ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
4
Спектральные методы анализа находят широкое применение при
определении химических элементов в почвах, растениях и других биоло -
гических объектах. Основные преимущества спектрального метода состоят
в его универсальности , высокой чувствительности , точности и скорости
определения. Метод дает возможность одновременно в одной навеске почв
без предварительной подготовки определить до 30 элементов. Многие
элементы могут быть определены при содержании 10
-3
-10
-4
%. При опреде-
лении малых концентраций (10
-3
-10
-5
%) точность эмиссионного спек-
трального метода составляет 10-30 %. Применение фотоэлектрических ме -
тодов регистрации спектра при определении высоких концентраций эле-
ментов (от 0.1 % и выше) дает возможность увеличить точность на 1-2 %.
Поэтому наибольшее распространение эмиссионный спектральный анализ
получил для определения щелочных, щелочноземельных элементов в поч-
вах, а также для определения микроэлементов.
1. Основы эмиссионного спектрального анализа
Спектральный анализ – это физический метод качественного и коли -
чественного определения состава вещества, основанный на исследовании
его спектров. В основе спектрального анализа лежит изучение строения
света , который излучается или поглощается анализируемым веществом.
Исходя из последнего , методы спектрального анализа делятся на эмисси -
онные (эмиссия – испускание) и абсорбционные (абсорбция – поглоще-
ние). Спектральный эмиссионный анализ основан на исследовании спек-
тров излучения, а атомно-абсорбционный анализ – на исследовании спек-
тров поглощения атомами или молекулами исследуемого вещества при их
возбуждении.
В основе спектрального анализа лежат следующие физические явле-
ния:
1. Атомы любого элемента дают характерный (индивидуальный) для
данного элемента спектр излучения.
2. Интенсивность излучения зависит от концентрации элемента в пробе.
Общая схема эмиссионного спектрального анализ довольно проста и
включает в себя следующие операции и процессы . Для того чтобы вещест-
во излучало свет, необходимо передать ему дополнительную энергию.
Атомы и молекулы анализируемого вещества при этом переходят в возбу-
жденное состояние. Возвращаясь в обычное состояние, они отдают избы-
точную энергию в виде света . Характер света , излучаемого твердыми те -
лами или жидкостями , обычно очень мало зависит от химического состава
и поэтому его нельзя использовать для анализа . Совсем иной характер
имеет излучение газов. Это излучение (газов) отражает состав анализируе -
мой пробы. В связи с этим при эмиссионном анализе перед возбуждением
вещества его нужно перевести в газообразное состояние. Перевод анализи -
руемого вещества в газообразное состояние и последующее возбуждение в
нем атомов и молекул осуществляют в источниках возбуждения, в которые
4 Сп е ктр альные ме то ды анали з а нахо дят ш и р о ко е п р и ме не ни е п р и о п р е де ле ни и хи ми ч е ски х эле ме нто в в п о ч вах, р асте ни ях и др уги х б и о ло - ги ч е ски х о б ъе ктах. Осно вные п р е и мущ е ства сп е ктр ально го ме то да со сто ят в е го уни ве р сально сти , высо ко й ч увстви те льно сти , то ч но сти и ско р о сти о п р е де ле ни я. М е то д дае тво змо ж но сть о дно вр е ме нно в о дно й наве ске п о ч в б е зп р е двар и те льно й п о дго то вки о п р е де ли ть до 30 эле ме нто в. М но ги е эле ме нты мо гутб ыть о п р е де ле ны п р и со де р ж ани и 10-3-10-4 %. П р и о п р е де - ле ни и малых ко нце нтр аци й (10-3-10-5 %) то ч но сть эми сси о нно го сп е к- тр ально го ме то да со ставляе т10-30 %. П р и ме не ни е фо то эле ктр и ч е ски х ме - то до в р е ги стр аци и сп е ктр а п р и о п р е де ле ни и высо ки х ко нце нтр аци й эле - ме нто в (о т0.1 % и выш е ) дае тво з мо ж но сть уве ли ч и ть то ч но сть на 1-2 %. П о это му наи б о льш е е р асп р о стр ане ни е эми сси о нный сп е ктр альный анали з п о луч и л для о п р е де ле ни я щ е ло ч ных, щ е ло ч но зе ме льных эле ме нто в в п о ч - вах, а такж е дляо п р е де ле ни ями кр о эле ме нто в. 1. О сновы эмиссионного спектрального анализ а Сп е ктр альный анали з– это фи з и ч е ски й ме то д кач е стве нно го и ко ли - ч е стве нно го о п р е де ле ни я со става ве щ е ства, о сно ванный на и ссле до вани и е го сп е ктр о в. В о сно ве сп е ктр ально го анали з а ле ж и т и з уч е ни е стр о е ни я све та, ко то р ый и з луч ае тся и ли п о гло щ ае тся анали з и р уе мым ве щ е ство м. И схо дя и зп о сле дне го , ме то ды сп е ктр ально го анали з а де лятся на эми сси - о нные (эми сси я – и сп ускани е ) и аб со р б ци о нные (аб со р б ци я – п о гло щ е - ни е ). Сп е ктр альный эми сси о нный анали зо сно ван на и ссле до вани и сп е к- тр о в и злуч е ни я, а ато мно -аб со р б ци о нный анали з– на и ссле до вани и сп е к- тр о в п о гло щ е ни я ато мами и ли мо ле кулами и ссле дуе мо го ве щ е ства п р и и х во з б уж де ни и . В о сно ве сп е ктр ально го анали з а ле ж атсле дую щ и е фи з и ч е ски е явле - ни я: 1. А то мы лю б о го эле ме нта даю т хар акте р ный (и нди ви дуальный) для данно го эле ме нта сп е ктр и з луч е ни я. 2. И нте нси вно сть и з луч е ни яз ави си то тко нце нтр аци и эле ме нта в п р о б е . Об щ ая схе ма эми сси о нно го сп е ктр ально го анали здо во льно п р о ста и вклю ч ае тв се б ясле дую щ и е о п е р аци и и п р о це ссы. Длято го ч то б ы ве щ е ст- во и з луч ало све т, не о б хо ди мо п е р е дать е му до п о лни те льную эне р ги ю . А то мы и мо ле кулы анали з и р уе мо го ве щ е ства п р и это мп е р е хо дятв во з б у- ж де нно е со сто яни е . В о з вр ащ аясь в о б ыч но е со сто яни е , о ни о тдаю ти з б ы- то ч ную эне р ги ю в ви де све та. Х ар акте р све та, и з луч ае мо го тве р дыми те - лами и ли ж и дко стями , о б ыч но о ч е нь мало з ави си то тхи ми ч е ско го со става и п о это му е го не льз я и сп о льз о вать для анали з а. Со все м и но й хар акте р и ме е ти з луч е ни е газ о в. Э то и з луч е ни е (газ о в) о тр аж ае тсо став анали з и р уе - мо й п р о б ы. В связ и с эти мп р и эми сси о нно манали з е п е р е д во зб уж де ни е м ве щ е ства е го нуж но п е р е ве сти в газ о о б р азно е со сто яни е . П е р е во д анали з и- р уе мо го ве щ е ства в газ о о б р аз но е со сто яни е и п о сле дую щ е е во з б уж де ни е в не мато мо в и мо ле кул о сущ е ствляю тв и сто ч ни ках во з б уж де ни я, в ко то р ые
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- …
- следующая ›
- последняя »