АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Кількісний емісійний спектральний аналіз

Кількісним параметром емісійного спектрального аналізу є інтенсивність будь-якої лінії визначуваного елемента. Інтенсивність лінії певного елемента безпосередньо залежить від кількості атомів цього елемента, які знаходяться у збудженому стані і який зумовлює випромінювання. Кількість збуджених атомів залежить від концентрації елемента в зразку і умов збудження (температури і геометричних розмірів джерела збудження, швидкості випаровування матеріалу зразка, наявності інших елементів в зразку). Залежність інтенсивності спектральних ліній (І) від концентрації (С) елементів в зразках емпірично встановлено Ломакіним і Шайбе (1930 р.) і теоретично обгрунтована Мандельштамом (1936 р.):

,

де а - коефіцієнт, який залежить від умов збудження;

b - коефіцієнт, який залежить від концентрації і характеризує процес самопоглинання ліній.

Ця залежність в широкому діапазоні концентрацій при постійних умовах збудження виражається графіком, показаним на рис. 2.

При малих концентраціях ця залежність є лінійною (b = 1). При збільшенні концентрації інтенсивність збільшується нелінійно (b < 1). При великих концентраціях інтенсивність перестає зростати (b ≈ 0).

Отже, кількісний атомно-емісійний аналіз може бути здійснений лише при низьких концентраціях аналізованого елемента, коли самопоглинання мінімальне, а коефіцієнт b = 1. Його застосовують для визначення домішок переважно у діапазоні концентрацій від 10^-5 до 5%.

Характеристики джерела збудження впливають на методи виконання кількісного аналізу.

Прилади, у яких використовуються стабільні джерела збудження - газове полум'я, ВЧ і НВЧ розряд, забезпечують сталу величину коефіцієнта а, що дозволяє використовувати простий метод прямого калібрування. Прикладом такого приладу є полум’яний фотометр, який застосовують для аналізу лише деяких лужних та лужноземельних елементів (Na, K, Ca).

Рис.2. Залежність інтенсивності лінії від концентрації при постійних умовах збудження.

Дугові та іскрові джерела збудження є нестабільними, тому для одержання точних результатів необхідно використовувати метод відносного калібрування, який в спектральному аналізі називається методом гомологічних пар.

Суть цього методу полягає в тому, що в спектрах зразків і еталонів вимірюють інтенсивності двох ліній: досліджуваного елемента і елемента-стандарту. Як елемент-стандарт використовують елемент, який складає основу зразків та еталонів, і концентрація якого практично не змінюється. Наприклад, при аналізі сталей таким елементом є залізо. Інколи елемент-стандарт вводять у зразки і еталони в однаковій концентрації. Елементом-стандартом може бути матеріал допоміжного електрода або елементи навколишнього середовища (нітроген, оксиген).

Лінію, яка належить визначуваному елементу, називають аналітичною, лінію елемента-стандарта – лінією порівняння. Останню вибирають так, щоб відношення інтенсивностей пари ліній не залежало від умов збудження, а лише від концентрації досліджуваного елемента. Таку властивість мають пари ліній, для яких різниця енергій збудження не перевищує 1 еВ. Для зручності спостереження бажано, щоб довжини хвиль гомологічних ліній відрізнялись не більше, ніж на 10 нм і відношення їх інтенсивностей (І) знаходилось в діапазоні:

.

Таким чином, в методі гомологічних пар аналітичним сигналом є їх відносна інтенсивність.

Дата добавления: 2015-10-11 | Просмотры: 450 | Нарушение авторских прав