ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Спектральные методы из "Методы количественного анализа" Физические методы анализа — группа методов, основанных на измерении с помощью приборов физических свойств анализируемых веществ или их растворов, зависящих от изменений количественного состава. При анализе физическими методами применение химических реакций исключено. Физические методы часто отличаются низким пределом обнаружения, объективностью результатов, возможностью автоматизации. Физические методы далеко не всегда специфичны — на измеряемую величину влияет не только концентрация определяемого вещества, но и содержание почти всегда присутствующих других веществ. Физические методы особенно эффективны для анализа двухкомпонентных объектов. Достаточной специфичностью отличаются эмиссионные спектральные методы. [c.13] Физические методы (например, потенциометрия, кондукто-метрия) следует отличать от родственных физико-химических методов (например, потенциометрическое титрование, кондукто-метрическое титрование) [39, 40]. [c.13] Основные физические методы анализа — спектральные, электрометрические, радиометрические, термометрические и некоторые другие. [c.13] Пользуются различными источниками возбуждения спектра [42—44]. Названия некоторых вариантов спектрального анализа связаны с применяемым источником возбуждения. [c.14] Фотометрия пламени, пламенная фотометрия, спектрофото-метрия пламени, пламенно-эмиссионная спектроскопия, спектрометрия пламени — вариант спектрального атомно-эмиссионного анализа, основанный на непосредственном измерении интенсивности спектрального излучения жидкого или твердого анализируемого образца, вводимого в распыленном виде в бесцветное газовое пламя как источник возбуждения. Пламя обладает меньшей энергией возбуждения, чем дуга или искра, поэтому оно возбуждает интенсивную эмиссию только у элементов с низким потенциалом возбуждения (щелочные, щелочноземельные элементы, таллий). Если раствор вводят в пламя с постоянной скоростью, то интенсивность излучения зависит от концентрации определяемого элемента (градуировочный график). Фотометр регистрирует излучение только одной длины волны, он применяется для определения одного элемента. Для одновременного определения нескольких элементов служит спектрофотометрия пламени [13, 57]. [c.14] Дуговой спектральный метод (источник возбуждения — дуга постоянного Или переменного тока). Атомы возбуждаются в дуговом разряде, электроды угольные. Метод применяют для анализа тугоплавких металлов [5]. [c.14] Искровой спектральный метод, источник возбуждения — высоковольтная конденсированная искра, атоМы возбуждаются в искровом разряде (10—100 кВ), температура искры достигает 10000—20000 К. Применяют главным образом для определения малых количеств (следов) элементов [41]. [c.14] По способу оценки интенсивностей линий в спектре различают следующие методы. [c.14] Фотографический эмиссионный спектральный метод — метод измерения относительной интенсивности линий путем фотографирования спектров. На фотопластинке после проявления получают ряд линий, степень почернения которых измеряют при помощи микрофотометра. Последняя пропорциональна интенсивности излучения, значит и концентрации соответствующего элемента [41,42]. [c.14] Метод трех эталонов — вариант фотографического спектрального анализа. На одну пластинку фотографируют спектр анализируемого образца и спектры трех эталонов с известным содержанием определяемого элемента. По данны.м для эта.лонов строят градуировочный график (т.е. график зависимости относительного почернения пары линий от логарифма концентраций), пользуясь которым находят содержание данного элемента в образце. Метод особенно пригоден для одновременного анализа большого ряда образцов [13]. [c.15] Фотоэлектрический эмиссионный спектральный метод — каждую аналитическую линию выделяют из спектра при помощи выходной щели полихроматора и регистрируют фотоэлементом [41—43]. [c.15] Коэффициент К находят заранее в опытах с известными количествами А и стандарта. [c.15] Можно также сравнивать интенсивность аналитических линий вещества А в спектре анализируемой пробы с интенсивностями той же линии в спектре нескольких стандартов с различными содержаниями вещества А (метод внешнего стандарта). Метод позволяет определять все элементы системы Д.И. Менделеева, начиная с лития. При анализе образец не разрушается, возможен локальный анализ, т.е. установление характера распределения элементов по поверхности объектов [46, 50, 51]. [c.15] Локально-распределительный метод — последовательное точечное исследование поверхностного слоя пробы. Для ряда точек получают информацию о природе и количественном содержании составных частей. Возможен также послойный анализ. Метод применяют для изучения распределения примеси на поверхности и в объеме анализируемого твердого материала. [c.15] Метод устанавливает неоднородность материала без разрушения образца. Размер области, в которой возможен локальный анализ, называют локальностью. Различают продольную (по глубине) и поперечную (по поверхности) локальность. Локальные методы основаны на применении разных вариантов спектрального анализа [46—49]. [c.16] Лазерная спектроскопия, лазерный микроанализ, лазерный локальный микроспектральный анализ — лазерный луч служит источником энергии для испарения материала и для возбуждения оптического спектра (температура до 8 10 К). Под действием лазерного луча на поверхности образца получаются кратеры диаметром 10—200 мкм и глубиной 10—100 мкм. Вблизи поверхности анализируемого объекта над кратером образуется микроплазма, испаряется около 10 —10 г анализируемого материала. Микроплазма проектируется на щель спектрографа. Абсолютный предел обнаружения достигает 10 —10 г. Метод применяют для установления локального распределения составных частей в разных участках поверхности образцов [46, 53]. [c.16] Ионный микроанализ — метод локального анализа. Анализируемый объект облучают сфокусированным пучком первичных ионов (диаметр пучка 1 —100 мкм, энергия порядка 10 Дж, плотность тока 0,1 —10 А/м ). Эмиссия вторичных ионов, которую регистрируют масс-спектрометром, зависит при прочих равных условиях от концентрации определяемого элемента. Локальность по поверхности 1—10 мкм, по глубине 1—5 нм. Пределы обнаружения 10 —Ю % [54]. [c.16] Оже-спектроскопия — неразрушающий метод локального анализа. Основан на использовании высокоэнергетических электронов или рентгеновского излучения для удаления электронов с внутренних энергетических уровней с последующим измерением их энергии (энергия Оже-электронов). Работу проводят в высоком вакууме [54, 55]. [c.16] Электронная спектроскопия для химического анализа, ЭСХА, рентгеноэлектронная спектроскопия основана на рентгеновском фотоэффекте и предназначена главным образом для изучения состава поверхностных слоев и пленок [46, 47]. [c.16] Вернуться к основной статье