Модели атомно-абсорбционных спектрометров

В настоящее время метод атомной абсорбции считается одним из самых селективных, производительных, экспрессных, точных и одновременно сравнительно дешевых (стоимость АА-спектрометров отечественного производства – около 7 – 15 тыс. у.е., импортных, например, фирм VАRIАN или РЕRКIN ELMER, в 2-3 раза дороже). АА-спектометры, отличающиеся большим разнообразием аналитических возможностей, выпускают большое количество фирм. При выборе этого средства измерения необходимо ориентироваться на возможность решения конкретных геологических задач.

Атомно-абсорбционные спектрометры AA 240FS, фирма Varian – Agilent Technologies.В 1962 году сэр Алан Уоллш, разработавший и выпустивший первый в мире серийный атомно-абсорбционный спектрометр АА-2, основал компанию Techtron (отделение оптических спектральных приборов Varian). Фирме Varian принадлежат патенты на многие основные разработки в атомно-абсорбционной спектрометрии: лампы с полым катодом, использование высокотемпературного пламени смеси ацетилен/закись азота, «гидридные» приставки», изолированная оптика, поперечный нагрев графитовых печей, система оптимизации времени измерения для достижения заданной точности, автоматическая коррекция фона, все типы коррекции фона на эффекте Зеемана, система ввода проб анализируемого вещества в пламя горелки перистальтическим насосом, процедура быстрого последовательного многоэлементного анализа, центральный компьютерный контроль, и т.д. Спектрометры последнего поколения – однолучевая модель АА140 и двухлучевая АА240, представленные на рынок в 2004 году, построены по модульному принципу, следовательно их можно комплектовать источниками излучения, атомизаторами, корректорами неселективного поглощения. Для лабораторий с большим потоком проб анализируемого вещества, требующих определения многих элементов, разработана специальная модель AA240FS, позволяющая проводить последовательный многоэлементный анализ со скоростью, превышающей скорость анализа на последовательном ИСП-АЭС. Голографическая дифракционная решетка позволяет измерять спектр поглощения атомов в области 185 – 900 нм. Используютсялампы c полым катодом на более чем 65 элементов, включая многоэлементные лампы, рис. 3.30. Время определения 20 элементов (Na, Ca, Cr, Cu, Mg, Fe, Co, Ni, Pb и др.) в пробе анализируемого вещества составляет 4 – 5 мин.

Рис. 3.30. Внешний вид блока источников резонансного излучения
с 8-мью лампами с полым катодом и камеры пламенного атомизатора

Атомно-абсорбционный спектрометр, модель «СПЕКТР-5-4»,Россия, http://www.scma.ru/ru/products/1-1.html. Более 50 лет ОАО «Союзцветметавтоматика» является ведущей российской компанией по разработке и производству атомно-абсорбционных спектрометров. ААС «Спектр-5-4», рис.3.31, – однолучевая, высокоавтоматизированная модель с атомизацией в пламени. Аналитические возможности: определение до 70 химических элементов в диапазоне концентраций от 1·10^-5 до 100 мг/дм³ в зависимости от определяемого элемента в пробах сложного состава и различного происхождения, время одного измерения – 1 мин. Источник резонансного излучения – многоэлементные лампы с полым катодом в области 185 – 900 нм. Приёмник излучения – ФЭУ. Коррекция фона автоматическая, путем двухимпульсного питания ламп с полым катодом. Возможно подсоединение гидридной приставки для определения ртути методом «холодного пара».

Рис. 3.31. Внешний вид атомно-абсорбционного спектрометра «СПЕКТР-5-4»

Атомно-абсорбционный спектрометр novAA®,фирма Analytik Jena, Германияhttp://www.bioscorp.ru/shop/UID_15360.html. Модель novAA® 400, рис. 3.32, – компактный полностью автоматизированный спектрометр с пламенной и электротермической атомизацией; поперечный нагрев графитовой печи в электротермическом атомизаторе позволяет получать более точные результаты анализа; однолучевой и двулучевой режим работы с высоким светопропусканием; источник резонансного излучения – одноэлементные и многоэлементные лампы с полым катодом в диапазоне 190 –900 нм. Спектрометр укомплектован приставками для определения ртути и гидридообразующих элементов. Коррекция фона выполняется дейтериевой лампой с полым катодом на частоте 150 Гц с электронной синхронизацией. Аналитические возможности: прямой анализ твердых и жидких веществ в ручном или автоматическом режиме; проведения моноэлементного и последовательного многоэлементного анализа; определение содержания главных, сопутствующих, следовых и ультраследовых атомов элементов.

Рис. 3.32. Внешний вид атомно-абсорбционного спектрометра
в режиме пламенной атомизации, модельnovAA® 400

Атомно-абсорбционный спектрометр ContrAA-700,фирмаAnalytik Jena, Германия http://narfu.ru/science/ccu/labs/atomic_spectroscopy_laboratory/. В спектрометре используются источник излучения света непрерывного спектра, (ксеноновая короткодуговая лампа с УФ-дугой с режимом «hot spot»), Эшелле-монохроматор с разрешением 2 пм и матричный детектор, позволяющие определять последовательно несколько элементов из одной навески.Поперечный нагрев графитовой печи в электротермическом атомизаторе позволяет получать более точные результаты анализа. Предназначен для определения 50 элементов металлов и неметаллов на уровне концентраций выше 0,01 мкг/дм³ (2∙10^-6 %) в растворах в пламенном и электротермическом режимах атомизации, реализована возможность прямого анализа проб твёрдого вещества, рис. 3.33.

Рис. 3.33. Внешний вид атомно-абсорбционного спектрометра, модель ContrAA-700