ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Сравнение атомно-абсорбционной и пламенно-эмиссионной спектрометрии из "Химическое разделение и измерение теория и практика аналитической химии" В пламенно-эмиссионной и атомно-абсорбционной спектрометрии в качестве атомизатора используют пламя, но по некоторым важным аспектам эти два метода различаются. [c.697] Чувствительность. В течение многих лет длилась дискуссия на тему, какой из методов (атомно-абсорбционная спектрометрия или пла-менно-эмиссионная, спектрометрия) лучше для элементного анализа. Сейчас признано, что в большинстве случаев эти методы не являются конкурирующими, а взаимно дополняют друг друга. Элементы, которые лучше всего определяются с помощью пламенно-эмиссионной спектрометрии, обычно не являются теми же самыми, которые преимущественно определяются атомно-абсорбционным методом справедливо и обратное. Причина такого различия довольно проста. [c.697] Элементы, имеющие низкие энергии возбуждения, т. е. элементы, которые легко возбуждаются, будут очень эффективно испускать излучение, если их поместить в высокотемпературное пламя. Этот эмиссионный сигнал, когда его измеряют относительно слабой собственной эмиссии пламени, позволяет проводить достаточно чувствительное обнаружение этого элемента. В отличие от этого элемент, имеющий высокую энергию возбуждения, не будет эффективно возбуждаться в пламени, и большинство атомов этого элемента будут находиться в основном электронном состоянии. Именно такие атомы хорошо определяются абсорбционным методом. [c.697] 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. Элементы, чьи линии лежат между 300 и 400 нм (и также некоторые другие элементы), можно определять с одинаковым успехом с помощью обоих методов. На рис. 20-15, который будет обсуждаться ниже, показаны элементы, которые лучше определяются тем или другим методом. [c.697] Ранее утверждали, что атомно-абсорбционная спектрометрия более чувствительна, чем пламенно-эмиссионная спектрометрия, для определения всех элементов. Это связано с тем, что большинство атомов любого элемента будет оставаться в основном электронном состоянии даже при техлшературах пламени, т. е. большее число атомов склонно к поглощению, нежели к эмиссии. В действительности же для многих элементов чувствительность атомно-абсорбционной спектрометрии хуже, чем пламенно-эмиссионной спектрометрии. Это объясняется главным образом необходимостью в атомно-абсорбционной спектрометрии, как и во всех абсорбционных методах, измерять небольшие различия между двумя большими сигналами (Ро и Р на рис. 20-10), что всегда выполнить труднее, чем измерить просто малый сигнал. [c.698] Помехи. 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. [c.698] Влияние изменения температуры пламени. В обычном пламени большая доля атомов многих элементов находится в основном электронном состоянии, и количество таких атомов зависит от температуры пламени. При изменении температуры пламени соответственно изменяется число возбужденных атомов, поэтому температура оказывает относительно большее влияние на заселенность возбужденного состояния, так как первоначально она меньше, чем заселенность основного состояния. Поэтому казалось бы, что результаты измерения в пламен-но-эмиссионной спектрометрии в большей степени будут зависеть от изменений температуры пламени, чем результаты, полученные в атом-но-абсорбционной спектрометрии. Однако изменения температуры влияют главным образом на степень образования свободных атомов, поэтому оба метода приблизительно в равной мере зависят от этого фактора. [c.698] Как уже рассматривалось ранее, образование свободных атомов в пламени зависит от десольватации капелек, перехода в пар полученных твердых частиц из растворенных веществ и от условий установления равновесий с участием свободных атомов. Все перечисленные процессы в гораздо большей степени зависят от температуры, чем заселенность возбужденного и основного состояний. [c.698] 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 до млрд Высокая чувствительность, прекрасная воспроизводимость и удобство этих двух методов обусловливают их широкое применение в качестве методов элементного анализа. [c.699] Элементы, лучше огфеделяемые атомно-абсорбционным методом, обозначены контурными символами. [c.700] Элементы, которые могут быть определены любым из этих методов, обозначены черным цветом. [c.700] Элементы, которые не могут быть определены атомно-абсорбционным либо пламенно эмиссионным методами, помен ены в заштрихованные кл- тки. Критерии предпочтительности методов основаны ка суш,ественном различии пределов обнаружения элементов. [c.700] Элементы iNa. К. Rb определяли в воздушно-ацетиленовом пламени, все другие — в пламени закись азота — ацетилен. Пределы обнаружения во многих случаях можно понизить при добавлении легкоиопизуюш,ихся элементов, таких как натрий илн калий. [c.700] Индексом ( ) обозначена эмиссионная полоса. [c.700] Вернуться к основной статье