Начинающему аналитику-спектроскописту. Барсуков В.И. - 27 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

тенсивности излучения определяемого элемента, а следовательно, и концентрации элемента в растворе. Таким образом, от-
счет по шкале гальванометра или самописца дает сведения о количественном содержании элемента в растворе.
Нахождение абсолютных значений величин интенсивностей излучения атомов определяемых элементов – трудная задача.
Поэтому в фотометрии пламени для определения концентрации металла в растворе анализируемого образца строят градуиро-
вочный график по эталонным растворам.
Метод фотометрии пламени характеризуется простотой и быстротой выполнения, для его осуществления требуется не-
сложная аппаратура. Этот метод первоначально был разработан для определения щелочных металлов, а затем постепенно
стал использоваться и для определения ряда других элементов, атомы которых способны давать эмиссионный спектр при
сравнительно невысокой температуре пламени, используемом как источник возбуждения спектра.
Как видно из табл. 2.1, чувствительность метода при определении щелочных и щелочноземельных металлов колеблется
от 0,01 до 5,0 мкг/мл элемента в растворе; она зависит от многих факторов: от применяемой аппаратуры (от инструменталь-
ного шума), химического состава пробы, характеристики применяемого пламени и др. Метод позволяет определить ряд эле-
ментов с точностью 2…4 %.
2.1. Чувствительность определения некоторых элементов
методом фотометрии пламени
Элемент
Длина волны атомной спектральной
линии или молекулярной полосы, нм
Чувствительность, мкг/мл
Литий 670,8 0,01
Натрий 589,0…589,6 0,001
Калий 766,5…769,9 0,01
Рубидий 794,8 0,1
Цезий 852,1 10,1
Магний 285,2 5,0
Кальций 422,7 0,06
Стронций 460,7 0,05
Барий 870,0* 0,6*
* Величина длины волны и чувствительность получены по молекулярной полосе BaO.
В качестве источника возбуждения спектра при анализе растворов в фотометрии пламени используют пламя горючих
газов. Вследствие низкой энергии пламени эмиссионные спектры веществ, получаемые в пламени, просты, по сравнению со
спектрами веществ, при возбуждении их в дуге или искре. Тем не менее, в излучении пламени наблюдается три вида спек-
тров: линейчатые спектры из дискретных линий атомов и ионов, полосатые спектры молекул и непрерывные спектры, обу-
словленные излучением или поглощением света твердыми частицами или каплями жидкости. Полосатые спектры могут
быть также вызваны ионизацией, диссоциацией или рекомбинацией молекул и атомов.
Механизм возбуждения спектральных линий в пламени такой же, как и в горячих источниках света – дуге или искре.
Принято считать, что в пламени для наиболее легко возбуждаемого элемента цезия число возбужденных атомов не пре-
вышает 1 %, а для остальных элементов, имеющих большую энергию возбуждения, оно весьма мало.
Ниже приведены температуры (в градусах Цельсия) пламени некоторых газовых смесей, применяемых в фотометрии
пламени:
Светильный газ – воздух ………………………………. 1840
Пропан – воздух ………………………………………… 1925
Ацетилен – воздух ……………………………………… 2250
Водород – кислород …………………………………….. 2600
Светильный газ – кислород …………………………….. 2730
Ацетилен – кислород …………………………………… 3150
Из перечисленных смесей горючих газов с воздухом наиболее часто в аналитической практике применяется воздушно-
ацетиленовое или кислородно-ацетиленовое пламя.
При горении газовой смеси в зонах горения образуются молекулы и радикалы. Наиболее интенсивными в спектрах
пламени являются системы полос таких радикалов, как CH, OH, C
2
, CN и NH, так как у этих радикалов переходы из основ-
ных электронных состояний в возбужденные состояния характеризуются относительно низкой энергией. Их молекулярные
полосы лежат в видимой или в ближней УФ-области эмиссионного спектра и легко наблюдаются в низкотемпературном
пламени. Резонансные переходы молекул O
2
, CO, H
2
О и N
2
, составляющих основную массу газов пламени, образуют в спек-
трах пламени системы полос, расположенных в далеком ультрафиолете, и имеют слабое излучение O
2
и CO.
Собственное излучение пламени может снижать чувствительность определения элементов вследствие его наложения на
излучение определяемых элементов. Особенно сильное излучение имеет пламя в УФ-области спектра при длинах волн
306…330 нм.

Страницы