便攜式測(cè)汞儀是一種高靈敏度的測(cè)汞用的原子吸收光譜的儀器。在一些金屬礦床上方空氣中的汞異常往往低到幾至幾十納克/立方米。原有各種測(cè)汞的方法無(wú)法發(fā)現(xiàn)此種微弱異常。近年來(lái)研究成功的測(cè)汞儀，其靈敏度可以達(dá)到l納克/立方米。它是利用汞蒸氣能強(qiáng)烈吸收253.7納米譜線的特性而設(shè)計(jì)的。儀器主要包括發(fā)射253.7納米譜線的汞燈，氣體吸收室及光電放大和測(cè)量等裝置。進(jìn)入吸收室的氣體樣品，如含有微跡的汞，則通過(guò)吸收室的光線會(huì)因部分被汞吸收而減弱。根據(jù)光線減弱的程度可以測(cè)出氣體中的汞含量。由于二氧化硫及許多稀有氣體在253.7nm附近對(duì)譜線有顯著的吸收，因而產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾。 根據(jù)消除干擾方法的不同而分成多種類(lèi)型的測(cè)汞儀，例如：①利用貴金屬捕集器使汞被截留，使干擾氣體逸去；②使樣品氣流分成兩股，將一股中的汞事先移除，然后比較同一光源通過(guò)兩個(gè)吸收室時(shí)的輸出；③利用壓致展寬效應(yīng)，將通過(guò)吸收室后的光線分成兩股，一股再通過(guò)飽和汞蒸氣室，然后測(cè)量?jī)晒赏赋龉饩€強(qiáng)度的比值；④利用“塞曼效應(yīng)”，比較在光源上施加磁場(chǎng)與不加磁場(chǎng)時(shí)，通過(guò)吸收室的光線強(qiáng)度的比值。根據(jù)實(shí)用上的要求，已制成了裝在汽車(chē)及飛機(jī)上進(jìn)行連續(xù)測(cè)定汞的儀器，以及能就地進(jìn)行測(cè)定的輕便背包式的測(cè)汞儀等。
便攜式測(cè)汞儀原理：
低壓汞燈發(fā)出253.7nm譜線，照射到被測(cè)樣品生成的汞蒸汽上，汞原子輻射出熒火，由光電倍增管轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)放大、A/D轉(zhuǎn)換后由單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、LED顯示、打印出測(cè)試結(jié)果。
儀器采用過(guò)量的氯化亞錫與樣品中充分反應(yīng),其反應(yīng)式如下:
HgCl2+snCl2-SnCl2+Hg(氣體)
生成的汞蒸汽在載氣的帶動(dòng)下,從原子嘴中噴出,接受由低汞燈發(fā)出波長(zhǎng)為253.7nm的激發(fā)光照射,基態(tài)汞原子被激發(fā)到高能態(tài),當(dāng)返回到基態(tài)時(shí)輻射出共振熒光,此熒光經(jīng)聚光鏡聚焦于光電倍增管,實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換,光電流經(jīng)放大(可用記錄儀記錄峰值),A/D轉(zhuǎn)換,由計(jì)算機(jī)處理,并可打印計(jì)算結(jié)果.
當(dāng)汞濃度很低時(shí),熒光強(qiáng)度與汞濃度呈良好的線性關(guān)系,據(jù)此可用于痕量汞的定量測(cè)定
便攜式測(cè)汞儀注意事項(xiàng)：
需要指出的是:受激的汞原子除了自發(fā)地返回基態(tài)而輻射熒光外,也會(huì)與背景粒子碰撞而把能量轉(zhuǎn)變?yōu)榱Ｗ拥臒徇\(yùn)動(dòng),因而產(chǎn)生了無(wú)熒光輻射的躍遷,降低了熒光強(qiáng)度,這就是原子熒光猝滅現(xiàn)象.由于受激汞原子與氬氣碰撞的幾率比空氣中的氮?dú)?、氧氣、二氧化碳等小得多，引起的熒光猝滅小得多，因此采用氬氣作氣源時(shí)比用氮?dú)鈺r(shí)儀器靈敏度要高得多。同樣地，儀器在測(cè)量過(guò)程中要求避免空氣侵入激發(fā)區(qū)，以減小由此而引起的熒光現(xiàn)象，提高儀器的穩(wěn)定性。
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