Пламенно-эмиссионная спектрометрия

Cтраница 2

Современный атомно-абсорбционный спектрометр с турелью для нескольких ламп с полым катодом, которую можно вращать для выбора нужной лампы, и системой обработки сигналов ( ФЭУ - фотоэлектронный умножитель. [16]

Оборудование для атомно-абсорб-ционной спектрометрии в основном является более дорогим, чем для пламенно-эмиссионной спектрометрии. Обычный атомно-абсорбционный спектрометр стоит от 3000 до 15000 долларов, в то время как простой специализированный ( клинический) прибор для пламенно-эмиссионной спектрометрии часто имеет стоимость до 2000 долларов. [17]

Кривая, иллюстрирующая ионизационную помеху из-за присутствия калия при пламенном опектро. [18]

По причинам, которые будут объяснены ниже, спектральные помехи более характерны для пламенно-эмиссионной спектрометрии, чем для атомно-абсорбционной и атомно-флуорес-центной пламенной спектрометрии. С одной из спектральных помех сталкиваются при пламенно-эмиссионном определении бария в присутствии больших количеств кальция. [19]

Атомные линейчатые спектры, получаемые в дуговом разряде, значительно отличаются от спектров пламенно-эмиссионной спектрометрии, в первую очередь, из-за различия в температуре этих двух источников. В пламени атомы обычно возбуждаются только до нижних возбужденных электронных уровней, поэтому эмиссионные спектры довольно просты. В отличие от этого термическая и электрическая энергия дуги постоянного тока достаточна, чтобы вызвать возбуждение до достаточно высоких энергетических уровней; тем самым становится возможным значительно большее число переходов и в дуге получается более сложный эмиссионный спектр, особенно для тяжелых элементов. Так, эмиссионный спектр железа состоит более чем из 4000 линий, а для урана число эмиссионных линий настолько велико, что спектр кажется почти непрерывным, поэтому он маскирует большинство, если не все, наиболее интенсивные линии других присутствующих элементов. [20]

Число элементов, определяемых методом пламенно-абсорбционной спектрофотометрии гораздо больше, чем методом, пламенно-эмиссионной спектрометрии, так как роль плазмы ограничена только атомизацией вводимых в нее веществ. Всего методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии определяют более 70 различных элементов. [21]

Анализируя предложенные методы определения калия, следует сделать заключение: наилучший во всех отношениях - метод пламенно-эмиссионной спектрометрии. [22]

Как было показано выше, помехи при образовании атомного пара должны быть равнозначными как в атомно-абсорбционной, так и в пламенно-эмиссионной спектрометрии. Часто утверждают, что в атомно-абсорбционной спектрометрии помехи меньше, однако такие различия в помехах наблюдаются при привычном использовании прямоточных горелок для эмиссионной спектрометрии и горелок с системой предварительного смешения для абсорбционной спектрометрии. В настоящее время в высококачественных пламенно-эмиссионных спектрометрах также установлены горелки с системой предварительного смешения. [23]

Работа этих приборов основана на различных принципах: регистрация проводимости, колориметрия, регистрация инфракрасных лучей, кулонометрия, спектрофотометрия, пламенно-эмиссионная спектрометрия, электрохимия и регистрация ядер конденсации. Некоторые из этих методов кратко рассмотрены в приложении А. Среди большого количества показателей, которыми характеризуются любой прибор и метод, одним из наиболее важных является чувствительность. Другим условием надежной работы прибора считается отсутствие помех от других ингредиентов, присутствующих в атмосферном воздухе. Например, двуокись углерода оказывается помехой при использовании приборов, основанных на принципе проводимости, а такие вещества, как озон, окислы азота, некоторые органические соединения и даже мелкодисперсные взвешенные частицы, создают трудности при использовании кулонометрических приборов. Пламенный фотометрический детектор регистрирует скорее общую серу, присутствующую в воздухе, чем двуокись серы отдельно. [24]

Мощность атомной флуоресценции прямо пропорциональна квантовому выходу флуоресценции, поэтому состав пламени имеет в данном случае гораздо большее значение, чем в атомно-абсорбционной или в пламенно-эмиссионной спектрометрии. Пламена, в которых в качестве горючего используют ацетилен, являются эффективными для атомиза-ции проб, но не обеспечивают высокого квантового выхода флуоресценции. Это связано с тем, что радикалы и молекулярные частицы, присутствующие в пламени, являются эффективными тушителями возбужденных атомов, что приводит к уменьшению мощности флуоресценции. Поэтому гораздо более высокие квантовые выходы флуоресценции обеспечивают пламена с водородом в качестве горючего, хотя они и дают недостаточную эффективность переведения вещества в атомный пар. Найдено, что чрезвычайно высокие квантовые выходы флуоресценции обеспечивает пламя водород - аргон - воздух, что является причиной получения очень низких пределов обнаружения элементов при использовании такого пламени. Однако следует отметить, что противоречие между эффективностью перевода в атомный пар растворенного вещества и квантовым выходом флуоресценции все еще является одним из самых важных факторов, ограничивающих применение атомно-флуоресцентной спектрометрии. [25]

Схема простого пламенного эмиссионного спектрометра. [26]

Фактически это уравнение утверждает, что общая мощность РТ, излучаемая атомами в пламени, равна энергии каждого перехода умноженной на число переходов, которые происходят за 1 с Из этого выражения следует, что можно было бы провести количественный анализ частиц с помощью пламенно-эмиссионной спектрометрии и что детектируемое излучение может быть связано непосредственно с концентрацией определенного элемента. [27]

По оборудованию пламенно-эмиссионная спектрометрия является простейшим из пламенных спектрометрических методов. В пламенно-эмиссионной спектрометрии преобразователем химического входного сигнала в выходной сигнал в виде электромагнитного излучения является само пламя. Этот факт становится ясным, если сравнить принципиальную схему спектрохимического прибора ( см. с. В спектрометре образующиеся в пламени атомы возбуждаются с последующим испусканием характеристического излучения. Выделенное излучение далее детектируется и преобразуется в электрический сигнал с помощью подходящего фотодетектора, например фотоумножителя. [28]

Из соотношения распределения Больцмана, приведенного выше, можно видеть, что легкость возбуждения находится в соответствии с различием в энергии между основным и возбужденным состоянием атома. Отсюда следует, что в большинстве случаев пламенно-эмиссионная спектрометрия более чувствительна для определения элементов, имеющих резонансные спектральные линии между 400 и 800 нм, в то время как атомно-абсорбционная спектрометрия более чувствительна для определения элементов, линии которых лежат между 200 и 300 нм. [29]

Из изложенного ясно, что атомно-абсорбционная и пламенно-эмиссионная спектрометрии являются скорее дополняющими, чем конкурирующими методами. Более того, большинство современных атомно-абсорбционных спектрометров может одновременно обеспечивать и возможность проведения анализа с помощью пламенно-эмиссионной спектрометрии. Существуют хорошо опробованные методики определения большинства элементов одним или другим методом. В периодической таблице, изображенной на рис. 20 - 15, показано, какие элементы определяются методами пламенно-эмиссионной спектрометрии, а какие атомно-абсорбционной, какой из этих двух методов предпочтительнее, оптимальные длины волн для использования в каждом методе и минимальные концентрации, обнаруживаемые каждым методом. Как видно, большинство элементов можно обнаружить как пламенно-эмиссионным, так и атомно-абсорбционным методами при концентрациях от млн 1 до млрд-1. Высокая чувствительность, прекрасная воспроизводимость и удобство этих двух методов обусловливают их широкое применение в качестве методов элементного анализа. [30]

Страницы: 1 2 3