Применение рентгеновской эмиссионной спектроскопии

Практической целью методов атомной спектроскопии при анализе вещества является качественное, полуколичественное или количественное определение элементного состава анализируемой пробы. Еще 25—30 лет назад эти задачи решались, по существу, лишь одним из методов — атомно-эмиссионным методом спектрального анализа в оптическом диапазоне спектра, В настоящее время достаточно широкое применение получили также методы анализа по атомным спектрам поглощения и флуоресценции в оптическом диапазоне, а также по эмиссионным и флуоресцентным спектрам в рентгеновском диапазоне. Во всех случаях в основе этих методов лежат квантовые переходы валентных или внутренних электронов атома из одного энергетического состояния в другое. [c.53]

НЫМ использование этого метода в любой лаборатории, где имеются рентгеновские спектрометры или приборы для рентгеноструктурных исследований, которые можно было бы переделать в спектрометры. Примером применения рентгеновской эмиссионной спектроскопии для качественного анализа следов элементов может служить запись эмиссионного спектра подлинного банковского билета, сделанная в лаборатории авторов и показанная на рис. 64. [c.175]

В разделе 5.4 указывалось на важность сочетания разных методов исследования поверхностных соединений. Количественное определение углерода и других элементов в модифицирующих поверхность соединениях производится элементным анализом, а ИК спектры помогают установить, какие именно группы и в каком количестве содержатся в поверхностном соединении. Содержание элементов в поверхностных соединениях можно определить с помощью зондирующего воздействия различных пучков на поверхность твердого тела, служащего рассеивающей мишенью для такого воздействия. Для зондирования используются направленные пучки фотонов, электронов, ионов илц атомов, вызывающие эмиссию вторичных частиц (также фотонов, электронов, ионов или атомов), лзучение которой и позволяет судить о свойствах мишени. Помимо элементного анализа, с помощью зондирующего воздействия на поверхность в благоприятных случаях можно получить сведения о структуре поверхности и адсорбции на ней. В табл. 5.4 представлены некоторые из этих методов. Перечисленные в таблице методы. анализа поверхности, за исключением рентгеновской эмиссионной спектроскопии, позволяют исследовать поверхностные слои на глубину менее 10 нм. В этих методах зондирование поверхности и ана--лиз рассеиваемых или эмиттируемых частиц проводится в очень высоком вакууме. Для дополнительной очистки поверхность часто подвергается предварительной бомбардировке частицами высокой энергии, обычно аргонной бомбардировке. С этим связаны ограничения в применении некоторых из этих методов для исследования поверхности недостаточно стойких адсорбентов. Преимуществом этих методов является возможность локального исследования не- [c.109]

Применение спектроскопии для качественного и количественного анализа получило в настоящее время очень широкое распространение как по числу выполняемых анализов, так и по разнообразию аналитических объектов. Наибольшее значение имеют абсорбционный и эмиссионный анализ в оптической области спектра. Одновременно все больше практическое применение для аналитических целей получают и другие виды спектроскопии в оптической, рентгеновской и микроволновой областях. Рассмотрим кратко физическую основу этих методов, их аналитические возможности и аппаратуру. [c.376]

ПРИМЕНЕНИЯ РЕНТГЕНОВСКОЙ ЭМИССИОННОЙ СПЕКТРОСКОПИИ [c.192]

Новые данные о структуре поверхностных групп на углеродных материалах были получены в результате применения рентгеновской эмиссионной спектроскопии в сочетании с квантово- [c.38]

Из рассмотрения эффектов поглощения и возбуждения ясно, что это уравнение не выполняется на практике, если сравнить его с уравнением (84). Отклонения от уравнения (79) обычно называются отклонениями от пропорциональности. В последнее время они привлекли внимание исследователей, что, по-видимому, откроет новые возможности применения рентгеновской эмиссионной спектроскопии. [c.185]

Изучение экстракции вольфрамовых руд гидроокисью натрия намного облегчалось применением рентгеновской эмиссионной спектроскопии, которая позволила быстро и точно определять вольфрам в сотнях растворов вольфрамата натрия, содержащих различные концентрации гидроокиси натрия. Применение внутреннего стандарта необходимо из-за резко выраженного отрицательного эффекта поглощения, обусловленного самим вольфраматом натрия (табл. 19), и из-за неизвестного по величине и непостоянного эффекта поглощения, обусловленного гидроокисью натрия. В качестве внутреннего стандарта был выбран бром в виде бромистого натрия. Наиболее удобными для сравнения аналитическими линиями оказались линии Ка брома [c.207]

В поле деятельности аналитической химии, вероятно, нет более благоприятного случая для применения рентгеновской эмиссионной спектроскопии, чем ее использование для количественного анализа редкоземельных руд. Причины этого очевидны. Однако такие руды часто содержат одновременно несколько элементов, которые должны быть проанализированы. При этом элементы так близки друг к другу по химическим свойствам, что-определение их обычными методами трудоемко и дорого. Литл, [c.218]

Здесь, по-видимому, уместно отметить убежденность авторов в том, что применение рентгеновской эмиссионной спектроскопии будет быстро расти и уже до 1970 г. она станет сравнимой с оптической спектроскопией по разнообразию проводимых анализов. [c.252]

Новые результаты, полученные в лаборатории авторов [232] по рентгеновской эмиссионной спектроскопии вольфрама и молибдена в растворах, поясняют некоторые положения, высказанные в предыдущем разделе. Эти данные также показали целесообразность применения внутреннего стандарта (см. 7.12). И, наконец, работа по определению вольфрама тесно связана с исследованиями эффектов поглощения в растворах вольфрамата натрия, результаты которых суммированы в табл. 19. [c.207]

Этот полезный прием заслуживает широкого применения. Ионообменная пленка является хорошим носителем малых количеств элементов для рентгеновской эмиссионной спектроскопии. [c.248]

Сравнение среднего квадратичного отклонения 5 со средней квадратичной ошибкой счета 5с является таким образом полезным критерием надежности аналитических результатов, полученных методом рентгеновской эмиссионной спектроскопии. Чтобы проиллюстрировать простейшее возможное применение этого критерия, рассмотрим снова рентгеновские данные, нанесенные на график рис. 107 и приведенные в табл. 38. Индивидуальные значения N, сведенные в эту таблицу, представляют собой (в рентгеновской эмиссионной спектроскопии) конечные аналитические результаты, т. е. играют роль х на рис. 105, где X—их среднее значение. Для этих 393 независимых измерении N среднее квадратичное отклонение [c.290]

Схема прибора, примененного для решения аналитических задач методами рентгеновской эмиссионной спектроскопии, приведена на том же рисунке. Может быть использован только пропорциональный счетчик (с амплитудным анализом импульсов, см. 2.13), а если необходимо получить лучшую разрешающую способность, то можно воспользоваться спектрометром с изогну- [c.309]

Направление научных исследований разработка новых химических методов анализа изучение и применение физических методов анализа, в том числе эмиссионной, инфракрасной, рентгеновской, флуоресцентной спектроскопии, хроматографии ионооб- [c.249]

Со времени выхода в свет четвертого издания учебника (1975 г.) в аналитической химии определились новые пути развития. Особо следует отметить, что наряду с химическими и физикохимическими методами анализа, нашедшими широкое применение в науке и производстве, в химико-аналитических заводских и научно-исследовательских лабораториях все чаш,е проводят анализ физическими методами (эмиссионная, пламенная, атомно-абсорбционная спектроскопия, ядерный магнитный резонанс — ЯМР, искровая масс-спектрометрия, рентгеновский спектральный, флюоресцентный, радиометрические и др.), позволяющие устанавливать с достаточной точностью микроэлементный состав разнообразных природных веществ, а также технических материалов, применяемых в атомной, полупроводниковой и лазерной технике (особо чистых веществ, катализаторов, монокристаллов и др.). Причем в некоторых случаях, например методами масс-спектрометрии возможно регистрировать в течение одного эксперимента 70—75 основных и примесных элементов в образце анализируемого вещества массой в несколько миллиграммов. [c.9]

В работе [241] приведен обзор количественных методов определения микро- и нанограммовых количеств веществ непосредственно на хроматограммах с помощью отражательной спектрофотометрии. Опи-ч ано применение эмиссионной рентгеновской спектроскопии для количественного определения микрограммовых количеств фосфатов (и других соединений) с ошибкой в среднем + 5% по калибровочному графику непосредственно в полученных зонах после выделения методом тех на слоях целлюлозы или силикагеля [276]. [c.112]

Оже-электронная спектроскопия. Как уже было отмечено, снятие возбуждения после удаления одного из внутренних электронов атома может происходить не только путем излучения кванта рентгеновского излучения, но и через испускание электрона (оже-электрона) с соответствующей кинетической энергией ( кин)> определяемой энергетическим уровнем дырки ( [), электрона, заполняющего дырку (Е2), и испускаемого электрона ( 3) кин = = Еу- Е2- Е . Набор таких значений кинетической энергии (как и набор энергий рентгеновских квантов) является характеристическим для каждого элемента, и методы обработки оже-электрон-ных спектров в целом схожи с используемыми для получения химической информации из эмиссионных рентгеновских спектров. Основным физическим фактором, определяющим различия в применении этих двух методов, является более сильное (в сравнении с рентгеновским излучением) взаимодействие относительно медленных электронов с матрицей исследуемого образца, что в свою очередь приводит к существенно меньшей глубине выхода оже-электронов. Таким образом, оже-электронная спектроскопия дает информацию об элементном составе более тонкого приповерхностного слоя образца, а значит, является более чувствительной к его состоянию, например наличию окисленных или хемосорби-рованных пленок. Это часто приводит к необходимости исследовать методом оже-электронной спектроскопии только свежие сколы образца, сделанные под вакуумом. [c.265]

Важные примеры применения рентгеновской эмиссионной спектроскопии к анализу растворов приведены в приложении VI к книге. Определение примеси тетраэтилсвинца в бензине было выполнено различными рентгеновскими методами [229 и 42]. Оно предоставляет единственную в своем роде возможность сопоставления эффективности этих методов. Дэвис и Ван Норстрэнд [232] осуществили определение бария, кальция и цинка в смазочных маслах и с помощью теоретических расчетов, аналогичных расчетам в разделе 7.6 для растворов, содержащих вольфрам, ввели в измеряемую скорость счета к линиям цинка поправки, обусловленные присутствием бария. [c.206]

В лрацессе применения рентгеновской эмиссионной спектроскопии к анализу минералов Адлер и Аксельрод (Геолотичеокая служба США) построили спектрограф с изогнутым кристаллом для анализа небольших образцов без их разрушения, в частности монокристаллов. Усовершенствованный прибор, показанный на рис. 75, подобен прибору Биркса и Брукса [237] и содержит кристалл фтористого лития, изогнутый по радиусу 40 см и затем со- [c.220]

Основные сведения по рентгеновской эмиссионной спектроскопии были изложены в предыдущей главе. Там же были рассмотрены наиболее простые приложения рентгеноспектрального анализа. В этой главе рассмотрим сл1учаи менее тривиального применения рентгеновской эмиссионной спектроскопии, которые показывают, как развивается этот метод. Кроме того, проведем сопоставление возможностей рентгеновской эмиссионной спектроскопии с возможностями оптического эмиссионного анализа в видимой и ультрафиолетовой областях спектра. [c.223]

Возможность применения рентгеновской эмиссионной спектроскопии при определении следов элементов предсказывалась еще работами Лэби [249], Гамоша [182, 183, 185] и Энгстрёма [183, 250.] При использовании обычной аппаратуры этот метод не пригоден для надежного анализа в области микромикрограм-мных количеств вещества и не может качественно определять химический состав. Обе эти задачи часто могут решаться классическими микрохимическими методами, которые непрерывно совершенствуются и развиваются благодаря таким работам, как работы, выполненные Джо и его сотрудниками [251]. Однако существуют специальные приборы, описанные в гл. 9, которые поз- [c.238]

Потенциальные возможности применения рентгеновской эмиссионной спектроскопии в определении малых содержаний заложены в результатах приближенных вычислений, приведенных в гл. 4. Таким образом было установлено, что от одноатомного слоя кобальта площадью 1 смР можно получить интенсивность Ка-ли-нии кобальта в 133 имп1сек (см. 4.16). Такой образец весит [c.239]

Методика одновременного определения и и ТИ в минералах [23] включает 1) измерение суммарной радиоактивности и и ТЬ п 2) определение отношения и/ТЬ с помощью рентгеновской эмиссионной спектроскопии. Суммарная активность выражается в урановых эквивалентах, т. е. как количество и в урановой смолке, дающего ту же активность, что п образец. Отношение ТЬ/и определяют по отношению высот соответствующих рентгеновских пиков ТЪЕа и и а. Содержание и и ТЬ определяют из соотношения л +0,2 д =ура-новый эквивалент (в %). Здесь х — массовый процент и, а / — отношение ТЬ/и по массе. Для используемого счетного устройства I % уранового эквивалента соответствует счету 2100 имп./мин (фон вычтен). В применении к образцу монацитового песка массой 1,000 г счет, согласно стандартной методике, составил 2780 имп./мин (фон вычтен). Относптельная высота пиков — [c.526]

Прежде чем рассматривать дальше данный вопрос, сделаем краткий обзор истории применения внутренних стандартов в рентгеновской эмиссионной спектроскопии. Этот метод появился впервые в классических работах Хевеши и его коллег по определению гафния [174, 175, 226—228]. В этих ранних исследованиях отношения интенсивностей были нередко чувствительны к составу даже при возбуждении электронами, когда эффекты поглощения и возбуждения малы (см. 7.10). Глокер и Шрайбер [166], используя электронное возбуждение, пытались определить ванадий в стали, взяв в качестве внутреннего стандарта титан. Они установили, что отношение интенсивностей заметно меняется в зависимости от концентрации вольфрама в стали, так что истинное содержание ванадия занижалось присутствием вольфрама. Они полагали, что эти отклонения могли произойти по следующим причинам 1) из-за различной скорости испарения Е и ст 2) из-за химических реакций, которые превращают Е или ст либо тот и другой в вещества, испаряющиеся по-разно.му 3) из-за химических реакций, которые нарушают однородное распределение Е и ст в образце. Эти и аналогичные им процессы возможны, если при электронной бомбардировке образец перегревается. Возможность существования этих и аналогичных им процессов является одним из недостатков макроскопического электронного возбуждения. Попутно заметим, что перечисленные здесь отклонения не являются следствиями эффектов поглощения и возбуждения. [c.201]

А), который давал узкие линии и обеспечивал хорошее разрешение. Для регистрации использовали Гейгеровский счетчик с аргоновым наполнением, так как он более эффективен для L-линий тантала, чем для /(-линий ниобия. Эффективность оптической системы и сложность спектра демонстрируются рис. 74. История этой аналитической проблемы, теперь уже успешно решенной, свидетельствует о быстром прогрессе, происходящем в рентгеновской эмиссионной спектроскопии. Следующим этапом в развитии решения этой задачи, по-видимому, будет применение метода амплитудной дискриминации импульсов (см. 2.13). [c.215]

Рентгеновская эмиссионная спектроскопия [108] является методом анализа, позволяющим количественно определять и идентифицировать некоторые элементы, присутствующие в биологическом материале в большом количестве, причем исследуемый материал при этом не разрушается. Рентгеновский микроанализ с применением электронно-лучевого зонда используют для определения количества и местоположения некоторых элементов in situ. Разрешение анализа позволяет применять его по отношению к отдельным бактериальным клеткам и спорам [112]. Этот метод также требует сложного оборудования и специальной подготовки персонала, поэтому он доступен обычно лишь научно-исследовательским лабораториям. [c.368]

Том I (1950 г.). Адсорбция рентгеновских у-луч ц. Рентгенографический дифракционный метод в применении к волокнам. Электронная дифракция. Спектроскопия и колориметрия. Эмиссионная спектроскопия. Инфракрасная спектроскопия. Раман-спектры. Поляроскопические и полярометрические методы испытания материалов в проходящем свете. Измерения показателя преломления. Электронная микроскопия. Масс-спектроскопия. В 1960 г. вышло 2-е издание этой книги. [c.231]

Противоречивые результаты были получены различными экспериментаторами при применении спектроскопии, магнитных методов, рентгеновского анализа и т. д. Кошуа [32] и Фридель [33] предполагают, что в тяжелых металлах Th, Ра, U состояния f и d являются гибридными. Боровский и Баринский, изучавшие тонкую структуру адсорбционного спектра серии М и эмиссионный спектр рентгеновских лучей, сделали вывод, что в нитрате и твердой двуокиси тория электрон / находится в состоянии слабого возбуждения, в то время как для UO3 уровень / для урана накладывается на уровни 6d и 7р [34]. С другой стороны, результаты измерений коэффициента поглощения рентгеновских лучей растворами Th, U и Pu с учетом постоянного экраниро- [c.140]

Все большее применение находит метод микрорентгеноспект-рального анализа (локальный микроанализатор), идея которого заключается в следующем. Образец с хорошо отполированной поверхностью облучается узким сканирующим электронным пучком диаметром около 1 мкм. Характеристическое рентгеновское излучение, испускаемое при облучении атомами образца, анализируется электронным логическим блоком. Подвергая такому исследованию поперечные сечения образцов, содержащие реагенты и продукт взаимодействия, удается изучить распределение компонентов и фаз в зоне реакции, установить геометрию фронта реакции и найти характер и последовательность превращений при твердофазном взаимодействии. В ряде случаев полезную информацию о механизме реакции дает применение метода гамма-резонансной спектроскопии (эффект Мессбауэра), а также методов инфракрасной и эмиссионной микроскопии [71]. [c.117]

Значение рентгеновской спектроскопии как аналитического метода едва ли необходимо обсуждать. Этот метод стоит в одном ряду со многими физическими методами анализа, и его быстрое развитие идет параллельно с развитием оптической эмиссионной и инфракрасной спектроскопии. Вначале методы рентгеноспектрального анализа считали неприемлемыми для определения следов элемептов. Однако последние успехи приборостроения позволили применить этот метод и для определения следов элементов. Интересно, что возможность применения рентгепоспектрального анализа для определения следов была предсказана еще значительно раньше [1—4]. [c.202]