電感耦合等離子體光譜儀與石化行業(yè)關(guān)系較大的應用主要有哪些?
電感耦合等離子體光譜儀由掃描分光器、射頻發(fā)生器、試樣引入系統(tǒng)、光電轉(zhuǎn)換、控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、分析操作軟件組成。等離子體是在三重同心石英炬管中產(chǎn)生。炬管內(nèi)分別以切向通入氬氣,炬管上部繞有紫銅負載線圈〈內(nèi)通冷卻水〉當高頻發(fā)生器產(chǎn)生的高頻電流(工作頻率40MHz 功率1KW左右)通過線圈時,其周圍產(chǎn)生交變磁場,使少量氬氣電離產(chǎn)生電子和離子,在磁場作用下加速運動與其它中性原子碰撞,產(chǎn)生更多的電子和離子,在炬管內(nèi)形成渦流,在電火花作用下形成等離子炬(即等離子體),這種等離子體溫度可達10000K以上。
待測水溶液經(jīng)噴霧器形成氣溶膠進入石英炬管中心通道。原子在受到外界能量的作用下電離,但處于激發(fā)態(tài)的原子十分不穩(wěn)定,從較高能級躍遷到基態(tài)時,將釋放出巨大能量,這種能量是以一定波長的電磁波的形式輻射出去。不同元素產(chǎn)生不同的特征光譜。這些特征光譜通過透鏡射到分光器中的光柵上,計算通過控制步進電機轉(zhuǎn)動光柵,傳動機構(gòu)將分光后的待測元素特征譜線光強準確定位于出口狹縫處,光電倍增管將該譜線光強轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏?,再?jīng)電路處理和V/F轉(zhuǎn)換后,由計算機進行數(shù)據(jù)處理,由打印機打出分析結(jié)果。
電感耦合等離子體光譜儀可以測定原油中的砷、鎳、釩、鐵、鎂等元素。從目前查到的資料來看,與石化行業(yè)關(guān)系較大的應用主要有:測定催化裂化催化劑中的金屬元素;測定工業(yè)廢水中的鋁,砷,鋇等元素;測定聚氯乙烯塑料中的鉛,汞,鉻等元素。還可以對固態(tài)、液態(tài)及氣態(tài)樣品直接進行分析,但由于固態(tài)樣品存在不穩(wěn)定、需要特殊的附件且有局限性,氣態(tài)樣品一般與質(zhì)譜、氫化物發(fā)生裝置聯(lián)用效果較好,因此應用廣泛也優(yōu)先采用的是溶液霧化法(即液態(tài)進樣)。從實踐來看,溶液霧化法通常能取得很好的穩(wěn)定性和正確性。而在測試工作中,運用一定的專業(yè)知識和經(jīng)驗,采取各種化學預處理手段,通常都能將不同狀態(tài)的樣品轉(zhuǎn)化為液體狀態(tài),采用溶液霧化法完成測定。溶液霧化法可以進行70多種元素的測定,并且可在不改變分析條件的情況下,同時進行多元素的測定,或有順序地進行主量、微量及痕量濃度的元素測定。
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