微量金属分析系统中火焰和等离子体激发源的差异

激发源是测定微量金属的必要条件。两种成熟的技术是火焰原子吸收光谱(AAS)和电感耦合等离子体光谱(ICP)，它们都需要激发源。原子吸收光谱通常使用火焰，而电感耦合等离子体激发源。

现在出现了一个问题，火焰和等离子体是一样的。答案是，虽然两者都有相同的目的，但在一些方面，它们是截然不同的。本文强调了它们之间的一些差异。

火焰

在原子吸收光谱分析技术中，两种常用的样品激发技术是火焰和石墨炉雾化．火焰版多用于实验室。过程发生在火焰关于样品的介绍在本文的参考下进行了讨论。

火焰是由燃料气体(乙炔)和氧化剂气体(空气或氧化亚氮)之间的放热反应产生的。伴随的火焰涉及乙炔碳氢键的裂解和键能的释放。这种能量部分用于提高原子的动能，其余的则以热和光的形式释放出来。

火焰的顶端是最热的，颜色从底部的蓝色到顶部的黄红色不等。火焰被认为是黄红色的，这是由于加热后未燃烧的碳烟灰颗粒的存在。由于热气体较轻，它们被周围较冷的气体向上推。这就形成了火焰的形状。空气-乙炔火焰的火焰温度一般范围约为\(2100^0- 2300^0℃)。然而，在氧气过量的情况下，可以看到无色或蓝色的火焰。

火焰本质上需要三种条件的结合——点火的热源、燃烧的燃料和维持燃烧的氧化剂。如果没有这三种物质中的任何一种，火焰就会熄灭。

等离子体

所有人都熟悉物质的三种状态——固体、液体和气体。等离子体被称为物质的第四种状态。它本质上是一种非常热的气体，温度在6000^0C ~ 8000^0C之间。由于能量过高，一些电子被撞离了原子。这导致电子和电离原子的自由运动，使等离子体成为导电介质和紫外线辐射的发射器，由于电子与气体离子的重新组合。

等离子体可以从单一的气体中产生，而不引入燃料或氧化剂气体，它的产生不需要高温热源。在大多数ICP等离子体中，起始和维持所需的能量利用了由通常工作在27或40兆赫兹频率的感应线圈产生的交变场。氩是最常用的惰性气体。只要气体通过手电筒和射频功率应用到线圈，等离子体就能维持自身。如果没有满足任何条件，等离子体就会停止存在。等离子体在火炬上方呈环形。形状和大小取决于诸如焊枪几何形状、氩气流量和射频功率激励频率等因素。样品以气溶胶的形式进入等离子体，样品中的元素开始辐射其特征激发频率。ICP系统在不受基质干扰的情况下可以同时检测样品中存在的元素，其线性动态范围也比原子吸收光谱法大几个数量级。与原子吸收光谱技术相比，这一特性有助于在更低浓度和更短的时间内测定元素。

这两种激发源在痕量金属实验室中都很流行，它们的采用受成本、样品负荷和所需检测水平等因素的制约。