Источники света для эмиссионного анализа

Довольно сложный процесс атомизации в пламени и печи можно разбить на следующие основные этапы испарение растворителя и образование твердых частиц сухого остатка, сплавление сухого остатка, его испарение или сублимация, распад молекул на атомы. В отдельных случаях происходит ионизация атомов. Общая концентрация свободных атомов в атомизаторе определяется теми же факторами, что и в источниках света для эмиссионного анализа 1см. (П.4), (П.5)]. Как и в источниках для эмиссионного анализа, на концентрацию свободных атомов оказывает влияние общий состав пробы. [c.237]

Интенсивность спектральной линии зависит от температуры источника света пропорционально фактору (1—л )ехр(—Е кТ)]. Поэтому в атомно-эмиссионном спектральном анализе принято измерять интенсивность аналитической линии относительно интенсивности некоторой линии сравнения (внутренний стандарт). Чаще всего — это линия, принадлежащая основному компоненту пробы. Иногда компонент, играющий роль внутреннего стандарта, специально вводят в анализируемую пробу. [c.55]

В основе эмиссионного спектрального анализа лежит изучение строения света, разложенного по длинам волн в виде спектра, который излучается или поглощается возбужденными атомами и молекулами анализируемого вещества. Атомы и молекулы могут возбуждаться пламенем горелки, электрической дугой или искрой. Высокая температура (1000°С) в источниках света приводит к распаду молекул большинства веществ на атомы. Поэтому эмиссионный метод, как правило, является атомным анализом. [c.43]

На рис. 2.1 показана типичная блок-схема установки для спектрального анализа, состоящая из следующих основных компонентов J — источник света 2 — атомизатор 3 — спектральный прибор 4 — детектор (приемник) излучения 5 — регистрирующее устройство. (В атомно-эмиссионном методе, в котором используются высокотемпературные атомизаторы, они являются одновременно и источниками света (см. рис. 2.1,5).) В атомно-флуоресцентном методе источник света располагается, под углом 90° к оптической осн спектрального прибора (см. рис. 2.1, В). В настоящей главе описаны спектральные приборы, методы освещения щели, а также приемники излучения. [c.17]

Рис. 3.9. Схема основных процессов в источнике света (дуга постоянного тока) при эмиссионном спектральном анализе

При спектральном анализе о качественном и количественном составе вещества мы судим по излучению анализируемой пробы. В источнике света одновременно излучается большое количество атомов и ионов. Но для того чтобы понять природу спектра, надо рассмотреть, как излучает отдельный атом или ион. Свободные (не взаимодействующие друг с другом и с другими частицами) атомы и ионы имеют строго определенное строение и излучают вполне определенные порции света. Поэтому для понимания природы эмиссионных спектров нужно знать как строение свободных атомов и ионов, так и строение самого света. Знакомством с его природой и свойствами начнем изучение спектрального анализа. [c.13]

При эмиссионном анализе проба вводится непосредственно в источник, так как необходимо получить излучение самого анализируемого вещества. В источнике света одновременно происходит испарение анализируемой пробы, если она находилась в жидком или твердом состоянии, диссоциация молекул, ионизация атомов и. наконец, главный процесс — возбуждение атомов и ионов. [c.48]

В эмиссионном анализе применяют большое число различных типов электрических источников света. В их основе лежит газовый разряд — прохождение тока через воздух или другой газ. [c.56]

Генератор с электронным управлением РЭУ-1. Для количественного анализа высокой точности специально разработан генератор с электронным управлением ГЭУ-1 с высокой стабильностью разряда. Этот генератор входит в комплект установок для эмиссионного анализа с фотоэлектрической регистрацией спектра. Генератор можно с успехом применить для количественного анализа во всех случаях, когда требуется большая стабильность самого источника света. [c.72]

Пламя было первым источником света для эмиссионного спектрального анализа. Окрашивание пламени при введении пробы в течение ста лет служит для открытия ряда металлов. Но в целом пламя применяли мало, используя, главным образом, электрические источники света. Сравнительно недавно была разработана новая техника работы, которая позволила выявить ряд ценных характеристик пламени как источника света. В настоящее время методы спектрального анализа с использованием пламени широко распространены. Они получили специальное название — пламенная фотометрия. В атомно-абсорбционном анализе пламя используется для испарения вещества и диссоциации его молекул на атомы. [c.80]

В теории и технике проведения качественного и количественного эмиссионного анализа очень много общих вопросов. Многие из них уже были изучены, другие подробно рассматриваются в следующей главе, посвященной количественному анализу. Сейчас же нас будет интересовать главным образом чувствительность анализа, но и к этому вопросу еще придется вернуться при изучении методов введения вещества в источники света, которые очень важны и для качественного и для количественного анализа. [c.216]

В чем же преимущество абсорбционного метода по сравнению с эмиссионным Число возбужденных атомов в любом источнике света, как мы видели, зависит от его температуры п присутствия третьих элементов. Число же невозбужденных атомов при достаточно высокой температуре практически не зависит ни от небольших скачков температуры, ни от присутствия третьих элементов, так как возбужденные атомы и ионы составляют обычно только малую часть всех атомов, а устойчивые молекулы с третьими элементами образуются крайне редко. Поэтому по одному градуировочному графику с достаточно высокой точностью удается анализировать атомно-абсорбционным методом объекты, весьма различные по своей природе. В отличие от эмиссионных методов переход к новому анализируемому объекту почти не требует дополнительной подготовки. Количественный атомно-абсорбционный анализ напоминает в какой-то степени своей универсальностью эмиссионный качественный анализ, где переход к анализу нового объекта редко требует специальной подготовки. [c.275]

Для получения молекулярного спектра поглощения вещество не нужно вводить в источник света, где оно может быть разрушено под действием высокой температуры. Полосы в спектре соответствуют переходу молекул вещества с нижних уровней, на которых они находятся в обычных условиях, в возбужденное состояние. Поэтому в отличие от эмиссионных спектров спектры поглощения определяются молекулярным строением вещества и абсорбционный анализ является, главным образом, молекулярным анализом. [c.282]

Пламенная фотометрия — один из методов атомно-эмиссионного спектрального анализа. Этот метод состоит в том, что анализируемый образец переводят в раствор, который затем с помощью распылителя превращается в аэрозоль и подается в пламя горелки. Растворитель испаряется, а элементы, возбуждаясь, излучают спектр. Анализируемая спектральная линия выделяется с помощью прибора — монохроматора или светофильтра, а интенсивность ее свечения измеряется фотоэлементом. Пламя выгодно отличается от электрических источников света тем, что поступающие из баллона газ-топливо и газ-окислитель дают очень стабильное, равномерно горящее пламя. Из-за невысокой температуры в пламени возбуждаются элементы с низкими потенциалами возбуждения в первую очередь щелочные элементы, для определения которых практически нет экспрессных химических методов, а также щелочно-земельные и другие элементы. Всего этим методом определяют более 70 элементов. Использование индукционного высокочастотного разряда и дуговой плазменной горелки плазмотрона позволяет определять элементы с высоким потенциалом ионизации, а также элементы, образующие термостойкие оксиды, для возбуждения которых пламя малопригодно. [c.647]

В качестве источников света в практике спектрального анализа нашли широкое применение электрическая дуга переменного или постоянного тока и высоковольтная искра, получаемые при использовании специальных генераторов. В этом случае электрический разряд осуществляется путем подачи соответствующего напряжения на электроды, устанавливаемые в штатив-держатель таким образом, чтобы разрядный промежуток между электродами был расположен на оптической оси спектрального прибора. Электроды представляют собой преимущественно стержни, изготовляемые из какого-либо токопроводящего материала (угля, меди, алюминия и т.п.), содержащего минимальное количество примесей и имеющего эмиссионный спектр с небольшим количеством линий. Анализируемую [c.322]

Пламя как источник света для эмиссионного спектрального анализа, еще десять лет назад использовавшееся для определения лишь щелочных металлов, в настоящее время превратилось в один из наиболее эффективных источников при анализе растворов. Одним из существенных преимуществ метода фотометрии пламени является использование эталонных растворов, приготовление которых значительно проще, чем эталонов металлов, сплавов и порошков. Пламя дает также значительные преимущества по сравнению с электрическими источниками в воспроизводимости результатов определений, позволяя снизить случайную ошибку измерения абсолютной интенсивности спектральных линий до десятых долей процента при оптимальном выборе параметров, определяющих режим работы горелки и распылителя. Это позволяет вести количественный анализ по измерению абсолютной интенсивности линий методом пламенной фотометрии точнее, чем при использовании электрических источников света, даже если в последнем случае анализ ведут по относительной интенсивности линий с использованием внутреннего стандарта. Отрицательным свойством пламени, однако, является малая чувствительность определения трудновозбудимых элементов, связанная с относительной низкой температурой (3000—3500° С). Несмотря на это, возможно определение фосфора пламенно-фотометрическим методом с чувствительностью 5—10 мкг мл [206, 207, 337, 567, 643, 992, 1027, 1059, 1097, 1110]. [c.78]

Более подробные данные о линиях атомов и ионов в вакуумной УФ-области содержатся в таблицах [4, 5]. Сводка данных о длинах волн и вероятностях переходов для атомных и ионных линий имеется в [6, 7]. В целом таблицы [1-7] содержат основной справочный материал, необходимый для идентификации спектральных линий, наблюдаемых в классических источниках света для атомно-эмиссионного спектрального анализа. [c.355]

Источники света. В качестве источников света при эмиссионном спектральном анализе используют дуговые и искровые генераторы. Дуга постоянного тока между электродами горит вследствие термоионной эмиссии с их поверхности. Дуга же переменного тока между металлическими электродами не будет гореть из-за отсутствия термоионной эмиссии, так как напряжение в цепи падает до нуля 100 раз в секунду. За время паузы электроды из-за большей теплопроводности остывают. Для поддержания горения дуги необходимо ионизировать дуговой аналитический промежуток. Это осуществляется наложением маломощного высоковольтного высокочастотного разряда на дуговой. На рис. 82 приведена принципиальная схема генератора активизированной дуги переменного тока, предложенная Свентицким, по которой созданы промышленные генераторы ДГ-1, ДГ-2, ПС-39. [c.187]

Спектры излучения атомов обычно получаются при высокой температуре источника света (плазма, дуга или искра), при которой происходит испарение вещества, расщепление его молекул на отдельные атомы и возбуждение атомов к свечению. Атомный анализ может быть как эмиссионным — исследование спектров излучения, так и абсорбционным — исследование спектров поглощения. [c.13]

Спектрометр состоит из источника излучения (само исследуемое вещество или же исследуемая полупрозрачная среда, просвечиваемая вспомогательным источником света), осветителя, монохроматора (иногда вместо него применяется полихроматор или же интерференционный модулятор), фотоприемника, усилителя и отсчетного или регистрирующего устройства. Спектрометры могут быть одноканальными или многоканальными (в тех случаях, когда они служат для эмиссионного анализа, при котором одновременно определяется несколько химических элементов) многоканальные спектрометры со щелями, установленными на определенные спектральные линии, получили название квантометров. [c.193]

При эмиссионном анализе по атомным спектрам источником света слул ит сама анализируемая проба. Осветитель при этом выполняет только одну функцию — направить световой поток во входную щель прибора, заполнив ее по площади и по апертуре. Чтобы ярче осветить щель, на нее проектируют изображение источника света (обычно с помощью эллиптического зеркала), помещая Б его фокусах щель и источник. При исследовании протяженных объектов (факелы, пламя, плазма) осветитель проектирует на вход- [c.196]

Книга посвящена эмиссионным спектральным методам определения содержания минеральных примесей в топливах, маслах, смазках, присадках, отложениях и других нефтепродуктах. Кратко изложены характеристики электрических источников света и влияние их параметров на результаты анализа. Подробно обсуждены вопросы повышения точности и чувствительности анализа. Рассмотрены физико-химические характеристики и особенности анализа каждого нефтепродукта, методы отбора и подготовки проб к анализу, эталонирования, введения их в разряд, возбуждения и регистрации спектров. Приведены концентрации и описано состояние 30 определяемых элементов, особенности их спектров, характеристика и выбор аналитических пар линий, а также описаны элементы, мешающие анализу. [c.2]

IV. Анализ смеси двух молекулярных газов. Эмиссионные спектры смеси молекулярных газов, возникающие при использовании обычных источников света, как правило, совершенно не отражают первоначальный состав исследуемой смеси. Под действием электрического разряда большинство молекул диссоциирует на атомы или свободные радикалы, в результате этого даже в чистом молекулярном газе фактически присутствуют два компонента. Б излучаемом спектре можно обнаружить как [c.197]

Задачи определения ультрамалых абсолютных и относительных содержаний примесей в материалах высокой чистоты потребовали совершенствования всех звеньев собственно эмиссионного спектрального анализа (источников света, спектральной аппаратуры, средств и способов регистрации спектров), широкого привлечения различных физико-химических методов обработки пробы с целью повышения чувствительности анализа, решения ряда технических проблем, диктуемых требованием стерильности работы с особо чистыми материалами. Все это привело к тому, что современный спектральный анализ чистых веществ стал в известной мере особой областью спектрального анализа. [c.5]

В настоящей книге последовательно рассматриваются все звенья и этапы спектрохимического анализа, причем главное внимание уделяется факторам, наиболее существенно влияющим на пределы обнаружения элементов. Раздел I посвящен собственно эмиссионному спектральному анализу, раздел II — методам предварительного концентрирования примесей для целей спектрального анализа, раздел III — практическим вопросам спектрального анализа чистых веществ. В эмиссионном спектральном анализе решающим звеном, которое определяет возможности обнаружения "следов элементов, является источник света. Поэтому источникам света посвящена большая часть материала раздела I. [c.6]

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]

Общеизвестная схема эмиссионного спектрального анализа сводится к возбуждению свечения атомов и ионов в источнике света (в котором проба, если она не газообразная, переводится в пар, и происходит диссоциация ее на атомы и ионы), к разложению этого свечения в спектр и регистрации соответствующих спектральных линий. В качестве источников света применяют, как правило, различные виды электрических газовых разрядов (например, дуга, искра), пламя горючих газов, а также некоторые специальные источники. Разложение свечения в спектр производят с помощью спектральных аппаратов (спектрографов, монохроматоров), диспергирующими элементами которых являются либо призмы из оптически прозрачных материалов (стекло, кварц), либо дифракционные решетки. (Иногда применяют комбинацию тех и других элементов, как, например, в отечественном спектрографе СТЭ-1.) При анализе в пламени в ряде случаев выделение необходимых спектральных линий производят с помощью светофильтров с узкой спектральной полосой пропускания. Регистрацию спектра [c.7]

В настоящем параграфе, а также в гл. 2 и 3 речь идет об оптимальных условиях регистрации и обнаружения слабой спектральной линии. Но это не должно заслонять решающей роли источника света в обнаружении следов элементов. Действительно, одна и та же минимальная яркость аналитической линии может быть получена от разного количества определяемого элемента, т. е. предел обнаружения элемента может быть при этом различным. И зависит это прежде всего от эффективности использования анализируемого материала в источнике света. Следовательно, именно источник света является тем основным звеном, совершенствование которого в первую очередь обеспечивает достижение наилучших пределов обнаружения следов элементов. Гл. 4 и 5 посвящены подробному рассмотрению источников света, применяемых в эмиссионном спектральном анализе для определения следов элементов, главным образом с этой точки зрения. [c.41]

Большинство источников, рассматриваемых в этой главе, ограниченно используют в эмиссионном спектральном анализе чистых веществ. Так, искровой разряд применяют обычно для прямого определения не очень малых содержаний примесей в металлах, а также для анализа растворов. С помощью газового пламени и высокочастотных безэлектродных разрядов анализируют, как правило, растворы. Поэтому вопросы функционирования этих источников света изложены здесь очень кратко, лишь с точки зрения возможности обнаружения наименьших количеств определяемых элементов. [c.174]

Техника измерений при атомно-абсорбционном анализе почти не отличается от техники, применяемой при эмиссионной пламенной фотометрии. Монохроматор настраивают на нужную длину волны выбирают ширину щели устанавливают указанный изготовителем ток через источник света зажигают пламя и регулируют расход горючего газа и окислителя балансируют фотометр и измеряют эталонные растворы. Строят градуировочный график (соответственно закону Бера), который представляет собой зависимость оптической плотности от концентрации эталонов. График должен быть в основном прямолинейным. Затем в атомизатор подают пробы, и концентрацию элементов в них определяют по градуировочной кривой. [c.53]

Наилучшие значения абсолютных и относительных пределов обнаружения ряда элементов, полученные разными методами эмиссионного спектрального анализа с применением различных источников света, приведены в табл. 28 и 29. (Данные можно сопоставлять между собой только по порядку величины, так как они получены разными исследователями в неодинаковых условиях и пределы обнаружения оценивались по различным критериям.) [c.221]

R таблице приведены ориентировочные данные о наименьших весовых количествах элементов, которые могут быть обнаружены с помощью эмиссионного спектрального анализа а электрических источниках света (дуге, искре, разрядной трубк з). Приведенные значения получены для разных элементов различными техническими приемами, обеспечивающими достижение максимальной чуйствительности. Данные для металлов относятся, как правило, к анализу микрообразцов, содержащих только определяемые элементы, дан ные для газов — к анализу газовых смесей. [c.720]

Высокая температура (тысячи и десятки тысяч градусов) в источниках света приЕюдит к распаду молекул большинства веществ на атомы. Поэтому эмиссионные методы служат, как правило, для атомного анализа и только очень редко для молекулярного. [c.7]

Проведено сравнение условий определения щелочных элементов, в том числе натрия, методами пламенной атомно-эмиссионной и атом-но-абсорбционной спектрометрии [410]. Использована установка на основе монохроматора УМ-2, источниками света в атомно-абсорбционном анализе служили высокочастотные лампы (безэлектродные шариковые). Изучено влияние различных условий проведения анализа, а также влияние кислот (соляной, серной), органических растворителей (метанол, этанол) разных концентраций. Из результатов эксперимента сделан вывод, что по чувствительности и уровню помех атом-но-абсорбционный метод определения натрия не имеет преимуществ перед атомно-эмиссионньш. При оценке современного состояния атомно-абсорбционного анализа и его роли в современном анализе самых разнообразных объектов отмечается несомненное преимущество атомно-эмиссионного метода определения натрия (калия и лития) перед атомно-абсорбционным [67]. [c.113]

Определение примесей химических элементов в радиофар-мацевтических препаратах осуществляют методом эмиссионного спектрального анализа по спектрам испускания. Анализ предполагает сжигание пробы испытуемого вещества в газовом пламени, электрической дуге или электрической высоковольтной искре. При этом происходят испарение исследуемого вещества и его диссоциация на атомы и ионы, которые возбуждаются и испускают свет. Излучение источника света складывается из излучения возбужденных атомов всех элементов, присутствующих в пробе. Атомы каждого элемента испускают кванты света только определенных длин волн (так называемое характеристическое излучение), выделяемых посредством спектральных приборов, в которых происходит разложение света, испускаемого источником, в линейчатый спектр. [c.322]

В конце 50-х гг. XIX в. немецкий физик Г. Р. Кирхгоф и его соотечественник Р. В. Бунзен предположили, что эти линии содержат информацию об элементах, содержащихся в солнечной атмосфере. Они впервые стали использовать для исследования вещества искусственный источник света и тепла — газовую горелку. Помещенные в бесцветное пламя горелки крупицы различных химических веществ окрашивают его в различные цвета, а после пропускания света пламени через коллиматорную щель и призму обрузуют ряд ярких линий — спектр испускания (эмиссионный спектр) вещества. Кирхгоф и Бунзен показали, что для каждого элемента, разогретого в пламени газовой горелки, характерен свой спектр, и тем самым заложили основы спектрального анализа. Они открыли дотоле неизвестные элементы цезий и рубидий, названные так по цвету, в который они окрашивают пламя бунзеновской горелки (по латыни саеа1из — небес-но-синий, гиЫс1шв — красный). [c.16]

Описанная выше идеальная ситуация, когда максимумы эмиссионной и абсорбционной линий совпадают, а ширина эмиссионной линии много меньше абсорбционной, существует лишь в редких случаях. Различие давлений в источнике света и в поглощающем слое приводит к сдвигу максимума лгаии поглощения относительно эмиссионной линии. Нельзя также не учитывать эффект самопоглощения резонансных линий внутри лампы с полым катодом, который может обусловить заметное дополнительное уширение эмиссионной линии. Кроме того, ддя многих элементов существенно сверхтонкое расщепление резонансных линий. В совокупности эти явления приводят к тому, что прямая пропорциональная зависимость оптической плотности от концентрации атомов в поглощающем слое часто нарушается, что находит проявление в искривлении градуировочных графиков при анализе. Существенное влияние на отклонение фадуировочной функции от линейной также оказывают непоглощенное и рассеянное излучение от источника света (попадающее в полосу пропускания монохроматора), градиенты температуры и концентрации атомов внутри поглощающего слоя, распределение плотности излучения в зондирующем пучке света и др. В итоге выражение ддя измеряемой оптической плотности поглощения в наиболее общей форме может быть представлено в виде [c.826]

Сейчас аналитик стоит перед другой проблемой — каким спектральным методом воспользоваться для рещения данной конкретной задачи. Пятнадцать лет назад для анализа нефтепродуктов использовали лишь эмиссионные методы с дуговым и искровым источниками света. Атомно-абсорбционные методы еще завоевывали признание, а высокочастотная плазменная спектроскопия только разрабатывалась. В настоящее время эти новые методы во многих областях аналитической практики потеснили ставшие уже классическими эмиссионные методы анализа. В Советском Союзе издан ряд книг, посвященных эмиссионному [1—19] и атомйо-абсорбционному [15, 18, 20—23] методам анализа металлов, руд, минералов, объектов биосферы, чистых веществ. Эмиссиоиные методы анализа нефтепродуктов в обо1бщенном виде освещены лишь в одной книге [24], а атомно-абсорбционные методы —в одном обзоре [25]. [c.5]

Определение свинца методами АЭС основано на общих принципах эмиссионной спектроскояии. Однако с учетом особенностей образцов (горючесть, летучесть и др.) разработан целый ряд спещфических методов анализа. В табл.З приведены основные опубликованных методов эмиссионно-спектрального определения свинца в топливах и смазочных материалах. В основном это щивше методы анализа (методы Л 1-9), различающиеся способом введения пробы нефтепродукта в зону разряда, применяемым источником света и элементом сравнения. [c.13]

С 1955 г. в работах Вэлшаполучило развитие новое направление фотометрии пламени — атомно-абсорбционный метод. Как и в эмиссионном методе, анализируемый раствор вводится с помощью распылителя в пламя в виде аэрозоля. Измеряется, однако, не излучение элемента в пламени, а поглощение излучения от стандартного источника света атомами исследуемого элемента. На рис. 2 показана схема устройства прибора для абсорбционного анализа. Метод пригоден для определения элементов, существующих в пламени в виде свободных атомов. С его помощью можно повысить чувствительность определения. [c.11]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология