火焰光度检测器是一种高灵敏度,仅对含硫、磷的有机物产生检测信号的高选择性检测器。其适用于分析含硫、磷的农药及在环境分析中监测微量含硫、磷的有机污染物。
1.检测原理
在富氢火焰中,含硫、磷有机物其燃烧后分别发出特征的蓝紫色光(波长为350~430nm,最大强度为394nm)和绿色光(波长为480~560nm,最大强度为526nm),经滤光片(对硫为394nm,对磷为526nm)滤光,再由光电倍增管测量特征光的强度变化,转变成电信号,就可检测硫或磷的含量。
由于含硫、磷有机物在富氢火焰上发光机理的差别,测硫时在低温火焰上响应信号大,测磷时在高温火焰上响应信号大。
当被测样品中同时含有硫和磷时,就会产生相互干扰。通常磷的响应对硫的响应干扰不大,而硫的响应对磷的响应产生干扰较大,因此使用火焰光度检测器测硫和测磷时,应选用不同的滤光片和不同的火焰温度。
此外有机烃类在富氢火焰上燃烧也产生不同波长的光(390~515nm),其对磷的干扰不大,而对硫有干扰。因此,测硫时可采用360nm滤光片,以减少烃类干扰。
2.检测器的结构
火焰光度检测器由两部分组成,见图15-28。
(1)火焰燃烧喷嘴 其和氢火焰离子化检测器的喷嘴相似,但在喷嘴上部加一遮光罩,以减少烃类燃烧发出的干扰光波的影响。另外为了保证燃烧时为富氢火焰,首先使含有样品的载气预先和空气(或纯氧)混合燃烧,使有机物热分解、氧化。再从火焰外层通入氢气,以进行还原,使硫、磷有机物产生特征的发射光谱。
(2)硫或磷特征发射光谱的检测系统 硫或磷在富氢火焰上的特征发射光谱经石英片、滤光片,被光电倍增管接收,转变成电信号,再经微电流放大器放大后送至记录仪。
3.操作条件
① 各种气体流速对响应信号的影响:火焰光度检测器使用的是富氢火焰,因此当载气(N2)使用最佳流速时,氢气的流量要比较大。当氢气流量大时,富氢火焰的温度高,反之则温度低。测定中空气(或氧气)用量的变化对信号响应的影响很大,其表现出有一最佳流量。
② 检测器的使用温度应大于100℃,防止检测器积水增大噪音。
③ 检测器使用的光电倍增管对检测器灵敏度影响很大,要求所用光电倍增管的暗电流小(未点火无发射时应小于10(-9次方)安)、基流小(点火无样品进入时小于10(-8次方)安)、噪声小(应小于10(-10次方)安)。光电倍增管使用的直流高压电源通常为750伏,其可由晶体管直流高压电源或由组合式干电池供电。