火焰组成和透射性能
2013-04-10
火焰组成
火焰的组成决定了火焰的氧化还原特性，并直接影响到待测元素化合物的分解及难解离化合物的形成，进而影响到原子化效率和自由原子火焰区中的有效寿命。影响火焰组成的因素较多，例如火焰的类型，同类火焰的燃助比，火焰的燃烧环境等。对于同一类型火焰，根据燃助比的变化可分为富燃焰、化学计量焰和贫燃焰。所谓化学计量焰是指燃助比例完全符合该燃气与助燃气的燃烧反应系数比。这种火焰温度最高，但火焰本身不具有氧化还原特性。富燃焰是指燃气大于化学计量焰的燃助比中燃气的火焰，这种火焰温度虽然略低于化学计量焰，但它由于燃气增加使得火焰中碳原子的浓度增高，使火焰中具有一定的还原性，有利于基态原子的产生；贫燃焰是指燃气小于化学计量焰燃助比中燃气的火焰，这种火焰温度较低，并具有明显的氧化性，此种火焰多用于碱金属等易电离元素的测定。万用表
在原子吸收光谱分析中，使用较多的是富燃焰，经研究表明，在在空气-乙炔火焰中，当乙炔含量增加时，火焰中O、OH等气体分压降低，碳原子浓度增加，整个火焰还原性增强。当碳和氧的光原子比C/O=1时，火焰组成和性质发生突变，H2O、CO2、O2等气体分子从火焰中完全消失，O、OH等自由基浓度降低5?个数量级，碳原子增高4数量级，火焰发亮，若再进一步增加乙炔量，固体碳粒浓度增加，火焰更亮，但还原性保持不变而火焰温度下降。
使用有机溶剂喷入火焰，可以改变火焰的组成和特性。对于氢火焰，有机溶剂的引入只影响火焰温度，原因是氢火焰燃烧产物是水，而水火是不相容的。不过，若将有机溶剂引入烃火焰，它不仅可作为附加热源，提高火焰温度，而且更重要的是改变了火焰的组成和反应特性，根据有机溶剂内C/O比的不同，可将溶剂分为三类，C/O比大于1的是还原性溶剂，这类溶剂如C6H6、C2H5OH等，它们可以提高高火焰的C/O比，C/O比等于1的是中性溶剂如CH3OH，它的引入不会改变火焰中的C/O比，C/O比小于1的是氧化性溶剂，如HCOOH、H2O等，它们引入将降低火焰的C/O比。
二、火焰的透射性能
火焰的类型不同，其对不同波长的吸收能力不同，火焰本身的发射特性也不同，烃火焰在短波区具有较大的吸收，而氢火焰吸收较小，所以，对那些共振线位于短波区的元素，如As、Se、Pb、Zn、Cd等，最好采用空气-氢火焰，以减少火焰吸收的影响。空气-乙炔火焰在整个可见光区都有不同的发射信号，这些发射信号多来自火焰中激发分子的辐射谱带。氧化亚氮-空气有N分子谱带，这些发射信号使得火焰的噪声增加，测量准确性度下降。
