什么是石墨加熱器加熱原理和技術(shù)支持?
首先讓我們來(lái)了解一般情況下如何加熱:電阻加熱利用電流的焦耳效應(yīng)將電能轉(zhuǎn)變成熱能以加熱物體。通常分為直接電阻加熱和間接電阻加熱。前者的電源電壓直接加到被加熱物體上,當(dāng)有電流流過(guò)時(shí),被加熱物體本身(如電加熱熨平機(jī))便發(fā)熱。可直接電阻加熱的物體必須是導(dǎo)體,但要有較高的電阻率。由于熱量產(chǎn)生于被加熱物體本身,屬于內(nèi)部加熱,熱效能很高。間接電阻加熱需由專門的合金材料或非金屬材料制成發(fā)熱元件,由發(fā)熱元件產(chǎn)生熱能,通過(guò)輻射、對(duì)流和傳導(dǎo)等方式傳到被加熱物體上。由于被加熱物體和發(fā)熱元件分成兩部分,因此被加熱物體的種類一般不受限制,操作簡(jiǎn)便。間接電阻加熱的發(fā)熱元件所用材料,一般要求電阻率大、電阻溫度系數(shù)小,在高溫下變形小且不易脆化。常用的有鐵鋁合金、鎳鉻合金等金屬材料和碳化硅、二硅化鉬等非金屬材料。金屬發(fā)熱元件的很高工作溫度,根據(jù)材料種類達(dá)到1000~1500℃;非金屬發(fā)熱元件的很高工作溫度達(dá)到1500~1700℃。后者安裝方便,可熱爐更換,但它工作時(shí)需要調(diào)壓裝置,壽命比合金發(fā)熱元件短,一般用于高溫爐、溫度超過(guò)金屬材料發(fā)熱元件允許很高工作溫度的地方和某些特殊場(chǎng)合。
那么下面由小編為大家?guī)?lái),石墨加熱器的加熱原理主要是:
將樣品用進(jìn)樣器定量注入到石墨管中,并以石墨管作為電阻發(fā)熱體,通電后迅速升溫,使試樣達(dá)到原子化的目的。它由加熱電源、保護(hù)氣控制系統(tǒng)和石墨管狀爐組成。外電源加于石墨管兩端,供給原子化器能量,電流通過(guò)石墨管產(chǎn)生高達(dá)3000℃的溫度,使置于石墨管中被測(cè)元素變?yōu)榛鶓B(tài)原子蒸氣。保護(hù)氣控制系統(tǒng)是控制保護(hù)氣的,儀器啟動(dòng),保護(hù)氣流流通,空燒完畢,切斷氣流。外氣路中的氣沿石墨管外壁流動(dòng),以保護(hù)石墨管不被燒蝕,內(nèi)路的氣從管兩端流向管中心,由管中心孔流出,以有效地除去在干燥和灰化過(guò)程中產(chǎn)生的基體蒸氣,同時(shí)保護(hù)已經(jīng)原子化了的原子不再被氧化。在原子化階段,停止通氣,以延長(zhǎng)原子在吸收區(qū)內(nèi)的平均停留時(shí)間,避免對(duì)原子蒸氣的稀釋. 在石墨爐原子化系統(tǒng)中,火焰被置于氬氣環(huán)境下的電加熱石墨管所代替。氬氣可防止石 墨管在高溫狀態(tài)下迅速氧化并在干燥、灰化階段將基體組份及其它干擾物質(zhì)從光路中除去。少量樣品(1至70mL, 通常在20mL左右)被加入熱解涂層石墨管中。石墨管上的熱解涂層可有效防止石墨管的氧化,從而延長(zhǎng)石墨管的使用壽命。同時(shí),涂層也可防止樣品侵入石墨管從而提高靈敏度和重復(fù)性。石墨管被電流加熱,電流的大小由可編程控制電路控制,從而在加熱過(guò)程中可按 一系列升溫步驟對(duì)石墨管中的樣品進(jìn)行加熱,達(dá)到除去溶劑和大多數(shù)基體組份然后將樣 品原子化產(chǎn)生基態(tài)自由原子。分子的分解情況取決于原子化溫度、加熱速率及熱石墨管管壁周圍環(huán)境等因素。