的裝置為火焰光度計(jì)。本法具有簡(jiǎn)單快速、取樣量少的優(yōu)點(diǎn)。主要用于堿金屬及堿土金屬的測(cè)定，特別適用于咸水和鹽堿土壤中鈉、鉀、鈣、鎂等金屬元素的測(cè)定。火焰光度檢測(cè)器也可用作氣相色譜儀檢測(cè)器，對(duì)含硫、含磷化合物具有高選擇性、高靈敏度，據(jù)此制成的硫型、磷型火焰光度檢測(cè)器。
