Искра предел обнаружения

Первый масс-спектрометр (МС), который был разработан для анализа неорганических веществ, описан в 1950-х гг. в нем в качестве источника ионов использовалась радиочастотная искра. Пределы обнаружения уже тогда были в диапазоне миллионных долей. Впервые использование плазмы в качестве ионного источника описано Греем в 1975 г. Была использована капиллярная дуговая плазма постоянного тока. Пределы обнаружения для этого прибора были уже на уровне менее 10 . Использование индуктивно-связанной плазмы (ИСП) приходится на середину 1980-х гг. Оно дало подъем растущему рынку неорганической масс-спектрометрии. Большое число компаний, производящих приборы для ИСП-МС, является доказательством интереса к этому методу. Неорганическая масс-спектрометрия полезна не только для определения эле-ментов в разнообразных пробах, но и для измерения распространенности природных изотопов, а также в методе изотопного разбавления. [c.132]

При использовании жидких проб, так же как и в случае дуговых разрядов, снижение пределов обнаружения достигается путем подбора метода введения пробы для каждого конкретного случая анализа. Так, метод нанесения капель раствора на поверхность плоского медного электрода (метод медной искры ) нашел широкое применение для анализа материалов атомной промышленности. [c.52]

Абсолютные пределы обнаружения примесей я-10 ° г в конденсированной искре. Анализ сухого остатка на торце электрода [c.52]

В табл. 3.7 приведены значения предела обнаружения ряда примесей при возбуждении спектров в искре. [c.52]

Пределы обнаружения выражают в мг/кг (миллионные доли, м.д. или млн ) для твердых проб и нг/мл (мкг/л) — для жидких. В дуге можно определить 60-70 элементов с пределами обнаружения в диапазоне 0,1-1 млн . Пределы обнаружения обычно лучше, чем в случае искры (1-10 млн ). Однако пределы обнаружения сильно зависят от основы пробы и в случае искры от напряжения. Например, пределы обнаружения при использовании искры лучше для алюминиевой пробы, чем для стальной. [c.35]

Для определения ЗЬ в олове наиболее часто используются спектральные методы [782, 812, 900, 1684]. При проведении анализа с возбуждением спектров в дуге постоянного тока в атмосфере Аг, при большой скорости испарения предел обнаружения ЗЬ составляет 5-10 % [1684]. Описано [812] определение ЗЬ с использованием литых и порошкообразных образцов. Наряду с ЗЬ метод предусматривает определение еще 22 элементов с пределом обнаружения 5-10 —1 10- %. При строгой стандартизации условий возбуждения спектров и режима обработки фотопластинок при использовании аналитической пары линий ЗЬ 252,852— Вп 245, 523 нм можно работать по твердому графику [5821. Описано [1495] определение ЗЬ > 1.10 % в олове и его соединениях с применением квантометра с возбуждением спектров как в низковольтной дуге (940 в), таки в высоковольтной искре (14000 в). Ряд спектральных методов предложен для определения 8Ь в различных сплавах, содержащих олово, в том числе в свинцово-оловянно-сурьмяных [1210] и антифрикционных [1494], а также в оло- [c.142]

Камерный электрод представляет собой вертикально расположенную угольную трубку с внутренним диаметром 6 мм. Снизу трубка закрывается глухой угольной пробкой, сверху вставляется угольная пробка высотой 10 мм, имеющая отверстие диаметром 2 мм для выхода паров. Верхним электродом служит медный стержень. Спектры возбуждают низковольтной искрой при емкости разрядного контура 20 мкФ и токе 2 А. Индуктивность задается тремя витками медной проволоки, диаметр витка 70 мм, омическое сопротивление не вводится. Аналитический промежуток 1 мм. Спектры снимают на спектрографе ИСП-28. В качестве аналитических приняты линии I П 305,54 нм и Вг П1 292,69 нм. Для повышения чувствительности анализа 5—6 г пробы испаряют из колбы (из пирексного стекла), обогреваемой цилиндрической электропечью. Колбу с наружным шлифом закрывают крышкой, имеющей вертикальную отводную трубку, на которую плотно насаживают угольный электрод с отверстием для выхода паров, верхний электрод — медный стержень. При испарении 2,5 г пробы предел обнаружения иода и брома составляет 4 мкг/г. При регистрации спектров на приборе с большей дисперсией, в частности на спектрографе КСА-1, чувствительность повышается в 2—3 раза. [c.258]

Источники, в которых происходит как атомизация, так и возбуждение образующихся атомов, подразделяются на две основные категории — пламенные и непламенные. Непламенные источники обычно представляют собой электрические разряды разных типов, таких, как дуга, искра, высокочастотная (ВЧ) плазма. В зависимости от источника возбуждения пределы обнаружения отдельных элементов с помощью АЭС могут быть различными (табл. 1.10). [c.48]

Из числа традиционных источников света (дуга, искра, пламя), а также некоторых других источников, применяемых в последнее время при анализе чистых веществ, дуговые источники, особенно дуговой разряд между угольными электродами, являются самыми распространенными. Это объясняется как весьма низкими значениями пределов обнаружения большого числа элементов, так и возможностью применения дуги, в первую очередь угольной, для возбуждения спектров материалов с самыми разнообразными физико-химическими свойствами, в том числе тугоплавких и труднолетучих материалов. Исследованию дугового разряда и, в частности, его аналитических возможностей посвящено огромное количество работ. В настоящее время основные явления и закономерности дугового разряда можно считать достаточно твердо установленными, хотя ряд вопросов вследствие многообразия и сложности процессов, происходящих в этом источнике, до сих пор остается не выясненным. Не касаясь здесь подробной характеристики и многих особенностей дугового разряда, описанных в специальных монографиях [838, 980], рассмотрим главный интересующий нас вопрос—о связи интенсивности излучения аналитической спектральной линии с содержанием определяемого элемента в пробе и с параметрами источника света. Установив эту связь, можно уяснить пути оптимизации условий дугового анализа с целью достижения наименьших пределов обнаружения элементов. Основное внимание будет уделено угольной дуге в соответствии с ее большим практическим значением для определения следов элементов. [c.85]

Конденсированная искра — один из наиболее распространенных источников света при количественном спектральном анализе металлов и сплавов. Анализ в искре обычно характеризуется высокой воспроизводимостью и возможностью определения широкого круга элементов — вплоть до трудновозбудимых. Однако пределы обнаружения многих примесей в искре, как правило, хуже, чем в случае дугового возбуждения спектра. Это связано со своеобразным характером воздействия искрового разряда на анализируемую пробу, высокой температурой плазмы и, следовательно, неблагоприятными условиями определения легкоионизуемых элементов, а также с наличием интенсивного сплошного фона. Видимо эти неблагоприятные факторы решающим образом сказываются на пределах обнаружения ряда элементов, хотя величина т в искре значительно больше, чем в дуге [737]. [c.204]

Анализ растворов с применением медных электродов (метод медной искры) [1090] достаточно подробно описан в монографии [244]. В ряде работ [332, 959, 1285] для определения следовых со держаний примесей использовали искру между графитовыми или угольными электродами. При этом для устранения пористости электроды пропитывали раствором полистирола в бензоле [270" либо раствором парафина в четыреххлористом углероде [959 Угольные или графитовые электроды во многих случаях предпочтительнее металлических, нестойких по отношению к анализируемым растворам, содержащим значительное количество кислот. Значения абсолютных пределов обнаружения примесей, достигаемые в указанных методах, приведены в табл. 23, а относительных пределов обнаружения — в табл. 24 (см. также [959, 1256]). [c.205]

Абсолютные пределы обнаружения примесей (X 10 г) при возбуждении в высоковольтной конденсированной искре спектра сухого остатка раствора, расположенного на торцевой поверхности электрода [c.205]

Наилучшие относительные пределы обнаружения достигнуты в методе вращающейся платформы, причем использование высоковольтной искры, как правило, является предпочтительным (табл. 24). (Вместе с тем, абсолютные пределы обнаружения в методе вращающейся платформы и при выпаривании пробы на торце электрода примерно одинаковы, поскольку используемые в этих случаях объемы растворов различаются в 10 раз.) [c.205]

Относительные пределы обнаружения (в мкг/мл) примесей в растворах при использовании конденсированной искры [959] [c.206]

Из этих данных следует, что за исключением разряда в полом катоде низковольтная искра обеспечивает наилучшие пределы обнаружения трудновозбудимых элементов. [c.206]

При анализе чистого алюминия в высоковольтной конденсированной искре путем аксиального вдувания аргона в межэлектродный промежуток пределы обнаружения примесей Ре, 51 и Си были снижены до 10- %, что, по мнению авторов, объясняется уменьшением самопоглощения линий и увеличением концентрации паров материала пробы в плазме искры в атмосфере Аг. [c.207]

Изучение временной развертки искры, которое может осуществляться механическим либо фотоэлектрическим способами (см., например, [961]), показало, что выделение определенной фазы искры позволяет в ряде случаев существенно повысить отношение /д//ф и соответственно улучшить пределы обнаружения примесей. Так [1133], при определении примеси кадмия в цинковых сплавах наблюдалось изменение отношения интенсивности линии С(1 2288 А к интенсивности сплошного фона от 0,05 для интервала 10— 15 мксек после пробоя межэлектродного промежутка до 0,4 для интервала 30—45 мксек. Предел обнаружения при этом изменялся [c.207]

Однако методы регистрации спектров искры с временным разрешением не получили достаточно широкого применения в спектральном анализе. По-видимому, это вызвано сложностью схем временного разрешения и относительно небольшим выигрышем в пределах обнаружения. [c.208]

Серебряная искра [1233] обладает несколько меньшим фоном чем медная , и дает возможность в 1,5—2 раза понизить пределы обнаружения РЗЭ подгруппы иттрия. [c.351]

Современные методы физико-химического разделения веществ часто позволяют практически полностью отделить материал основы и сконцентрировать примеси в небольшом объеме раствора или получить тонкую пленку конденсата примесей. В этих случаях наилучшие абсолютные пределы обнаружения элементов достигаются, если тонкий слой пробы расположен на поверхности электрода, непосредственно обрабатываемой разрядом, что характерно для методов медной искры [1090], графитовой искры [1285], а также для получающего в последнее время все большее распространение способа дугового возбуждения малых проб с использованием угольных электродов, который по аналогии можно назвать [1024] методом графитовой дуги . [c.351]

Электроды (форма, очистка, подготовка). В методах графитовой искры и графитовой дуги в качестве вспомогательных электродов используют угольные графитизированные стержни ос. ч., заточенные на плоский торец (рис. 101). Уменьшение диаметра электрода до 3 мм сопровождается понижением абсолютных пределов обнаружения в 4—20 раз [279, 721]. Для удобства нанесения [c.351]

Осуществить импульсный разряд можно, различными способами. В работе [389] использована схема, предложенная еще в 1946 г. [467] для определения трудновозбудимых элементов, заключающаяся в импульсном усилении стационарной дуги постоянного или переменного тока при помощи периодического высоковольтного искрового разряда. (Разряды такого типа являются не чисто дуговыми, а комбинированными.) Для анализа сухих остатков растворов применен генератор коротких мощных прямоугольных импульсов (напряжение 510 в, максимальный ток 560 а) [1428]. Разряд поджигается высокочастотной искрой, длительность импульсов от 100 мсек до 2 сек. Оптимальные условия определения большого числа элементов создаются при анодном испарении и возбуждении спектра тонкого слоя пробы на электроде в атмосфере аргона одиночным импульсом (г = 60 а) длительностью 100—500 мсек. При большом дуговом промежутке (8 мм) наблюдается увеличение концентрации паров пробы около анода, что благоприятствует снижению пределов обнаружения элементов. [c.154]

В ПК сплошной рекомбинационный и тормозной фон значительно слабее, чем в дуге и искре, в связи с меньшей концентрацией электронов. Применение инертной атмосферы уменьшает интенсивность молекулярных полос, а более низкая температура газа приводит к снижению фона от. раскаленных частиц. Уменьшение ширины спектральных линий (существенное в холодном ПК благодаря очень малому штарковскому и допплеровскому уши-рению) и снижение фона ведет к увеличению отношения интенсивности линий к фону в ПК по сравнению с дугой и искрой. Все эти факторы должны способствовать снижению предела обнаружения элементов. [c.176]

Частоту искры обычно синхронизовали с частотой сети пит 1ния. В настоящее время синхронизацию осуществляют с помощью встроенного генератора. Частота промышленно производимых искровых источников находится в диапазоне 100-500 Гц. В большинстве систем используется технология генератора с постоянной фазой. Возможно также управлять формой искровой волны. В частности, длительность импульса можно увеличить вплоть до 700 мкс, чтобы получить разряд с характеристиками, близкими к дуговому, и тем самым улучшить пределы обнаружения и определение следов элементов. Однонаправленный разряд используют для защиты электрода и, следовательно, для увеличения его срока службы. В любом случае, высокоэнергетичную искру применяют в течение периода обыскривания для подготовки поверхности пробы и уменьшения мешающих влияний. Специальным приложением является использование вращающегося электрода (ротрода) для определения металлов износа (т. е. металлов, образующихся при износе двигателя) в маслах. Эта система преодолевает сложности, связанные с анализом жидкостей в искре. На вращающийся диск наносят тонкую пленку масла, а искра возникает в аналитическом промежутке между диском и другим высоковольтным электродом. [c.23]

Воспроизводимость связана с различными источниками шума в системе АЭС дробовой шум из-за случайной эмиссии и прихода фотонов на детектор, фликкер-шум из-за некоторой возможной нестабильности прибора и шум детектора. Воспроизводимость может быть также ограничена гетерогенностью пробы, когда проводят прямой анализ твердых проб. Искра высокого напряжения, пламя и плазма демонстрируют хорошую воспроизводимость с 5 порядка 1% или даже ниже. Эти величины получают при работе с содержаниями по меньшей мере в 20-50 раз выше предела обнаружения. Воспроизводимость, получаемая с дуговой системой, сравнительно хуже, порядка 5-10 % Зг- Вот почему дугу используют главным образом для качественного или полуколи-чественного анализа. [c.35]

При спектральном определении кислорода и азота используют специальные источники света и вакуумные системы. Для кислорода источниколг света служат импульсные разряды низкого и высокого напряжения. Аиа.иитические линии 434,94, 464,18 илн 777,19 нм [И]. Источником света прп определении азота служит низковольтная искра пли импульсный разряд низкого напряжения [406, 474]. Аналитическая линия азота 399,5 нм. Предел обнаружения кислорода 0,005—2 вес. о, азота 0,009 — 0,15 вес. %. [c.181]

Генератор к спектрометру АРЛ 4460. В комплект к прибору входит генератор искровых разрядов с контролируемой характеристикой обыскривания, работающий под компьютерным управлением. На стадии предварительного обыскривания при частоте 500 Гц импульс тока имеет форму узкого пика, что обеспечивает максимальную плотность тока и позволяет за счет микрооплавления частиц быстро стабилизировать состояние поверхности пробы, т.е. создать условия для постоянной эмиссии. Интегрирование аналитического сигнала для каждого элемента осуществляется с разрешением импульса во времени, т.е. в двух временных окнах, сдвинутых по отношению друг к другу по ходу импульса. За счет исключения неинформативной части импульса удается снизить уровень фона. В том случае, когда потенциалы возбуждения определяемого и мешающих элементов различны, возможно, полностью или существенно снизить их влияние и, выбирая период интегрирования с оптимальным соотношением сигнал/шум, улучшить предел обнаружения для многих элементов. В табл. 14.9 в качестве примера приведены оценочные данные по нижней границе определяемых содержаний примесей в чистом алюминии при спектральном анализе одних и тех же проб в обычном режиме низковольтной высокочастотной искры (спектрометр АРЛ 3460) и в режиме с временным разрешением импульсов (спектрометр АРЛ 4460). [c.370]

Чувствительность. Пределы обнаружения в АЭС зависят от способа атомизации и природы определяемого элемента и могут изменяться в широких пределах (см. табл. 11.4). Для легковозбудимых и легкоионизирующихся элементов (щелочные и большинство щелочноземельных металлов) наилучшим источником атомизации является пламя (с до 10 % масс.). Для большинства других элементов наивысшая чувствигельность достигается при использовании ИСП (до 10" % масс.). Традиционные источники атомизации — дуга и искра — наименее чувствительны. Высокие пределы обнаружения в искровом разряде (на 1—2 порядка выше, чем в дуговом) обусловлены тем, что он происходит в весьма малой области пространства (значительно меньшей, чем дуговой). Соответственно, мало и количество испаряемой пробы. [c.238]

Для прямого определения галогенов в растворах использован метод медной искры , [350]. На плоские торцы медных электродов диаметром 7 мм микропипеткой наносят по 0,05 мл анализируемого раствора, выпаривают досуха и сухой остаток анализируют при искровом возбуждении от генератора ИГ-2 при силе тока 4,5 А, емкости 0,01 мкФ и индуктивности 0,01 мГн. Аналитический промежуток 1,0 мм, входная щель спектографа ИСП-22 равна 0,01 мм, экспозиция 30 с. В качестве внутреннего стандарта применен фон. Использованы следующие аналитические линии Р II 350,56 нм С III 319,14 нм Вг III 292,70 нм и I II 307,88 нм. Пределы обнаружения фтора—0,05%, хлора —0,01%, брома и иода —0,001%. Среднее квадратичное отклонение результатов определения брома и иода в диапазоне концентраций 0,004—0,25% не превышает 15%. [c.247]

Как уже упоминалось, конденсированный искровой разряд, характеризующийся высокой температурой, может быть успешно использован для определения ряда трудновозбудимых элементов— С, Р, 5, галогенов и т. д. Наилучшие результаты достигнуты с помощью низковольтной конденсированной искры [355]. Например, при введении пробы в зону разряда с помощью вращающегося медного диска и при анализе сухого остатка раствора, расположенного на торце медного электрода, пределы обнаружения составили 0,003% 5, 0,001% хлора и брома 63]. Значения пределов обнаруи ения серы и хлора, полученные при анализе угольного порошка в различных источниках возбуждения спектра [66] приведены в табл. 25. [c.206]

Важным является вопрос о влиянии других элементов-примесей на интенсивность спектральных линий ряда трудновозбудимых элементов в низкозольтной искре и вакуумной высоковольтной искре. Показано [59], что интенсивность линий ионов серы, хлора и брома возрастает с уменьшением ионизационного потенциала влияющего элемента. Это объясняют изменением состава плазмы источника света, ведущим к снижению температуры разряда до более благоприятных значений. Так, снижение пределов обнаружения 5 (1667 А) до 7-10-5%, 5е (1606 А) до 10- %, Те (1678 А) до 7-10- % в угольном порошке при использовании вакуумной высоковольтной искры достигнуто добавлением в брикетированную пробу 10% хлоридов натрия и калия. [c.207]

Заметим, что при анализе идентич-[ых объектов (тонких слоев пробы или 1астворов) относительные и, особенно, бсолютные пределы обнаружения боль-иинства элементов в искре хуже, чем остальных источниках. [c.221]

Качество слоя микропримесей. Нанесение растворов. Присутствие в слое пробы больших количеств любого вещества заметно ухудшает пределы обнаружения элементов-примесей или делает невозможным количественные определения. При дуговом анализе масса пробы на торце электрода диаметром 4—5 мм не должна превышать 0,5 мг [1293]. В противном случае слой становится рыхлым, непрочным и значительная часть его чисто механически теряется в источнике света. При возбуждении в искре, действующей на поверхность энергичнее дуги, общее ослабление спектра вызывает присутствие >0,1 мг макрокомпонента [244]. Следовательно, обсуждаемые методы пригодны для анализа концентратов, если при отделении примесей от основы достигается коэффициент концентрирования не менее 10 . Когда вес сухого остатка после упаривания раствора на электроде превышает указанную выше допустимую массу, количественный анализ в дуге все же возможен при закреплении сухого остатка вместе с носителем в порах угольного электрода на небольшой глубине. Для этого используют алюминиевые электроды с оксидным слоем [1262] и составные угольные электроды, содержащие пористую сердцевину [1129, 1239]. Но эти электроды сложны для массового изготовления. Более простым способом закрепления сухого остатка раствора на небольшой фиксированной глубине угольного электрода является частичное [c.353]