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火焰光度计是一种基于原子发射光谱（AES）原理的定量分析仪器，通过检测样品中特定元素在火焰中激发后发射的特征波长光强度，实现元素含量的测定。其核心过程可分为雾化、激发、分光与检测四个阶段，具体原理如下：
1.雾化与原子化
样品溶液经雾化器喷入高温火焰（如空气-乙炔火焰，温度约2000-3000℃），在火焰中经历蒸发、干燥、解离和原子化过程。例如，含钾（K）的溶液在火焰中首先蒸发为水蒸气，随后有机物分解，最终钾离子（K?）被还原为基态钾原子（K）?；鹧娴母呶禄肪澄蛹し⑻峁┝四芰?，是后续光谱发射的基础。
2.原子激发与特征光谱发射
基态原子吸收火焰的热量后，外层电子跃迁至高能级（激发态）。由于激发态不稳定，电子会自发返回基态或低能级，同时以光子的形式释放能量，形成特定波长的发射光谱。例如，钾原子在激发后发射的特征波长为766.5nm（红色）和769.9nm（近红外），钠（Na）原子则发射589.0nm（黄色）和589.6nm的特征光。这些波长与元素种类一一对应，构成“元素指纹”。
3.分光与特征波长选择
发射光通过滤光片或光栅分光系统，分离出目标元素的特征波长光，屏蔽其他波长的干扰。例如，检测钾时，光栅会将766.5nm和769.9nm的光聚焦至光电探测器，而滤除钠的589nm光及其他背景辐射。分光系统的分辨率直接影响检测特异性，高精度光栅可区分波长差异仅0.1nm的光谱线。
4.光强检测与定量分析
特征波长光经探测器（如光电倍增管）转换为电信号，其强度与样品中元素浓度成正比。通过标准曲线法（预先测定已知浓度标准溶液的光强，绘制浓度-光强曲线）或内标法（加入已知浓度内标元素校正基体效应），可实现样品中钾、钠、锂等碱金属及碱土金属的定量分析。例如，火焰光度计检测血清中的钠离子时，线性范围可达10-200mmol/L，检测限低至0.1mmol/L。
技术优势与局限性
火焰光度计具有操作简便、成本低、分析速度快等优点，广泛应用于临床生化（如电解质检测）、环境监测（如水质钠钾分析）和农业（土壤钾含量测定）等领域。但其局限性在于：仅适用于易激发的碱金属/碱土金属；火焰温度波动可能影响重现性；对高浓度样品需稀释以避免自吸效应（光谱线变窄导致光强非线性下降）。现代仪器通过引入脉冲燃烧控制、双光束校正等技术，已显著提升稳定性与精度。
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