Атомно-абсорбционная спектрометрия. Крысанова Т.А - 5 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

5
непламенного атомизатора; Н .С. Полуэктов с сотрудниками разработали способ
беспламенного определения ртути в воде, донных осадках и биологических
объектах; И .А . Нивчук - методику определения легирующих элементов в стали
и алюминиевых сплавах; К .П . Столяров и А . К . Чарыков предложили методы
экстракционно - атомно- абсорбционного определения элементов в объектах
окружающей среды .
В настоящее время работы по атомно- абсорбционной спектроскопии
ведутся в различных направлениях: разрабатываются методы анализа газов и
изотопного состава элементов ; ведутся измерения абсолютных величин сил
осцилляторов и ширины резонансных линий , коэффициентов диффузии паров
элементов в инертных газах. Особенно широко метод используется для анализа
элементного состава вещества.
1.2. Поглощение света атомами
При поглощении кванта света h ν свободный атом А переходит в
возбужденное состояние А * :
А + hν = А *
где h –постоянная Планка; ν - частота, определяемая условиями Бора,
*
A
A
E-E
ν =
h
где
*
A
E
и
A
- энергия атома в возбужденном и основном состояниях
соответственно.
Наиболее вероятным изменением энергетического состояния атома при
возбуждении является его переход на уровень, ближайший к основному
энергетическому состоянию , т.е. резонансный переход.
Если на невозбужденный атом направить излучение с частотой , равной
частоте резонансного перехода, кванты света будут поглощаться атомами, и
интенсивность излучения будет уменьшаться . Аналитический сигнал
( уменьшение интенсивности излучения ) связан с числом невозбужденных
атомов .
Интенсивность спектральной линии I
kn
приближенно определяется
выражением :
I
kn
= N
k
·A
kn
·hν
kn
где N
k
– число атомов в возбужденном состоянии; А
kn
– вероятность перехода из
возбужденного состояния k в более низкое состояние n; ν
kn
– частота,
соответствующая этому переходу; h – постоянная Планка, равная 6,62·10
-34
Дж·с .
Для термически равновесной плазмы распределение атомов по степеням
возбуждения (заселенность энергетических уровней ) определяется законом
Больцмана:
⋅⋅
⋅
kk
k
0
gE
N=Nexp(-)
gkT
                                           5
неп ламенног  оатомизатора; Н .С. П олуэктов с сотруд никами разработали сп особ
бесп ламенног  о оп ред еления ртути в в од е, д онны х осад ках и биолог  ических
объ ектах; И .А . Н ив чук - метод икуоп ред еления лег ирую щ их элементов в стали
и алю миниев ы х сп лав ах; К .П . Столяров и А .К . Ч ары ков п ред ложили метод ы
экстракционно - атомно-абсорбционног        о оп ред еления элементов в объ ектах
окружаю щ ей сред ы .
      В настоящ ее в ремя работы п о атомно-абсорбционной сп ектроскоп ии
в ед утся в различны х нап рав лениях: разрабаты в аю тся метод ы анализа г  азов и
изотоп ног  о состав а элементов ; в ед утся измерения абсолю тны х в еличин сил
осцилляторов и ш ирины резонансны х линий , коэффициентов д иффузии п аров
элементов в инертны х г    азах. О собеннош ирокометод исп ользуется д ля анализа
элементног   осостав ав ещ еств а.

                          1.2. Погл ощ ениесвет а а т ом а м и

      П ри п ог  лощ ении кв анта св ета hν св обод ны й атом А п ереход ит в
в озбужд енное состояние А *:
                                        А + hν = А *
 гд е h – п остоянная П ланка; ν - частота, оп ред еляемая услов иями Бора,
                                           E A* - E A
                                      ν=
                                               h
г д е E A* и E A - энерг    ия атома в в озбужд енном и основ ном состояниях
соотв етств енно.
       Н аиболее в ероятны м изменением энерг        етического состояния атома п ри
в озбужд ении яв ляется ег   о п ереход на уров ень, ближай ш ий к основ ному
энерг    етическомусостоянию , т.е. резо на нс ны й перехо д.
       Е сли на нев озбужд енны й атом нап рав ить излучение с частотой , рав ной
частоте резонансног    о п ереход а, кв анты св ета буд ут п ог лощ аться атомами, и
интенсив ность излучения буд ет уменьш аться. А налитический сиг                 нал
(уменьш ение интенсив ности излучения) св язан с числом нев озбужд енны х
атомов .
       И нтенсив ность сп ектральной линии Ikn п риближенно оп ред еляется
в ы ражением:
                                       Ikn = Nk·Akn ·hν kn
г д е Nk – числоатомов в в озбужд енном состоянии; А kn – в ероятность п ереход аиз
в озбужд енног   о состояния k в более низкое состояние n; ν kn – частота,
соотв етств ую щ ая этому п ереход у; h – п остоянная П ланка, рав ная 6,62·    10-34
Д ж·  с.
       Д ля термически рав нов есной п лазмы расп ред еление атомов п остеп еням
в озбужд ения (заселенность энерг       етических уров ней ) оп ред еляется законом
Больц мана:
                                             g           E
                                   N k = N ⋅ k ⋅ exp(- k )
                                             g0        k ⋅T

Страницы