火焰光度計 混凝土攪拌站型1儀器簡介

1.1 原理簡述

滄州精威儀器設(shè)備制造有限公司火焰光度計是一發(fā)射光譜為基本原理的一種分析儀器，它利用火焰本身提供的熱

能，激發(fā)堿土金屬中的部分原子，使這些原子吸收能量后躍遷至上一個能量級，當它回

落到正常能量級時，就要釋放能量，這個釋放的能量具有光譜特征，即在一定的波長范

圍。例如，將食鹽置于火中，火焰呈黃色，就是因為鈉原子在火焰回落到正常能量級時

釋放的能量的光譜是黃色的。人們常稱此為焰色反應(yīng)。不同堿金屬或堿土金屬在火焰中

的顏色不同的，配上不同的濾光片，就可以進行定性測試。而焰色的強度又正比于溶液

中所含原子的溶度，這就構(gòu)成了定量測試的基礎(chǔ)。這個方法通常稱為火焰光度法，這類

儀器通常稱為火焰光度計。www.mathamazing.cn

由于火焰溫度不是很高，使被測原子在釋放的能量有限。同時，在燃燒過程中，有

自吸、自蝕現(xiàn)象存在，所以只有在低濃度范圍中測試才是線性的。

6400A 火焰光度計，它具有體積小、結(jié)構(gòu)簡單、操作簡單、穩(wěn)定可靠的優(yōu)點，使用

液化氣為燃料。

1.2 主要特點

1） 具有火焰大小預(yù)先選定功能;

2） 具有熄火保護裝置，安全;

3） 鉀、鈉測試同時進行。

1.3 正常工作條件

1） 環(huán)境溫度（10°～35°）C

2） 相對濕度≦85%

3） 產(chǎn)品應(yīng)水平放置于無震動的工作臺上，避免強光直接照射，周圍無強烈的電、磁場

干擾，無強氣流影響，無影響使用的振動;

4） 產(chǎn)品使用現(xiàn)場不應(yīng)有易燃易爆、腐蝕性氣體，并備有滅火設(shè)備；

5） 電源電壓（220±22）V，頻率（50±1）Hz，并具有良好的接地；

6） 額定功率 30W

1.4 使用領(lǐng)域

1） 水泥、玻璃、陶瓷、耐火材料等建材的測試；

2） 肥料、土壤的測試；

3） 礦山、石油、冶金、化工產(chǎn)品的測試；

4） 制藥、飲料等食品的測試；

5） 城市生活垃圾的測試；

6） 科研、衛(wèi)生、教學(xué)等領(lǐng)域各類實驗的測試。

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技術(shù)指標

2.1 穩(wěn)定性

1）用標準溶液連續(xù)進樣，15s 內(nèi)儀器示值的相對zui大變化量≤ 3%;

2) 每分鐘測 1 次，共測定 6 次儀器示值的相對zui大變化量≤15%。

2.2 重復(fù)性

對同一標準溶液重復(fù)進行 7 次連續(xù)獨立測量≤ 3%

2.3 線性誤差

K：≤0.005mmol/L（0.0100～0.0800）mmol/L；

Na：≤0.03mmol/L(0.0500～0.400)mmol/L。

2.4 檢測限

K：檢測限≤0.004mmol/L；Na：檢測限≤0.008mmol/L。

2.5 響應(yīng)時間

響應(yīng)時間＜8s

2.6 樣品吸噴量

樣品吸噴量＜6mL/min

3 儀器結(jié)構(gòu)

3.1 霧化系統(tǒng)

霧化系統(tǒng)由空氣壓縮機、空氣過濾減壓閥、霧化室組成

3.1.1 空氣壓縮機

空氣壓縮機是無油型的，它的輸出zui大壓力為 0.20MPa。流量為 0.9m

3 /min。它的輸

入功率不大于 200W。電源電壓為（220±22）V，其電源插座是獨立的并帶開關(guān)。

3.1.2 空氣過濾減壓閥

空氣壓縮機輸出的空氣，通過空氣過濾減壓閥后，變得較潔凈、干燥，壓力穩(wěn)定?？?/span>

氣過濾減壓閥有兩個作用：首先是穩(wěn)壓，其次是過濾。儀器調(diào)節(jié)壓力方法是，向上拔起

閥頂部的旋鈕順時針是工作壓力增加，反則減小。工作一段時間后過濾減壓閥內(nèi)會有積

水，積水要定期排除（排除方法見保養(yǎng)維護）

3.1.3 霧化室（見圖 1）

經(jīng)過濾減壓閥的空氣流入霧化室的噴霧接頭高速噴出，在噴口端面安裝有吸樣管，因

此在吸樣管端面形成負壓，使試液由吸樣管噴出。此時霧化水滴在霧化室內(nèi)相互碰撞，

形成水霧，在霧化室上部裝有擋板使得超微顆粒的水霧進入燃燒室。而顆粒較大的霧滴

積存于霧化室底部由乳膠管通過廢液杯排出。

3.2 燃氣系統(tǒng)

3.2.1 液化氣

我們儀器燃燒采用液化氣為燃料，英文縮寫 LPG。在工作場所如果聞到臭味，就要

警惕仔細檢查是否有液化氣泄漏。以防萬一。

本機液化氣鋼瓶用戶自備，在選購液化氣時，一定要查核供貨商的資質(zhì)，即鋼瓶安

全必須得到當?shù)丶夹g(shù)監(jiān)督部門的認可。工作場所一定要通風(fēng)良好，鋼瓶一定要豎立放置，

周圍不得放置易燃物品，不要讓陽光直接照射。橡膠管使用期不能超過一年。

若發(fā)生不明原因的液化氣泄漏，必須馬上關(guān)閉鋼瓶開關(guān)，即時打開門窗，不要開關(guān)

電器用具，不要讓物體之間碰撞。必要時報告有關(guān)部門。

3.2.2 燃氣閥

燃氣閥由點火裝置和熄火保護裝置二部分組成。

1） 點火裝置：從右側(cè)開始，按下燃氣閥調(diào)節(jié)旋鈕，左轉(zhuǎn) 90°，往里推，點火裝置自

動接通電源，脈沖發(fā)生器開始工作，點火電極在燃燒頭的邊緣產(chǎn)生高壓電火化。

從燃燒頭溢出的液化氣碰到電火花自動引燃，。按住調(diào)節(jié)旋鈕數(shù)秒后再松手，火焰

就會正常燃燒。此時繼續(xù)向左轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)到zui左火焰zui小（見圖 2 右）

2） 熄火保護裝置：在沒點火時，當燃氣閥轉(zhuǎn)到任何位置，只要放手燃氣不會溢出，

只有在點著火后安裝在燃燒頭上方的熱電偶開始工作。使得電磁閥開通，此時就

是放手火不會熄滅。在遇到火焰意外熄滅熱電偶自動關(guān)閉電磁閥，切斷液化氣，

起到保護作用。

3.2.3 微調(diào)閥

儀器測試的穩(wěn)定和火焰穩(wěn)定有密切關(guān)系，儀器安裝一個微調(diào)閥使得火焰調(diào)節(jié)方便，

燃燒穩(wěn)定。在點火完成后，燃氣閥旋鈕在zui左時，可以調(diào)節(jié)微調(diào)閥控制火焰大小，

直到火焰滿意為止。（見圖 2）

3.3 測量裝置

儀器由光學(xué)與電子線路組成測量裝置。光學(xué)部分由保護玻璃和干涉濾光片組成。保護

玻璃可防止煙囪對于干涉濾光片沾污和火焰熱量的燒灼，延長干涉濾光片的壽命。測試

不同的金屬原子。應(yīng)選用其對應(yīng)的波長。如果用戶需要測試其他金屬原子，可以更換濾

光片來達到測試的要求。電子線路裝置將光能轉(zhuǎn)化成電能，經(jīng)過信號放大再把模擬量變

成數(shù)字量輸入顯示屏。

儀器測試裝置工作原理方框圖（見圖 3）

4

安裝調(diào)試

4.1 安裝

1） 開箱后，檢查箱內(nèi)所裝物質(zhì)的數(shù)量與外觀質(zhì)量；

2） 根據(jù)核對備件附件；

3） 鋼瓶液化氣出口處裝上 JYT-0.6 減壓閥，該閥的接頭是左旋螺紋，即左旋是緊，

右旋松，注意一定要旋緊。減壓閥的出口和儀器的燃氣進口是錐形接頭，二者用

橡膠管連接，必須用固定夾頭夾緊。安裝完畢，打開鋼瓶開關(guān)，檢查接頭處是否

有液化氣泄漏，可以用肥皂水涂抹在接頭處觀察是否有泡沫冒出。

4） 用 5×3PU 管連接空氣壓縮機出口與儀器上空氣過濾減壓閥的空氣進口。安裝時將

管口用力插入管嘴，必須插到底。若能用手拔出，則重新安裝。取出管子時把接

頭端面往里推，向外拔管子。

5） 用乳膠管（廢液）的一端插入廢液杯的出水口，另一端懸空對準存放廢液杯的器

皿。

6） 電源線連接儀器與電網(wǎng)，空氣壓縮機的電網(wǎng)電源插座要帶開關(guān)裝置。電網(wǎng)電源必

須良好接地。

4.2 調(diào)試

4.2.1 檢查霧化

1）打開空氣壓縮機電源。調(diào)節(jié)空氣過濾減壓閥使壓力表顯示 0.15MPa。

2）把毛細管插入蒸餾水中，取下煙囪罩應(yīng)該看見有水霧飄上來，這是在沒點過火的時

候，也就是說燃燒頭是冷的，點過火就看不見。

3）檢查廢液杯是否有水排出，如果排的不暢，用手捏幾下霧化室下面的乳膠管。

4.2.2 點火預(yù)熱

1）打開面板上的電源開關(guān)，顯示屏顯示“鉀”和“鈉”的字樣，在其下面有數(shù)字。

2）按下面板上的燃氣閥調(diào)節(jié)旋鈕，有“答、答、答”聲音，在點火電極與燃燒頭之間。

有放電火花。

3）開啟空氣壓縮機，把毛細管放入蒸餾水中。

4）新機或多時不用的儀器，要看到廢液杯有水排出再點火。如果排水不暢，水積聚在

霧化室里內(nèi)，用手指反復(fù)擠壓霧化室面得乳膠管，直到排水暢通

5）打開液化氣鋼瓶上的開關(guān)（逆時針）。

6）向下按住燃氣閥旋鈕，從關(guān)閉位置左轉(zhuǎn) 90°，按住不放就能點著火，點著后手指向

里推一下再放手。

7）點火完成，再把燃氣閥向左轉(zhuǎn)（此時不要往里推）一直到不能轉(zhuǎn)為止，此時可以調(diào)

節(jié)微調(diào)閥控制火苗大小，

8）儀器在進蒸餾水的條件下預(yù)熱 30 分鐘，才能進行測試。（注意儀器點火后，不能空

燒，一定要把毛細管放入水中進樣，同時廢液杯有水排出）

4.2.3 開關(guān)儀器注意事項

1）先開電源，再開空氣壓縮機，同時把毛細管放入蒸餾水中。

2）打開液化氣鋼瓶開關(guān)，點火操作。

3）關(guān)機前，在燃燒狀態(tài)下進蒸餾水 5 分鐘清洗，然后先關(guān)液化氣鋼瓶開關(guān)，再關(guān)燃氣

閥，（微調(diào)閥不要關(guān)，下次開機點火儀器能保持原有的火苗大?。ui后切斷儀器和

空氣壓縮機的電源。

4.2.4 被測溶液濃度的選擇

儀器在測試前根據(jù)被測的溶液濃度相應(yīng)的調(diào)整，打開儀器后蓋可以看見豎立著二塊相同

電路板，在電路板上有二個紅顏色的開關(guān)，外面是鉀放大板，里面是鈉放大板，它對應(yīng)溶度

如下：

1#開關(guān) 2#開關(guān) 被測溶度

Off     off      低

On     off      中

On     on      高

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儀器操作

5.1 屏幕說明

電源打開屏幕顯示藍底白字，左面是顯示鉀，右面顯示鈉。對應(yīng)鉀下面二個旋鈕 L 為低

標 H 為高標，鈉下面二個旋鈕也類同。

5.2 操作說明

一般先把濃度選擇放在高濃度的位置（即都“on”），預(yù)熱完成后。放蒸餾水用低標旋鈕

調(diào)“0”，放一組標準溶液中zui高濃度的標樣，用高標調(diào)“100”。再放蒸餾水低標調(diào)“0”，再

放zui高濃度調(diào)“100”。反復(fù)幾次直到數(shù)字穩(wěn)定為止。再把其他幾個標準溶液也讀一下，記下

對應(yīng)數(shù)值。以便計算。如果遇到高標調(diào)不到“100”，就把被測溶度放在“中”的位置即 1#

開關(guān)“on”2#開關(guān)在“off”。再不行換低溶度的位置。

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實例操作及計算

6.1 標準溶液（化鉀+化鈉、鉀離子+鈉離子、氧化鉀+氧化鈉）：

1）蒸餾水；2）0.5mg/100mL（5PPm）；3）1.0 mg/100mL（10PPm）；

4）2.0mg/100mL（20PPm）；5）3.0mg/100mL（30PPm）；6）4.0mg/100mL（40PPm）。

注：以上標準溶液僅為舉例。實際使用的標準溶液應(yīng)根據(jù)被測溶液的濃度而定。只要被測溶

液的濃度落在標準溶液的濃度范圍內(nèi)，zui低標準溶液可以不用蒸餾水，而用 1.0 mg/100mL

（10PPm），2.0mg/100mL（20PPm）等。標準溶液的濃度不超過 4.0mg/100mL（40PPm）。

只要儀器讀數(shù)不溢出，更高濃度也可做，但要多插幾點，以保證讀數(shù)精度。

6.2 操作

1． 蒸餾水用低標旋鈕調(diào)“0”。

2． 4.0mg/100mL 溶液，用高標旋鈕調(diào)“100”（可以更大，如 120、150、180 等小于 999 的

任意數(shù)）。

3． 再放蒸餾水用低標旋鈕調(diào)“0”，再放 4.0mg/100mL 溶液，用高標旋鈕調(diào)“100”，反復(fù)幾

次一直調(diào)到蒸餾水為“0”，4.0mg/100mL 溶液為“100”為至。

4． 標準溶液 2）、3）、4）、5）進樣，記下讀數(shù)。

5． 被測溶液進樣，記下讀數(shù)。

6． 檢查被測溶液對應(yīng)的讀數(shù)在哪二個標準溶液對應(yīng)的讀數(shù)之間。

6.3 計算

1． 被測溶液的讀數(shù)一定要小于zui高濃度標準溶液的讀數(shù)，這里是 4.0mg/100mL 溶液所對應(yīng)

的讀數(shù)。

2． 被測溶液的讀數(shù)為 D，其濃度為 C，比被測溶液讀數(shù)大一點的標準溶液的讀數(shù)為 DH，其

對應(yīng)的溶液為 CH；比被測溶液讀數(shù)小一點的標準溶液的讀數(shù)為 DL，其對應(yīng)的濃度為 CL。

3． 由于火焰是動態(tài)的，所以火焰光度計的讀數(shù)在一定范圍內(nèi)也是動態(tài)的。為彌補這一點，

操作時可以先取得一系列標準溶液的初始數(shù)據(jù)并記錄之。然后，每進一個被測溶液取得

讀數(shù) D 后，馬上進 CL、CH兩個標準溶液，取它們的讀數(shù) DL、DH。

4． 公式： D(儀器讀數(shù))

6.3.1 計算值在標準曲線中的示意圖：

6.3.2 質(zhì)量百分數(shù)的計算：

式中：

C 為上述計算值：單位為 mg/100mL，若以 PPm（μm/mL）為單位，則應(yīng)除以 10。

K 為稀釋倍數(shù)：定容量除以 100mL，即 100mL 的倍數(shù)。

M 為稱量值：單位為 g。

δ為zui終結(jié)果：單位為%。

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三種標準母液的配制

7.1 以 mmol/L 為單位的鉀、鈉標準母液

7.1.1 2.5 mmol/L 鉀標準母液

將化鉀固體試劑放入稱量皿置于烘箱中，在 130℃～150℃下烘 2 小時，取出后置

于干燥中冷卻室溫。在分析天平上稱取 93.19mg，置于 500ml 容量瓶中，以少量水

洗燒杯三次，洗液倒入容量瓶中，然后用水稀釋至滿刻度搖勻。

7.1.2 10mmol/L 鈉標準母液

制備方法同上?；c稱量為 1168.8 mg，制備好的溶液為 2000ml。

7.1.3 0.04mmol/L 鉀和 1.40mmol/L 鈉的混合液

用 50 ml 滴定管，分別吸取 32 ml 鉀標準母液和 280 ml 鈉標準母液注入同一 2000 ml 容

量瓶。每次注入后，用水洗滴定管，洗液注入容量瓶。然后用水稀釋至滿刻度、搖勻。

7.2 以 mg/mL 為單位的氧化鉀、氧化鈉標準母液

7.2.1 0.5mg/mL 氧化鉀標準母液

制備方法同上，化鉀的稱取量為 792 mg，制備好的溶液為 1000 mL，其氧化鉀含量相

當于每毫升 0.5mg。

7.2.2

0.5mg/mL 氧化鈉標準母液

制備方法同上，化鈉的稱取量為 943 mg，制備好的溶液為 1000 mL，其氧化鈉含量相

當于每毫升 0.5mg。

7.2.3 工作曲線用標準溶液

工作曲線應(yīng)由一組標準溶液設(shè)定，組內(nèi)個數(shù)及間隔應(yīng)從工作實際來確定。若被測溶液含

量的變化較穩(wěn)定，則只要在這個含量的較低端及較設(shè)置二個標準值即可，否則要多設(shè)幾

點。

若配制 0.5mg/100mL 的標準溶液可用滴定管移取 10mL 的標準母液，注入 1000mL 的容

量瓶中，用水稀釋至滿刻度、搖勻即可。其他高于此含量的溶液可以類推配制。若要同時測

定化鉀和化鈉的含量可以配它們的混合液。

若被測溶液的含量小于 0.5mg/100mL，應(yīng)將標準母液稀釋，但稀釋倍數(shù)必須是可計算的，

否則將引起定量計算的混亂。

7.3 以μg/mL 為單位的鉀、鈉標準母液

7.3.1 500μg/mL 鉀標準母液

制備方法同上，化鉀的稱取量為 477 mg，制備好的溶液為 500 mL。此溶液的含鉀量

相當于每毫升 500μg，或稱為 500PPm。

7.3.2 500μg/mL 鈉標準母液

制備方法同上，化鈉的稱取量為 636 mg，制備好的溶液為 500 mL。此溶液的含鈉量

相當于每毫升 500μg，或稱為 500PPm。

7.3.3 工作曲線用標準溶液

工作曲線應(yīng)由一組標準溶液設(shè)定，組內(nèi)個數(shù)及間隔值應(yīng)以工作實際來確定。若被測溶液

含量變化較穩(wěn)定，則只要在這含量的較低端及較設(shè)置二個標準值即可，否則要多設(shè)幾點。

若配制 10μg/mL 的標準溶液，可用滴定管移取 10mL 的標準母液，注入 500mL 的容量

瓶中，用水稀釋至滿刻度、搖勻即可。此溶液的含鉀（或鈉）量相當于每毫升 10μg，或稱

為 10 PPm。

其他高于此含量的溶液可以類推配制。若要同時測定鉀和鈉的含量，可以配制它們的混

合液。

若被測溶液的含量小于 10μg/mL，應(yīng)將標準母液稀釋，但稀釋倍數(shù)必須是可計算的，

否則將引起定量計算的混亂。

7.4 mmol/L 和μg/mL 的換算

鉀：1mmol/L=39μg/mL 1μg/mL=0.0256mmol/mL

鈉：1mmol/L=23μg/mL 1μg/mL=0.0435mmol/mL

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注意事項

1） 燃氣和助燃空氣必須是干燥的，純凈而沒有污染的，不要在濕度很高、粉塵很多的

環(huán)境中使用儀器。

2） 儀器與鋼瓶周圍不能擺放易燃易爆物品。實驗環(huán)境必須通風(fēng)良好，有條件的地方可

設(shè)置強排風(fēng)裝置或在通風(fēng)櫥中操作儀器。

3） 必須使用穩(wěn)定的 220V 的電源電壓，工作環(huán)境附近不能有功率較大、頻繁啟動的電

氣設(shè)備。接地線必須可靠接地，不能用零線代替接地線。

4） 操作過程中，燃燒室與煙囪罩都是非常燙，不能將身體靠近或用手接觸。

5） 從廢液杯流出的廢液要集中收集，不要隨意處置，適當處理。

6） 定期保養(yǎng)，保持霧化室、燃燒頭的清潔。如果是測試高鹽樣品，測試完畢后，進樣

毛細管放在蒸餾水燃燒時間適當延長。

7） 在測試一些表面張力較大的樣品，需要加入適量的表面活性劑，同時注意在樣品、

標準溶液和空白中都要加相同的量。

8） 標準溶液必須配制，長期保存要注意保存條件，并要加入適當?shù)囊志鷦?。任?/span>

樣品不能儲存在鈉玻璃的器皿中。

9） 樣品中不能含有顆粒狀物質(zhì)，要過濾后才能測試，操作時經(jīng)常注意液面高度，進樣

時只吸取上層溶液。

9

保養(yǎng)維護

9.1 空氣壓縮機

壓縮機工作 100 小時左右，應(yīng)切斷電源擰下接頭倒出貯氣罐里的積水。環(huán)境潮濕時間適

當縮短。

9.2 空氣過濾器排水

在有壓力的狀態(tài)下，把過濾器下端頂針向上推，積水就會排出，下面放抺布把水放

在抺布上。排盡后手放掉，即復(fù)位。

9.3 清洗

每次測試完，應(yīng)有 5 分鐘左右時間蒸餾水清洗。即進樣毛細管放在蒸餾水中同正常工作

一樣燃燒 5 分鐘，循環(huán)清洗霧化室和燃燒頭。

10 故障排除