Определение трудновозбудимых элементов

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]

Спектральные методы анализа сосредоточены преимущественно в лаборатории, которую возглавляет А. В. Карякин. Изучаются возможности применения лазеров в эмиссионном спектральном и атомно-абсорбционном анализе, проводились работы по спектральном у определению трудновозбудимых элементов — серы, галогенов и др. с помощью плазмотрона. Лаборатория накопила опыт по эмиссионному спектральному анализу чистых веществ, соединений редкоземельных элементов, по определению платиновых металлов. В этой же лаборатории есть группа люминесцентного анализа, занимающаяся определением органических веществ в растворах и определением редкоземельных элементов с кристалло-фосфорами. [c.200]

В холодном полом катоде следы элементов определяются в сухих остатках из растворов. В табл. 3.13 приведены сравнительные данные по пределам обнаружения примесей в кремнии. Большое значение имеет полый катод прн определении трудновозбудимых элементов, газов в металлах. [c.69]

Метод фульгуратора дает хорошие результаты при использовании искрового возбуждения и определении сравнительно высоких концентраций примесей. В случае применения дуги проба быстро закипает и воспламеняется, нарушается ее поступление в зону разряда. Поэтому для определения малых примесей металлов метод фульгуратора не может конкурировать с другим методами. Но при определении трудновозбудимых элементов (углерода, водорода, кислорода, азота, серы, галогенов), т. е. в тех случаях, когда нужна именно искра, метод оказался очень удобным. Такое применение фульгуратора рассмотрено в гл. 7. [c.11]

Савинова Е. Н., Корякин А. В., Андреева Т. П. Применение плазмотрона в качестве источника возбуждения для спектрального определения трудновозбудимых элементов в породах,— Журн, анал. хим,, 1972, т, 27, вып, 4, с, 777—779. [c.128]

Благодаря высокой температуре разряда в инертных газах (аргоне, гелии), которая вблизи катода достигает 15 000— 20 000°С [232], можно добиться высокой чувствительности определения трудновозбудимых элементов. Очень хорошие результаты получают при определении серы в нефтепродуктах с использованием атмосферы аргона. Этот метод подробно рассмотрен в гл. 7. [c.127]

Иногда газовая среда поглош,ает излучение спектра, мешая тем самым анализу. Так, аналитики испытывают значительные трудности при определении галогенов, серы и некоторых других элементов, у которых наиболее интенсивные линии расположены в области длины волн короче 200 нм, из-за поглощения излучения кислородом. Для устранения этой помехи приходится анализ вести в вакууме или в атмосфере инертных газов. Атмосферу аргона широко применяют для определения трудновозбудимых элементов в нефтепродуктах. Иногда инертную атмосферу создают для предотвращения загорания пробы. Все эти методы рассмотрены в гл. 6 и 7. [c.128]

Для работы в контролируемой атмосфере используют камеры и устройства различной конструкции. Некоторые из них описаны в работах [2, 11, 12, 15, 19, 24]. Автором разработана камера для определения трудновозбудимых элементов в нефтепродуктах методом фульгуратора с искровым возбуждением спектров. [c.128]

Искровое возбуждение спектра особенно целесообразно применять при определении трудновозбудимых элементов галогенов, серы, фосфора и др. Кроме того, искра служит незаменимым источником света в тех случаях, когда требуется анализировать пробу без ее разрушения. В анализе растворов и прямых методах анализа нефтепродуктов искра также нашла широкое применение, так как она исключает сильный разогрев пробы. [c.53]

При определении трудновозбудимых элементов в металлах влияние молекулярной формы соединений примесей, а также структуры проб и эталонов особенно существенно. Для его устранения и улучшения воспроизводимости анализа применяют расплавление брикетов, изготовленных из образцов и эталонов, в угольных катодах [384, 697, 490, 696, 382, 492, 491], температура которых при разрядном токе - 1100 ма обеспечивает расплавление даже достаточно тугоплавких металлов (например, циркония [385]). При этом иногда наблюдается заметное уменьшение интенсивности атомных линий трудновозбудимых элементов. Это объясняется вторичными реакциями, протекающими с образованием прочных летучих соединений определяемых элементов с легкоионизуемым элементом основы, поступление которого в разряд приводит к понижению его температуры [384, 382, 385]. В результате предел обнаружения фтора в цирконии по атомным линиям составляет всего ЫО-2% [382], в бериллии — ЫО- % [385] хлор, имеющий значительно более высокий потенциал возбуждения, определяется в бериллии по линии С1 I 4794 А лишь при содержании 1-10-1% [385]. [c.200]

Применение ПК оказалось возможным также для определения трудновозбудимых элементов в некоторых веществах со средней летучестью [697, 490, 696, 491], иногда достаточно сложного состава [346, 1075]. В металлическом германии, например, одновременно с другими примесями определяют иод, Se, As [697, 490, 696, 491]. Поскольку разряд в угольном катоде в присутствии германия нестабилен, легколетучие элементы Se и иод определяют в катодах из стали. Германий плавится при токе 350 ма. Применяют синтетические эталоны и отмечают, что при различных экспозициях, обеспечивающих полное выгорание примесей, отсутствует влияние формы соединений элементов, вводимых в эталоны, на результаты их определения даже при значительном различии в скорости испарения. Пределы обнаружения составляют (из навески 50 мг германия) ЫО 4% иода, 2-10- % Se. Определение мышьяка, образующего менее летучее соединение — арсенид германия, проводят в угольных катодах при токе 1200 ма и стабилизации разряда [c.200]

Определению трудновозбудимых элементов не препятствует присутствие в разряде атомов основы — Ое и 51, потенциалы ионизации которых не очень низки (Ое — 7,88 эв 51 — 8,15 эв), а количество атомов в разряде не слишком велико, так как летучесть определяемых элементов значительно выше летучести основы . Тем не менее, предварительное удаление основы приводит к дальнейшему снижению предела обнаружения трудновозбудимых элементов. Так, предел обнаружения Аз в концентрате примесей, собранном на угольном порошке, составляет 1 10 г, т. е. в шесть раз ниже, чем при прямом определении его в соответствующей исходной навеске германия. [c.201]

Несомненные преимущества при определении трудновозбудимых элементов представляет использование искрового разряда в вакууме и в атмосфере инертных газов [724, 746, 1245]. Так, при- [c.206]

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]

Определение трудновозбудимых элементов. Высокие потенциалы возбуждения спектральных линий этих элементов делают практически невозможным использование дуги для их анализа. Даже в таких высокотемпературных источниках, как конденсированная искра, относительные пределы их обнаружения в растворах не превышают обычно сотых долей процента. Применение ПК позволяет создать условия, при которых в разряде отсутствуют большие количества элементов с относительно низкими потенциалами ионизации, а высокие энергии атомов и ионов инертных газов обеспечивают возбуждение интенсивных спектров трудновозбудимых элементов. Благодаря этому в ПК достигают значительно более низких пределов их обнаружения. В качестве газа-носителя разряда применяют обычно Не, более высокая энергия ионизации которого обеспечивает наибольшую вероятность возбуждения атомов трудновозбудимых элементов пределы их обнаружения в атмосфере Не на два-три порядка ниже, чем в Не или Аг [69]. Об одном из примеров определения в ПК трудновозбудимых элементов — сверхстехиометрических избытков Аз, 5е, 5 — уже говорилось выше. [c.198]

В источнике света разрушающие пробу добавки присутствуют в количествах, превышающих количество анализируемой пробы в несколько раз, и поэтому они не только изменяют, но даже и определяют условия возбуждения. При возбуждении спектров порошков и растворов щелочные металлы, введенные в пробу, снижают и стабилизируют температуру плазмы. Следовательно, их присутствие часто оказывает благотворное действие на результат анализа. Если при определении трудновозбудимых элементов нежелательно вводить в пробу щелочные металлы, то ее разложение следует проводить, например, с помощью борной кислоты, [c.45]

Определение трудновозбудимых элементов [c.145]

При выборе условий возбуждения необходимо учитывать потенциал ионизации и энергии возбуждения спектральных линий определяемых элементов. Для определения трудновозбудимых элементов (например, неметаллических элементов) требуются высокие мощности источника излучения. Например, для определения углерода в стали по линии С III 2296,86 А с потенциалом возбуждения 53,5 В подходит только высоковольтная искра без дополнительной индуктивности. [c.198]

Определение неметаллических примесей по вакуумной ультрафиолетовой области спектра. Наиболее перспективным для повышения чувствительности определения трудновозбудимых элементов, на наш взгляд, представляется переход в область вакуумного ультрафиолета. Здесь можно использовать резонансные линии атомов, лежащие для ряда важных [c.210]

Область применения низковольтного разряда обычно ограничивается определением трудновозбудимых элементов при спектральном анализе металлов и сплавов. В данной работе сделана попытка применения низковольтного разряда для определения некоторых элементов в геологических порошковых пробах. Был использован метод воздушного дутья, обеспечивающий [c.75]

Искровое возбуждение имеет перед дуговым серьезные преимущества высокую воспроизводимость, возможность определения трудновозбудимых элементов. При анализе нефтепродуктов методом вращающегося электрода существенное значение имеет слабый нагрев пробы, исключающий ее воспламенение, что позволяет работать без инертной среды и упрощает анализ. Все эти вопросы подробно рассмотрены в соответствующих раздёлах. [c.142]

В инертной атмосфере (чаще всего применяется аргон) облегчается диссоциация кислородсодержащих молекул определяемых элементов, предотвращается образование новых молекул этих элементов, ослабляется вынос частиц из плазмы дуги. Все это ведет к увеличению концентрации в плазме определяемых элементов, если скорость поступления их в разряд достаточно велика. В инертной атмосфере не образуются, например, молекулы СН, СО, N0, что позволяет использовать сильные аналитические линии, замаскированные в атмосфере воздуха спектром этих молекул. Высокая температура дуги в инертном газе способствует лучшему определению трудновозбудимых элементов, но неблагоприятна для возбуждения аналитических (атомных) линий легкоионизуемых элементов. Низкая температура электродов такой дуги благоприятна для испарения из них легколетучих элементов, но мала для эффективного испарения труднолетучих элементов . Для усиления нагрева электрода с пробой в инертной атмосфере повышают силу тока дуги (до 20—25 а), применяют электроды специальной формы (типа рюмка ), к инертному газу добавляют кислород, что способствует также снижению температуры плазмы до более благоприятного уровня. Состав атмосферы влияет на химические реакции, происходящие в кратере электрода с пробой. Это следует учитывать, а в некоторых случаях и использовать для целенаправленного изменения скорости поступления различных компонентов пробы в разряд. Применение очищенной невоздушной атмосферы защищает облако разряда от загрязнений, содержащихся в лабораторной воздушной среде. [c.170]

Разряд в полом катоде (разд. 2.10.3 в [1]) как источник излучения еще интенсивно разрабатывается и находит все большее применение при определении трудновозбудимых элементов. В охлаждаемом жидким азотом полом катоде при силе тока 300 мА, в котором в качестве газа-носителя применялся гелий или аргон, при экспозиции 20 мин и регистрации спектра на вакуумном спектрографе удалось достичь абсолютного предела обнаружения иода 0,01 мкг и определять его содержание в интервале 1—100 мкг из навескн хлорида калия в 1 мг [3]. В проточной трубке [4] с графитовым катодом (диаметром 5,5 мм и глубиной 10 мм) при [c.147]

Только спустя примерно 15 лет после этой работы полый катод начал более широко использоваться в спектрально-аналитических работах сейчас уже ясно, что возможности и перспективы применения этого источника более широкие, чем можно было думать вначале. С его помощью удается решить ряд задач, для решения которых обычные источники возбуждения спектра— дуга и искра — непригодны. Это объясняется двумя особенностями полого катода возможностью весьма тонко регулировать процесс поступления компонентов пробы в разряд, используя явление фракционной дистилляции,а также регулировать характер возбуждения спектра, меняя в широких пределах параметры разряда. Свойство полого катода давать узкие спектральные линии привело к его широкому использованию в изотопном спектральном анализе, о чем будет сказано ниже. Механизмы поступления пробы в разряд и, в особенности, возбуждег ния спектра в этом источнике изучены пока значительно меньше, чем это сделано для дуги, однако целый ряд закономерностей здесь уже известен и на основании этого удается применить полый катод к решению ряда важных задач — в первую очередь для определения трудновозбудимых элементов, а также, как было показано в последнее время, и для определения обычных примесей в труднолетучей основе. [c.411]

Разрядная трубка с полым катодом, как известно, уже давно применяется в спектроскопии для исследования атомных спектров [37, 50—52, 56], а также в спектральном анализе для определения при.месей в веществах высокой степени чистоты, анализа газов, определения трудновозбудимых элементов [51, 53—55]. Их конструкции, свойства и аппаратура, необходимая для работы с ними, описаны в [54, 55]. Несомненно, что разборные разрядные трубки, используемые в спектральном эмиссионном анализе, могут применяться и в атомно-абсорбционной спектрофотометрии однако необходимость применения в этом случае вакуумно-циркуляционных систем сильно осложнила бы сам по себе простой в аппаратурном отношении метод, вследствие чего перед исследователями возникла задача разработки специальных конструкций ламп с полым катодом, т. е. трубок, отпаянных от вакуумной системы, максимально простых в обращении и приспособленных для длительной работы. [c.13]

Применение полого катода. Один из возможных путей повышения чувствительности определения трудновозбудимых элементов — возбуждение спектра образца в очень нерав-t I новесных источниках с большой [c.210]