Эмиссионная спектроскопии источники спектра

Спектральный анализ (эмиссионный) — физический метод качественного и количественного анализа состава вещества на основе изучения спектров. Оптический С. а. характеризуется относительной простотой выполнения, экспрессностью, отсутствием сложной подготовки проб к анализу, незначительным количеством вещества (10—30 мг), необходимого для анализа на большое число элементов. Спектры эмиссии получают переведением вещества в парообразное состояние и возбуждением атомов элементов нагреванием вещества до 1000—10 000°С. В качестве источников возбуждения спектров прп анализе материалов, проводящих ток, применяют искру, дугу переменного тока. Пробу помещают в кратер одного из угольных электродов. Для анализа растворов широко используют пламя различных газов. Качественный н полуколичественныйС. а. сводятся к установлению наличия или отсутствия в спектре характерных линий и оценки по их интенсивностям содержания искомых элементов. Количественное определение содержания элемента основано на Эмпирической зависимости (при малых содержаниях) интенсивности спектральных линий от концентрации элемента в пробе. С. а.— чувствительный метод и широко применяется в химии, астрофизике, металлургии, машиностроении, геологической разведке и др- МетодС. а. был предложен в 1859 г. Г. Кирхгофом и Р. Бунзеном. С его помощью гелий был открыт на Солнце ранее, чем на Земле. Спектроскопия инфракрасная — см. Ифракрасная спектроскопия. Спектрофотометрия (абсорбционная)—физико-химический метод исследования растворов и твердых веществ, основанный на изучении спектров поглощения в ультрафиолетовой (200—iOO нм), видимой (400—760 нм) и инфракрасной (>760 нм) областях спектра. Основная зависимость, изучаемая в С.,— зависимость интенсивности поглощения падающего света от длины волны. С. широко применяется при изучении строения и состава различных соединений (комплексов, красителей, аналитических реагентов и др.), для качественного и количественного определения веществ (определения следов элементов в металлах, сплавах, технических объектах). Приборы С.—спектрофотометры. [c.125]

В качестве диспергирующей системы используется призма постоянного отклонения. Переход от одной области спектра к другой осуществляют с помощью барабана, вращение которого связано с поворотом призменного столика. По шкале барабана отмечается угол его поворота, который можно проградуировать по известному спектру. Ширину входной и выходной щелей регулируют вручную независимо друг от друга. Вместо выходной щели в приборе можно устанавливать окуляр, что превращает его в спектроскоп. Вследствие небольшой дисперсии прибор можно успешно применять только при работе с простыми эмиссионными или абсорбционными спектрами. Прибор очень удобен для учебных целей. В его комплект входят источник сплошного света, абсорбционные кюветы и регистрирующее устройство, состоящее из фотоэлемента и зеркального гальванометра. Кроме того, имеются ртутная и неоновая лампы для градуировки шкалы прибора. [c.147]

В каждом приборе, используемом для анализа спекТра, имеется источник излучения, монохроматор (призма или решетка для разложения спектра) и необходимое регистрирующее устройство. В эмиссионной спектроскопии само исследуемое вещество служит источником излучения. В случае спектров поглощения применяется источник излучения с непрерывным спектром. Исследуемое вещество находится между источником излучения и монохроматором или между монохроматором и приемником. [c.419]

По характеру используемых спектров спектральный анализ подразделяется на эмиссионный и абсорбционный [6, 7]. В основе эмиссионной спектроскопии лежит перевод достаточного количества атомов или молекул в возбуждённое состояние за счёт энергии от внешнего источника с последующим спектральным анализом испускаемого при их переходе в основное состояние электромагнитного излучения. Количественные измерения при эмиссионной спектроскопии проводятся с использованием связи между концентрацией определяемого изотопа С и интенсивностью регистрируемого излучения [c.96]

Наиболее важная причина, ограничивающая чувствительность и точность метода, — это, по нашему мнению, несовершенство применяемых источников возбуждения эмиссионного спектра. Они сегодня остаются в принципе такими же, как и несколько десятилетий назад, хотя электрические характеристики их значительно усовершенствованы и улучшены. Современные пламенные, дуговые и искровые способы испарения и возбуждения вещества приводят к большой потере полезного излучения — аналитического сигнала и к снижению чувствительности. Примитивные способы возбуждения атомов вещества в открытых источниках света находятся в явном противоречии с теоретическими возможностями эмиссионной спектроскопии, заключающимися в обратимости процессов возбуждения. Поэтому совершенствование имеющихся и создание новых источников возбуждения вещества и новых спектральных аппаратов, обладающих более четкой информацией, также относится к весьма актуальной и трудной задаче. [c.13]

Рассмотрены теоретические основы оптической спектроскопии, в том числе эмиссионной (с различными источниками возбуждения спектров), пламенной фотометрии и методов атомной абсорбции с пламенными и электротермическими атомизаторами. [c.3]

Анализу подвергают золу работавшего масла [6—9], а процесс озо-ления пробы длителен и ненадежен. Прямой анализ работавшего масла (без предварительного озоления) осложняется тем, что содержание металлов в нем колеблется от обычных для эмиссионной спектроскопии количеств до очень малых. Поэтому при отсутствии предварительного концентрирования пробы (озоления) необходимо повысить чувствительность метода анализа. Кроме того, для прямого спектрального анализа горючих нефтепродуктов требуются специальные приемы по введению пробы в высокотемпературный источник возбуждения спектра. Для анализа отработавших масел, содержащих взвешенные частицы, многие из приемов прямого анализа непригодны Это относится, например, к методу пропитки и к методу пористой чашечки. Из методов, пригодных для таких анализов, следует отметить методы вращающегося диска и сжигания пробы из кратера угольного электрода, иногда с предварительным озолением [c.398]

Интенсивность линий рентгеновского спектра зависит от распределения бомбардирующих электронов по скоростям или от распределения интенсивности в спектре возбуждающего излучения в случае флуоресцентных спектров. При одинаковых условиях интенсивность характеристических линий спектра максимальна, когда максимальная интенсивность источника возбуждения соответствует энергии возбуждения данной линии. Интенсивность спектра зависит также от числа излучающих атомов, вероятности излучательного перехода и некоторых других факторов. Точная оценка величин, оказывающих влияние на интенсивность спектральной линии, очень сложна. Более надежны данные, так же как и в оптической эмиссионной спектроскопии, полученные по относительной интенсивности двух спектральных линий. [c.121]

Область, охватываемую спектроскопией, можно условно разделить на спектроскопию эмиссионную и абсорбционную. Эмиссионная спектроскопия исследует излучательную способность веществ. Эмиссионные спектры (спектры испускания) получают при сжигании пробы в каком-либо источнике света, например в пламени, электрической дуге или искре и т. п. Испускание энергии связано с первоначальным термическим или электрическим возбуждением атомов, при этом электроны из основного состояния переходят с поглощением энергии на более высокий энергетический уровень. Время существования электронов в этом метастабильном состоянии невелико, и они переходят в какое-либо другое возбужденное состояние с более низкой энергией или в основное состояние поглощенная энергия выделяется при этом в виде света. Обычным примером эмиссионных спектров служит излучение, испускаемое солями некоторых элементов при их нагревании в пламени. Иногда возбужденные состояния существуют заметное время, так что испускание света продолжается после прекращения возбуждения такое явление называется фосфоресценцией. [c.9]

В случае применения инфракрасной абсорбционной спектроскопии часть молекул образца переходит иа более высокие энергетические уровни в результате поглощения инфракрасной радиации. В случае же эмиссионной спектроскопии молекулы образца перемещаются на более высокие энергетические уровни за счет постороннего источника энергии (нагревателя) и можно наблюдать спектры, получающиеся при спонтанном переходе молекул на более низкие энергетические уровни. Эмиссионные инфракрасные спектры обычно не применяются вследствие того, что экспериментальные трудности, возникающие нри этом, значительно превосходят трудности абсорбционной спектроскопии, а особых преимуществ, оправдывающих излишнюю сложность эксперимента, эмиссионные методы не дают. Однако в случае изучения хемосорбированных молекул эмиссионный метод должен иметь важные преимущества, так как его можно использовать при изучении молекул на поверхности металлических пластинок. При нагревании свыше [c.37]

Спектрографы служат, главным образом, для работы с эмиссионными спектрами. В абсорбционной спектроскопии фотографические методы регистрации применяют в настоящее время сравнительно редко. Тем не менее любой спектрограф может быть легко использован для получения спектров поглощения, если только имеются источник сплошного излучения и кюветы для работы в соответствующей области спектра. Обычно все спектрографы снабжаются комплектом приспособлений, которые рассчитаны для работы со спектрами испускания, однако для некоторых из них выпускают и абсорбционные комплекты. [c.125]

В соответствии с установившейся терминологией [240] под эмиссионным спектральным анализом понимается определение элементарного состава вещества по оптическим атомным спектрам излучения, возбуждаемым в горячих источниках"" света. Физический механизм возбуждения и излучения атомных спектров описан в многочисленных монографиях и учебниках по спектроскопии и спектральному анализу (см., например, [849, 505, 980]), поэтому здесь нет необходимости на нем останавливаться. Уместно лишь напомнить, что для каждого элемента характерны специфические линейчатые спектры излучения атомов и ионов, которые позволяют идентифицировать эти элементы. Различные характеристики спектров разных элементов, связанные с особенностями строения электронных оболочек их атомов и ионов, определяют условия возбуждения и регистрации этих спектров. [c.7]

Данная глава посвящена эмиссионной атомной спектроскопии в видимой и УФ-областях и атомно-абсорбционной спектроскопии с пламенем в качестве источника возбуждения. Здесь будут упомянуты и некоторые другие способы получения атомных спектров. [c.173]

Если говорить о молекулярных электронных спектрах, то такие эмиссионные спектры при высокотемпературном возбуждении могут быть получены в основном только для достаточно прочных простых молекул. Электронные спектры многоатомных молекул исследуются обычно как спектры поглощения или спектры люминесценции первые возникают в результате переходов из основного (вообще более низкого по энергии) электронного состояния в возбужденные за счет поглощения квантов электромагнитного излучения из сплошного спектра источника, а вторые — в результате перехода молекулы из возбужденного состояния в основное с испусканием электромагнитного излучения. Этот релаксационный процесс предусматривает, очевидно, предварительный перевод молекул в возбужденное состояние, например, облучением вещества, т. е. при поглощении молекулами квантов излучения. В принципе существует также метод спектроскопии электронного комбинационного рассеяния света, но он пока мало исследован, а его применение весьма ограничено и не получило распространения. [c.294]

Роль источников света при эмиссионном спектральном анализе очень велика. Источники света воздействуют на исследуемый образец, вызывают поступление паров вещества в светящееся облако и возбуждают спектры атомов и молекул, попавших в зону высокой температуры. Все эти процессы протекают во взаимодействии друг с другом и сопровождаются рядом вторичных явлений, например самопоглощением излучения в облаке, окислением, переносом вещества электродов, фракционированием и пр. Рассмотрение физической природы этих явлений выходит за пределы настоящей книги, обстоятельное изложение их содержится в общих руководствах по спектральному анализу и спектроскопии ). Отметим только, что совокупность процессов, определяющих действие источника света, не поддается строгому расчету, но возбуждение в облаке разряда при некоторой идеализации можно описать теорией термодинамического равновесия [17, 27]. [c.55]

Иарли изучалась возможность определения азота в нефтяных коксах (сырых и прокаленных) с использованием эмиссионной спектроскопии. В литературе описаны методы определения азота в металлах и сплавах с применением различных режимов искрового источника возбуждения. Применение иск-РОЕОГО источника для получения атомного спектра азота при анализе нефтяных коксов не привело к положительным результатам. Исследование различных линий в видимой и инфракрасной области спектра при различных способах введения образца в разряд, создание контролируемой аргоновой атмосферы позволили получить нижний предел обнаружения азота около 0,3%, что совершенно недостаточно для прокаленных коксов. [c.134]

Кроме эмиссионной спектроскопии, в последние годы начала распространяться атомно-абсорбционная. Этот метод основан на резонансном поглощении парами пробы, диссоциированными на атомы, света, излучаемого специальной лампой. Такие лампы, испускающие тонколинейчатый спектр каждого из платиновых металлов, изготовляются за границей и осваиваются в Советском Союзе [398, 399]. Излучение лампы проходит через пары анализируемой пробы. При этом, чем больше в пробе атомов исходного элемента, тем более интенсивно поглощение света от источника и, следовательно, тем больше ослабляются характерные спектральные линии. Интенсивность спектральных линий измеряется при помощи фотоэлемента. Этот метод обеспечивает ббльшую точность определения, чем предыдущий (1—2%). Он может быть применен для анализа тех же продуктов, а также для анализа растворов [407, 408]. [c.205]

При измерении спектров излучения (эмиссионная спектроскопия) также возможны оба упомянутых методических варианта. Например, при работе с мёссбауэровским переходом в Ре источником может служить кристалл исследуемого соединения кобальта, в котором часть атомов стабильного Со заменено на радиоактивный Со, распадающийся в Ре. [c.107]

При выборе методов анализа вод различного состава необходимо принимать во внимание приведенные выше данные об элементном составе природных, питьевых и сточных вод, а также возможности инструментальных аналитических методов (способ введения пробы, пределы обнаружения, погрешность определения). Сравнительная характеристика наиболее часто применяемых современных методов определения элементного состава по их пределам обпаружения представлена на рис. 1.3. Видно, что для определения макроэлементов (Са, Mg, К, Ыа, С1, Ее) с успехом могут быть применены прямая атомно-абсорбционная спектрометрия в пламенном варианте (ПААС), атомно-эмиссионная спектроскопия (АЭС) с различными источниками возбуждения спектров, электрохимический метод (ионо-селективные электроды, кондуктометрия). При определении микроэлементов для большинства методов возможности прямого инструментального анализа на уровне 1 мкг/л ограничены недостаточной чувствительностью. Прямое определение микроэлементов в природных водах возможно при использовании массснектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ИСП-МС) [c.10]

Атомно-эмиссионная спектроскопия. Одной из важных особенностей АЭС является возможность одновременного определения большого числа элементов. В качестве источников возбуждения спектров в АЭС применяют дугу постоянного и переменного тока, двухструйный дуговой плазмотрон, индуктивно связанную плазму, микроволновую и емкостную плазму, горячий нолый катод и др. [c.19]

В эмиссионных методах для получения спектров необходим предварительный перевод атомов в возбужденное состояние. Для этой цели служат устройства, называемые источниками возбуждения источники высокой температуры (в случае оптических методов), потоки высокоэнергетических частиц или электромагнитного излучения (в случае рентгеновских и атомно-флу-оресцентного методов). Методы, основанные на возбуждении электромагнитным излучением, называют флуоресцентными (РФА, АФА). В абсорбционных методах возбуждение атомов не требуется, и источники возбуждения отсутствуют. Классификация основных методов атомной спектроскопии приведена в табл. 14.6. [c.354]

В отличие от широких полос поглощения, наблюдаемых в молекулярной абсорбционной спектроскопии, поглощение света атомами от источника со сплошным спектром происходит в очень узких интервалах спектра, порядка сотых долей ангстрема. Поэтому атомное поглощение проявляется на спектрограммах в виде отдельных тонких линий. Атомно-абсорбционный метод более точен, чем эмиссионный и рентгеноспектральный. Чаще всего наиболее чувствительными в поглощении являются линии, соответствующие переходам в нижнее невозбужденное состояние. В качестве просвечивающих источников света используются лампы с полыми катодами, высокочастотные и парометаллические лампы. [c.127]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология