Трубчатый атомизатор с поперечным нагревом для атомно-абсорбционной спектрофотометрии

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ТРУБЧАТЫЙ АТОМИЗАТОР С ПОПЕРЕЧНЫМ НАГРЕВОМ ДЛЯ АТОМНО-АБСОРБЦИОННОЙ СПЕКТРОФОТОМЕТРИИ(71) Заявитель Конструкторско-технологическое республиканское унитарное предприятие Нуклон(72) Авторы Бузук Александр Александрович Курейчик Константин Петрович(73) Патентообладатель Конструкторско-технологическое республиканское унитарное предприятие Нуклон(57) Трубчатый атомизатор с поперечным нагревом для атомно-абсорбционной спектрофотометрии, содержащий графитовую трубку с отверстием для подачи пробы, вставленную в трубку графитовую платформу и расположенные диаметрально по окружности трубки графитовые электроды шириной, равной длине средней части трубки, выполненные с ней, как единое целое, причем трубка и электроды выполнены с симметрично скошенными торцами как изображено на фиг. 2, так, что длина трубки в нижней части атомизатора составляет не менее длины платформы. 17323 1 2013.08.30 Изобретение относится к области атомно-абсорбционной спектрофотометрии и предназначено для использовании в атомно-абсорбционном анализе. Известен трубчатый атомизатор, выполненный из графита в виде трубки, содержащей отверстие для подачи пробы и токоподводящие электроды, выполненные в виде цилиндров 1. В данном атомизаторе используется продольный нагрев. Недостатком данного атомизатора является невысокая чувствительность измерений,вызванная неизотермичностью по длине трубки, поскольку центральная часть трубки нагревается до более высокой температуры по сравнению с краями. Из-за значительной массы графита в месте контакта токоподводящих электродов и трубки скорость нагрева такого атомизатора невысока, что ограничивает чувствительность анализа. Известен также трубчатый атомизатор, содержащий графитовую трубку с отверстием для подачи пробы и диаметрально расположенные по сторонам трубки электроды для поперечного разогрева 2. В данном атомизаторе используется поперечный нагрев, что улучшает чувствительность измерений и повышает долговечность трубки, в рабочем положении электроды расположены горизонтально. Недостатком данного атомизатора является недостаточно высокая скорость разогрева трубки, а соответственно, и чувствительность измерений, что обусловлено значительной массой графита на ее краях. Эта масса графита практически не участвует в формировании атомных паров, поскольку они в большей степени концентрируются в верхней части трубки, практически у отверстия для подачи пробы, вместе с горячим нейтральным газом,которым трубка наполнена. Постепенно в течение времени атомизации эти атомы вместе с горячим нейтральным газом удаляются через это отверстие. Поэтому концентрация атомов в трубке отображается в виде пика. Задачей настоящего изобретения является повышение чувствительности измерений за счет повышения скорости разогрева пробы при одновременном уменьшении массы графита трубки. Поставленная задача достигается тем, что в трубчатом атомизаторе с поперечным нагревом для атомно-абсорбционной спектрофетометрии, содержащем графитовую трубку с отверстием для подачи пробы, вставленную в трубку графитовую платформу и расположенные диаметрально по окружности трубки графитовые электроды шириной,равной длине средней части трубки, выполненные с ней как единое целое, трубка и электроды выполнены с симметрично скошенными торцами, как изображено на фиг. 2, так,что длина трубки в нижней части атомизатора составляет не менее длины платформы. На фиг. 1 изображен заявляемый трубчатый атомизатор - вид сверху, со стороны отверстия для подачи пробы. На фиг. 2 изображен заявляемый трубчатый атомизатор - вид с боковой поверхности,со стороны контактного электрода. С целью упрощения на фиг. 1 не показаны стандартные узлы атомизатора - токоподводящие электроды, узлы подвода охлаждающей жидкости, нейтрального газа, наполненный нейтральным газом узел крепления атомизатора. Атомизатор содержит графитовую трубку 1, контакты 2, 4, отверстие для подачи пробы 3, платформу 5 (фиг. 2). Отверстие для подачи пробы выполнено в верхней части трубки. Контакты 2, 4 также выполнены из графита и представляют с трубкой одно целое. Платформа 5 выполнена из графита и вставляется в трубку. Поскольку длина платформы составляет примерно 10 мм, длина трубки в нижней точке составляет также 10 мм. Для примера концы трубки относительно верней левой части торца скошены так, как показано на фигуре. Ширина электродов 2 и 3 устанавливается равной длине средней части трубки. Такое построение атомизатора обеспечивает снижение его массогабаритных показателей, повышает скорость разогрева, а следовательно, и чувствительность измерений. Атомизатор работает следующим образом. 2 17323 1 2013.08.30 Проба подается через отверстие 3 стандартно, посредством капилляра, при этом атомизатор установлен отверствием для подачи пробы вверх, электроды - в горизонтальном положении. После подведения напряжения питания к электроду 2 одной полярности, а к электроду 4 другой полярности, между ними протекает ток разогрева. Разогрев трубки происходит в поперечном направлении. Поскольку масса графита трубки, а следовательно, и площадь ее снижены, то плотность тока между электродами 2 и 4 возрастает, трубка разогревается быстрее по сравнению с прототипом. Атомы испаряются и концентрируются у верхней части трубки, в основном у отверстия для подачи пробы, через которое они постепенно выходят. В случае подачи нейтрального газа в трубку на стадии атомизации, обычный стандартный режим 50 мл/мин,выход атомов за пределы торцов трубки исключен, все атомы выходят через отверстие для подачи пробы. В режиме остановки нейтрального газа в режиме атомизации атомы также выходят через отверстие для подачи пробы, поскольку нейтральный газ при разогревании расширяется в объеме и естественным отверстием для его выхода является отверстие для подачи пробы. Если длину нижей части трубки уменьшить по сравнению с длиной платформы, снижается скорость разогрева платформы, что отрицательно влияет на чувствительность. Кроме того, возможны потери атомов определяемого металла, так как диффузионное облако пробы по длине трубки приближается к длине платформы. Длина нижней части трубки может быть увеличина по сравнению с длиной платформы в случае использования больших объемов пробы, когда требуется определить малые количества металлов. В этом случае диффузионное облако по длине может превышать длину платформы и атомы пробы могут выходить из концов трубки. Длину нижней части трубки в этом случае следует выбрать экспериментально, ориентируясь на максимальную площадь абсорбционного пика. Таким образом, перечисленные отличительные признаки обеспечивают положительный результат в заявляемом изобретении - повышают скорость разогрева трубки, а следовательно, и чувствительность измерений, одновременно снижается масса графита трубки. Перечисленные отличительные признаки не следуют очевидным образом из сегодняшних знаний в данной области науки и техники. Источники информации 1. Атомизатор трубчатый фирмы Перкин-Эльмер. Сайт ЗАО КАРБОТЕК. Кюветы поперечного нагрева СТ-А 03-01-005. 2.1649394 1, 1991 (прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3