查看: 157|回復(fù): 5

冷原子吸收測汞儀工作原理

TA的每日心情

	開心 2024-10-14 07:47

簽到天數(shù): 48 天

[LV.5]常住居民I

382 主題	163 回帖	2465 積分

電梯直達(dá)

樓主

發(fā)表于 2025-7-7 08:25:18 | 只看該作者 |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式

冷原子吸收測汞儀的工作原理基于汞原子蒸氣對特定波長紫外光的強(qiáng)吸收特性，其核心流程可分為汞的還原與氣化、紫外吸收檢測及信號處理與定量分析三個(gè)關(guān)鍵步驟，具體如下：

一、汞的還原與氣化：將離子態(tài)汞轉(zhuǎn)化為可檢測的原子態(tài)汞蒸氣

樣品處理
- 液體樣品（如水樣）：在強(qiáng)酸性條件下，通過氧化劑（如高錳酸鉀）將有機(jī)汞和無機(jī)汞統(tǒng)一轉(zhuǎn)化為二價(jià)汞離子（Hg2?）。
- 固體樣品（如土壤、沉積物）：需經(jīng)過消解處理（如濕法消解或微波消解），將汞轉(zhuǎn)化為離子態(tài)。
- 氣體樣品（如環(huán)境空氣、廢氣）：采用金膜富集管吸附汞蒸氣，加熱解吸后釋放汞原子，或通過吸收液（如高錳酸鉀溶液）捕集汞后轉(zhuǎn)化為溶液。
化學(xué)還原
向處理后的樣品中加入強(qiáng)還原劑（如氯化亞錫SnCl?或硼氫化鈉NaBH?），在酸性介質(zhì)中將Hg2?還原為單質(zhì)汞（Hg?）：

Hg2++Sn2+→Hg0+Sn4+

單質(zhì)汞在常溫下易揮發(fā)，形成汞蒸氣（Hg?(g)）。

二、紫外吸收檢測：利用汞蒸氣對253.7 nm紫外光的特征吸收

光源選擇
采用無臭氧低壓汞燈或氘燈，發(fā)射穩(wěn)定的253.7 nm紫外光（汞原子共振線）。
吸收池設(shè)計(jì)
汞蒸氣進(jìn)入吸收池后，與紫外光發(fā)生相互作用。根據(jù)朗伯-比爾定律，光強(qiáng)衰減與汞蒸氣濃度成正比：

A=ε?c?l

其中，A為吸光度，ε為摩爾吸光系數(shù)（汞在253.7 nm處吸光系數(shù)極高），c為汞濃度，l為光程。

三、信號處理與定量分析：通過標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算汞濃度

信號轉(zhuǎn)換
電信號經(jīng)放大、濾波后，由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（如單片機(jī)或微機(jī)）轉(zhuǎn)換為吸光度值。
標(biāo)準(zhǔn)曲線法
預(yù)先用已知濃度的汞標(biāo)準(zhǔn)溶液繪制吸光度-濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線，測量樣品吸光度后，通過曲線擬合計(jì)算汞濃度。
結(jié)果輸出
儀器直接顯示汞濃度（單位：ng/mL或μg/L），并支持?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)、打印及傳輸功能。

技術(shù)特點(diǎn)與優(yōu)勢

高靈敏度
汞在253.7 nm處吸光系數(shù)極高，可檢測低至0.01 ng/mL的汞濃度，滿足痕量分析需求。
抗干擾能力強(qiáng)
無需高溫原子化，避免共存元素干擾，適用于復(fù)雜基質(zhì)樣品（如廢水、土壤）。
操作簡便
樣品前處理簡單，檢測速度快（單次測量約5-10分鐘），適合現(xiàn)場或在線監(jiān)測。
應(yīng)用廣泛
廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測（水質(zhì)、大氣、土壤）、工業(yè)排放檢測、食品檢驗(yàn)及科研領(lǐng)域。