Физико-химические методы исследования почв (спектральный эмиссионный анализ почв). Протасова Н.А - 5 стр.

UptoLike

Рубрика: 

5
вводится анализируемая проба. В качестве источников возбуждения
используют высокотемпературное пламя, электрическую дугу , искру и др .
Высокая температура источников возбуждения порядка от 2 до 10 тыс.
градусов переводит исследуемое вещество в парообразное состояние, при
этом молекулы вещества диссоциируют на атомы , а атомы , в свою оче-
редь, теряя электроны, переходят в состояние ионов. Получая дополни -
тельную энергию источника , атомы , ионы и тем более молекулы вещества
переходят в возбужденное состояние. Последующий переход этих частиц в
исходное (нормальное) состояние сопровождается излучением. Излучение
это состоит из испускания атомов всех элементов, присутствующих в про-
бе. Для того чтобы определить содержание элементов в пробе, необходимо
выделить излучение каждого элемента . Это осуществляют с помощью оп-
тических приборов спектрографов, в которых световые лучи с разными
длинами волн отделяются в пространстве друг от друга . Излучение источ-
ника света , разложенное по длинам волн, называется спектром. Спек-
тральные аппараты устроены таким образом, что световые колебания каж -
дой длины волны, попадающие в прибор, образуют одну линию. Сколько
различных волн присутствовало в излучении источника света , столько ли -
ний получается в спектральном аппарате . Атомные спектры элементов со -
стоят из отдельных линий, т.к. в излучении атомов имеются только опре-
деленные волны.
Полученные спектры элементов регистрируют на фотопластинках.
Интенсивность спектральных линий будет зависеть от концентрации опре-
деляемого элемента . Интенсивность линий спектра можно измерить на
специальных приборах-микрофотометрах. Сопоставляя интенсивность ли -
ний спектра исследуемого вещества с интенсивностью спектра эталона,
находят искомую концентрацию элементов.
Таким образом, спектральный анализ включает три этапа:
1. Перевод вещества в парообразное состояние и возбуждение спектров
атомов, ионов и молекул с применением источников возбуждения.
2. Разложение излучения источника в спектр и его регистрация с помо -
щью спектрального аппарата .
3. Изучение полученного спектра и установление содержания элементов
в анализируемой пробе.
2. Подготовка почвенных образцов , эталонов и электродов к
спектральному анализу
2.1. Подготовка почвенных образцов
При отборе проб для спектрального анализа необходимо учитывать
естественную неоднородность объектов исследования, вследствие чего
отобранные образцы должны иметь усредненный и представительный со -
став. На всех этапах от взятия образца в полевых условиях до измельче-
ния и доведения его до воздушно -сухого состояния пробы следует тща-
                                                 5
вво ди тся анали з        и р уе мая п р о б а. В кач е стве и сто ч ни ко в во з        б уж де ни я
и сп о льз  ую твысо ко те мп е р атур но е п ламя, эле ктр и ч е скую дугу, и скр у и др .
В ысо кая те мп е р атур а и сто ч ни ко в во з       б уж де ни я п о р ядка о т 2 до 10 тыс.
гр адусо в п е р е во ди ти ссле дуе мо е ве щ е ство в п ар о о б р аз     но е со сто яни е , п р и
это м мо ле кулы ве щ е ства ди ссо ци и р ую т на ато мы, а ато мы, в сво ю о ч е -
р е дь, те р яя эле ктр о ны, п е р е хо дят в со сто яни е и о но в. П о луч ая до п о лни -
те льную эне р ги ю и сто ч ни ка, ато мы, и о ны и те мб о ле е мо ле кулы ве щ е ства
п е р е хо дятв во з   б уж де нно е со сто яни е . П о сле дую щ и й п е р е хо д эти хч асти ц в
и схо дно е (но р мально е ) со сто яни е со п р о во ж дае тся и з       луч е ни е м. И злуч е ни е
это со сто и ти зи сп ускани я ато мо в все х эле ме нто в, п р и сутствую щ и х в п р о -
б е . Длято го ч то б ы о п р е де ли ть со де р ж ани е эле ме нто в в п р о б е , не о б хо ди мо
выде ли ть и з    луч е ни е каж до го эле ме нта. Э то о сущ е ствляю тс п о мо щ ью о п -
ти ч е ски х п р и б о р о в – сп е ктр о гр афо в, в ко то р ых све то вые луч и с р аз       ными
дли нами во лн о тде ляю тся в п р о стр анстве др уго тдр уга. И з               луч е ни е и сто ч -
ни ка све та, р аз      ло ж е нно е п о дли нам во лн, наз        ывае тся сп е ктр о м. Сп е к-
тр альные ап п ар аты устр о е ны таки мо б р аз          о м, ч то све то вые ко ле б ани якаж -
до й дли ны во лны, п о п адаю щ и е в п р и б о р , о б р аз      ую то дну ли ни ю . Ско лько
р аз  ли ч ных во лн п р и сутство вало в и з       луч е ни и и сто ч ни ка све та, сто лько ли -
ни й п о луч ае тся в сп е ктр ально мап п ар ате . А то мные сп е ктр ы эле ме нто в со -
сто яти зо тде льных ли ни й, т.к. в и з           луч е ни и ато мо в и ме ю тся то лько о п р е -
де ле нные во лны.
         П о луч е нные сп е ктр ы эле ме нто в р е ги стр и р ую т на фо то п ласти нках.
И нте нси вно сть сп е ктр альных ли ни й б уде тз           ави се ть о тко нце нтр аци и о п р е -
де ляе мо го эле ме нта. Инте нси вно сть ли ни й сп е ктр а мо ж но и з                ме р и ть на
сп е ци альных п р и б о р ах-ми кр о фо то ме тр ах. Со п о ставляя и нте нси вно сть ли -
ни й сп е ктр а и ссле дуе мо го ве щ е ства с и нте нси вно стью сп е ктр а этало на,
нахо дяти ско мую ко нце нтр аци ю эле ме нто в.
         Т аки мо б р аз   о м, сп е ктр альный анали звклю ч ае ттр и этап а:
1. П е р е во д ве щ е ства в п ар о о б р аз     но е со сто яни е и во з  б уж де ни е сп е ктр о в
        ато мо в, и о но в и мо ле кул с п р и ме не ни е ми сто ч ни ко в во з    б уж де ни я.
2. Раз      ло ж е ни е и з  луч е ни я и сто ч ни ка в сп е ктр и е го р е ги стр аци я с п о мо -
        щ ью сп е ктр ально го ап п ар ата.
3. И з     уч е ни е п о луч е нно го сп е ктр а и устано вле ни е со де р ж ани яэле ме нто в
        в анали з  и р уе мо й п р о б е .

           2. П од готовкапоч венны х образ цов, эталонов и электрод ов к
                              спектральному анализ у

         2.1. П од готовкапоч венны х образ цов
          П р и о тб о р е п р о б длясп е ктр ально го анали з  а не о б хо ди мо уч и тывать
е сте стве нную не о дно р о дно сть о б ъе кто в и ссле до вани я, всле дстви е ч е го
о то б р анные о б р аз   цы до лж ны и ме ть уср е дне нный и п р е дстави те льный со -
став. На все х этап ах – о твз        яти я о б р аз
                                                   ца в п о ле вых усло ви ях до и з   ме льч е -
ни я и до ве де ни я е го до во з    душ но -сухо го со сто яни я – п р о б ы сле дуе ттщ а-