|
АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология
|
Виды спектральных анализов
Главное свойство линейчатых спектров состоит в том, что длины волн (иличастоты) линейчатого спектра какого-либо вещества зависят только от свойстватомов этого вещества, но совершенно не зависят от способа возбуждениясвечения атомов. Атомылюбого химического элемента дают спектр, не похожий на спектры всех другихэлементов: они способны излучать строго-определенный набор длин волн.На этом основан спектральный анализ - метод определения химического состававещества по его спектру. Подобно отпечаткам пальцев у людей линейчатыеспектры имеют неповторимую индивидуальность. Неповторимость узоров на кожепальца помогает часто найти преступника. Точно так же благодаряиндивидуальности спектров имеетсявозможность определить химический состав тела. С помощью спектральногоанализа можно обнаружить данный элемент в составе сложного вещества. Этоочень чувствительный метод.На данное время известны следующие виды спектральных анализов - атомныйспектральный анализ (АСА) (определяет элементный состав образца по атомным(ионным) спектрам испускания и поглощения), эмиссионный АСА (по спектрамиспускания атомов, ионов и молекул, возбуждённым различными источникамиэлектромагнитного излучения в диапазоне от g-излучения до микроволнового), атомно-абсорбционный СА (осуществляют по спектрам поглощенияэлектромагнитного излучения анализируемыми объектами (атомами, молекулами,ионами вещества, находящегося в различных агрегатных состояниях)), атомно-флуоресцентный СА, молекулярный спектральный анализ (МСА) (молекулярный состав веществ по молекулярным спектрам поглощения, люминесценциии комбинационного рассеяния света.), качественный МСА (достаточноустановить наличие или отсутствие аналитических линий определяемых элементов.По яркости линий при визуальном просмотре можно дать грубую оценку содержаниятех или иных элементов в пробе), количественный МСА (осуществляютсравнением интенсивностей двух спектральных линий в спектре пробы, одна изкоторых принадлежит определяемому элементу, а другая (линия сравнения) -основному элементу пробы, концентрация которого известна, или специальновводимому в известной концентрации элементу).В основе МСА лежит качественное и количественное сравнение измеренного спектраисследуемого образца со спектрами индивидуальных веществ. Соответственноразличают качественный и количественный МСА. В МСА используют различные видымолекулярных спектров, вращательные [спектры в микроволновой и длинноволновойинфракрасной (ИК) областях], колебательные и колебательно-вращательные [спектрыпоглощения и испускания в средней ИК-области, спектры комбинационного рассеяниясвета (КРС), спектры ИК-флуоресценции], электронные, электронно-колебательные иэлектронно-колебательно-вращательные [спектры поглощения и пропускания ввидимой и ультрафиолетовой (УФ) областях, спектры флуоресценции]. МСА позволяетпроводить анализ малых количеств (в некоторых случаях доли мкг и менее)веществ, находящихся в различных агрегатных состояниях.Количественный анализ состава вещества по его спектру затруднен, так какяркость спектральных линий зависит не только от массы вещества, но и отспособа возбуждения свечения. Так, при низких температурах многиеспектральные линии вообще не появляются. Однако при соблюдении стандартныхусловий возбуждения свечения можно проводить и количественный спектральныйанализ.Самым точным из перечисленных анализов является атомно-абсорбционный СА. Методика проведения ААА по сравнению с др. методами значительно проще, для негохарактерна высокая точность определения не только малых, но и большихконцентраций элементов в пробах. ААА с успехом заменяет трудоёмкие и длительныехимические методы анализа, не уступая им в точности. Заключение В настоящее время определены спектры всех атомов и составлены таблицыспектров. С помощью спектрального анализа были открыты многие новыеэлементы: рубидий, цезий и др. Элементам часто давали названия в соответствиис цветом наиболее интенсивных линий спектра. Рубидий дает темно-красные,рубиновые линии. Слово цезий означает «небесно-голубой». Это цвет основныхлиний спектра цезия.Именно с помощью спектрального анализа узнали химический состав Солнца извезд. Другие методы анализа здесь вообще невозможны. Оказалось, что звездысостоят из тех же самых химических элементов, которые имеются и на Земле.Любопытно, что гелий первоначально открыли на Солнце, и лишь затем нашли ватмосфере Земли. Название этогоэлемента напоминает об истории его открытия: слово гелий означает впереводе «солнечный».Благодаря сравнительной простоте и универсальности спектральный анализявляется основным методом контроля состава вещества в металлургии,машиностроении, атомной индустрии. С помощью спектрального анализаопределяют химический состав руд и минералов.Состав сложных, главным образом органических, смесей анализируется по ихмолекулярным спектрам.Спектральный анализ можно производить не только по спектрам испускания, но ипо спектрам поглощения. Именно линии поглощения в спектре Солнца и звездпозволяют исследовать химический состав этих небесных тел. Ярко светящаясяповерхность Солнца - фотосфера - дает непрерывный спектр. Солнечнаяатмосфера поглощает избирательно свет от фотосферы, что приводит к появлениюлиний поглощения на фоне непрерывного спектра фотосферы.Но и сама атмосфера Солнца излучает свет. Во время солнечных затмений, когдасолнечный диск закрыт Луной, происходит обращение линий спектра. На местелиний поглощения в солнечном спектре вспыхивают линии излучения.В астрофизике под спектральным анализом понимают не только определениехимического состава звезд, газовых облаков и т. д., но и нахождение поспектрам многихдругих физических характеристик этих объектов: температуры, давления,скорости движения, магнитной индукции.Важно знать, из чего состоят окружающие нас тела. Изобретено много способовопределения их состава. Но состав звезд и галактик можно узнать только спомощью спектрального анализа.Экспрессные методы АСА широко применяются в промышленности, сельском хозяйстве,геологии и многих др. областях народного хозяйства и науки. Значительную рольАСА играет в атомной технике, производстве чистых полупроводниковых материалов,сверхпроводников и т. д. Методами АСА выполняется более 3/4 всех анализов в металлургии. С помощью квантометров проводят оперативный (втечение 2-3 мин) контроль в ходе плавки в мартеновском и конвертерномпроизводствах. В геологии и геологической разведке для оценки месторожденийпроизводят около 8 млн. анализов в год. АСА применяется для охраны окружающейсреды и анализа почв, в криминалистике и медицине, геологии морского дна иисследовании состава верхних слоев атмосферы, приразделении изотопов и определении возраста и состава геологических иархеологических объектов и т. д.Итак, спектральный анализ применяется почти во всех важнейших сферахчеловеческой деятельности. Таким образом, спектральный анализ является однимиз важнейших аспектов развития не только научного прогресса, но и самогоуровня жизни человека.
Дата добавления: 2015-10-11 | Просмотры: 464 | Нарушение авторских прав
|
