ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Аналитические приложения и процедуры из "Аналитическая химия Том 2" В принципе, РФС не требует большой пробоподготовки. Стандартный держатель пробы в приборе РФС вмещает диски диаметром от 1 до 3 см и высотой до 1 см. После приведения твердой пробы к нужному размеру ее можно помещать в прибор для проведения количественного анализа. Порошки и жидкости помещают в чашку с тонким окном (Mylar) на дне. [c.82] Для правильного количественного анализа следует обратить особое внимание на однородность пробы и гладкость ее поверхности, потому что характеристическое рентгеновское излучение исходит из первых нескольких микрометров поверхности пробы. [c.82] Металлические пробы готовят путем вытачивания из них дисков. Одну из поверхрюстей диска затем шлифуют абразивом, таким, как оксид алюминия или карбид кремния, и, если необходимо, полируют с алмазной пастой (например, определение меди в алюминии требует, чтобы шероховатость поверхности была меньше 10 мкм). [c.82] Ряд материалов (например, руды, минералы, осадки и высушенные замораживанием биологические материалы) анализируют методом РФС, сначала растирая их, а затем размальшая в тонкий порошок с частицами менее 50 мкм в диаметре. Затем порошок прессуют в таблетку. Если необходимо, добавляют 5-10% связующего материала (целлюлоза, поливинилацетат), чтобы сделать таблетку механически устойчивой. Прессованные таблетки отвечают требованиям для определения следов и примесных элементов. [c.82] Определение следовых и примесных элементов в жидкостях можно проводить напрямую без пробоподготовки. Типичным примером служит определение серы в диапазоне концентраций 1-100 млн в нефтепродуктах. Для более низких концентраций требуется предварительное концентрирование. Ионы переходных металлов в воде могут быть собраны на ионообменной смоле, например Ке1ех-100. Затем смолу можно спрессовать в таблетку и анализировать обычным путем. РФС полного отражения позволяет проводить прямой анализ воды с пределами обнаружения на уровне млрд , просто помещая каплю на отражатель (рис. 8.3-16,6). [c.83] Взвешенные материалы, такие, как атмосферные частицы и частицы, взвешенные в жидкости, можно анализировать после фильтрования через подходящий фильтр. После прокачивания нескольких кубометров воздуха через фильтр Nu lepore с размером пор 0,4 мкм частицы аэрозоля образуют на фильтре тонкий слой. Эту тонкую пленку можно напрямую анализировать методом РФС с пределами обнаружения переходных и тяжелых элементов порядка нг на кубический метр воздуха. Следовательно, РФС очень удобна для мониторинга загрязнений воздуха. [c.83] Качественный анализ с помощью РФС в принципе очень прост и основан на точном измерении энергии или длины волны наблюдаемых флуоресцентных линий. Так как спектрометры РФСВД работают последовательно, необходимо проводить сканирование 20. Идентификация следов элементов может осложняться наличием отражений более высокого порядка или сателлитных линий основных элементов. В РФС с энергетической дисперсией полный рентгеновский спектр может быть получен одновременно. Идентификация пиков, однако, затруднена из-за более низкого разрешения спектрометра с ЭД. Программное обеспечение для качественного анализа помогает спектроскописту, показьшая маркеры KLM на спектре. Маркеры KLM показывают теоретическое положение К-, L- и М-линий элемента как вертикальные линии. Когда эти линии совпадают с наблюдаемыми максимумами пиков в спектре, элемент идентифицируют положительно (как это принято в атомной эмиссии). [c.83] Количественный анализ тонких пленок, например фильтров с частицами аэрозоля, можно выполнять простым сравнением скорости счета для отдельного элемента в пробе со скоростью счета, полученной для стандартной тонкой пленки, поскольку влияние основы практически отсутствует. [c.85] Погрешность измерения этих чувствительностей связана главным образом с неопределенностью поверхностной плотности этих стандартов (мкг-см ) и составляет по оценке 5% (относительное стандартное отклонение). [c.86] Погрешности здесь являются результатом статистики счета и получены при обработке спектра. Отсчет для ванадия не является значимым, поскольку найденная площадь пика (110 отсчетов) составляет менее 3 стандартных отклонений. Для ванадия мы можем привести лишь верхний предел. [c.86] Погрешности для концентраций получены путем объединения погрешностей чувствительности и погрешности из-за статистики счета. [c.86] Эти погрешности отражают погрешность измерения (воспроизводимость). Погрешность, связанную с пробоотбором (может быть велика при пробоотборе аэрозоля), во внимание не принимали. [c.86] Для определения следов и примесей элементов в сплавах, таблетках минералов и жидкостях можно использовать линейные градуировочные графики при условии, что концентрации основного элемента в стандартах и исследуемых пробах очень близки. В этом случае влияние основы будет одинаковым. [c.86] Этот градуировочный график показан на рисунке. [c.87] Затем была измерена проба чугуна с неизвестным содержанием углерода, интенсивность рентгеновского излучения С Ка составила 233 отсчет/с, что соответствует концентрации С 3,28 масс.%. Химический анализ этой пробы дал значение концентрации 3,34 масс.%, т. е. относительная разность составляет 1,8%. [c.87] Метод фундаментальных параметров [8.3-15] 0С1Юван на физической теории образова1шя рентгеновского излучения. Он требует точных знаний формы спектра возбуждения, эффективности детектора и фундаментальных параметров, таких, как сечение фотоэлектронного поглощения и выход флуоресценции. Метод связан с вычислительными трудностями, потому что уравне-1ше фундаментальных параметров связывает интенсивность одного элемента с концентрациями всех элементов, присутствующих в пробе, так что требуется численное решение системы (интегральных) уравнений. Метод фундаментальных параметров представляет особый интерес, потому что он позволяет проводить полуколичественный (относительное стандартное отклонение от 5 до 10%) анализ проб совершенно неизвестного состава. При надлежащей градуировке может быть достигнута погрешность порядка 1%. [c.88] В целом, правильность РФСЭД несколько хуже, чем получаемая в РФСВД, потому что процедура обработки спектра (определение чистой площади пиков) вносит дополнительные ошибки. [c.89] Основным преимуществом РФС, особенно РФСВД, является ее широкий динамический диапазон. Можно одновременно и из одной пробы определять элементы, содержащиеся на уровне процентов и на уровне миллионных долей. Другим преимуществом в сравнении с прочими аналитическими методами является анализ твердых проб без растворения. Это позволяет осуществлять полный многоэлементный анализ за несколько минут при использовании многоканального прибора РФСВД (например, в производстве стали). [c.90] Вернуться к основной статье