光谱仪在使用时之所以一定要用高纯氩气,主要基于以下几个方面的原因:
高纯氩气作为惰性气体,在机器运行时能够激发火花(电弧)并保护被激发的样品不受其他杂质气体的干扰。这有利于金属在高温下的激发,使原子能级发生跃迁,从而提高元素分析的灵敏度。空气中的氧气和水分会对能级跃迁产生的光谱产生吸收,导致非金属元素测得不准。而高纯氩气中的氧气和水分含量极低,可以确保光谱的充分激发,使打出来的数据有效、准确。
氩气具有惰性,不会与被测材料发生化学反应。同时,它可以通过其惰性比重方式隔绝空气,防止空气中的氧气和水分对光谱分析产生干扰。特别是空气中的氧气和水分会使高温熔融状态下的金属氧化形成保护膜,阻止样品的进一步熔融蒸发原子化,导致“扩散放电”现象(即“白点”),影响分析结果。而高纯氩气可以驱赶火花系统中的空气,避免这种干扰的发生。
在ICP光谱仪中,高纯氩气作为工作气体,可以产生等离子体的电离气体。氩气的电阻率、热熔和热导率都较低,这有助于降低由于热导散热而造成的能量损失,提高等离子体的热效率。同时,氩气较易形成稳定的ICP(电感耦合等离子体),所需的高频功率也较低。这有利于光谱仪发挥其较好的性能,进行准确的分析。
光谱仪在分析过程中需要稳定的气源来保证测定数据的准确性和再现性。特别是当测定微量和超低含量元素时,气源的质量对分析结果的影响尤为显著。高纯氩气(纯度要求≥99.999%)可以确保气源的纯净度,从而避免由于气源不纯而导致的分析误差。
综上所述,光谱仪在使用时之所以一定要用高纯氩气,是因为高纯氩气可以提高元素分析灵敏度、隔绝空气防止干扰、稳定等离子体提高性能以及确保数据准确性和再现性。这些优点使得高纯氩气成为光谱仪分析中不可或缺的重要元素。