使用光谱仪时必须使用高纯氩的原因主要基于以下几个原因:
首先,提高元素分析的灵敏度。
高纯度氩气用作惰性气体,可以在机器运行时激发火花 (ARC),并保护激发的样品免受其他杂质气体的影响。这有利于金属在高温下的激发,使原子能级跳跃,从而提高元素分析的灵敏度。空气中的氧气和水分会吸收能级跃迁产生的光谱,导致非金属元素的测量不准确。高纯氩气中的氧和水分含量极低,可以保证光谱的充分激发,使数据有效、准确。
二、隔绝空气,防止干扰
氩气是惰性的,不会与被测材料发生化学反应。同时,它可以利用其惰性比重隔离空气,以防止空气中的氧气和水分干扰光谱分析。特别是空气中的氧气和水分会使高温熔融状态下的金属氧化,形成保护膜,阻止样品进一步熔化和蒸发,引起“扩散放电”现象(即“白点”),影响分析结果。高纯度氩气可以驱动火花系统中的空气,以避免这种干扰。
第三,稳定的等离子体提高性能
在 ICP 光谱仪中,使用高纯度氩气作为工作气体,可以产生等离子体的电离气体。氩气的电阻率、热熔化和热导率低,有助于减少热传导和散热引起的能量损失,提高等离子体的热效率。同时,氩气更容易形成稳定的 ICP(电感耦合等离子体),并且所需的高频功率也很低。这有利于光谱仪发挥其较好的性能,分析准确。
确保数据准确性和可重复性
光谱仪在分析过程中需要稳定的气源,以确保测量数据的准确性和再现性。特别是在测定痕量和超低含量元素时,气源的质量对分析结果的影响尤为显著。高纯氩气(纯度要求≥ 99.999)可以保证气源的纯度,从而避免了气源不纯造成的分析误差。
综上所述,光谱仪之所以必须使用高纯氩,是因为高纯氩可以提高元素分析的灵敏度,隔离空气以防止干扰,稳定等离子体提高性能,保证数据的准确性和重现性。这些优势使高纯度氩气成为光谱仪分析中不可或缺的元素。