Точность методов изотопного спектрального анализа

На примерах водорода, тяжелой воды, лития и урана показаны эффективность метода изотопного спектрального анализа и его применимость для практических целей. Изотопный состав упомянутых объектов удается количественно определять в широкой области концентраций (примерно от 1 до 99%) с такой же приблизительно точностью, которая достигается масс-спектрометрическим методом. Весь- [c.170]

Следует отметить, что спектральное определение изотопного состава выгодно отличается от других спектрально-аналитических методов тем, что две спектральные линии или полосы, принадлежащие изотопным атомам или молекулам, обладают исключительно высокой гомологичностью. Это связано с тем, что соответствующие им переходы происходят между уровнями одной и той же сериальной принадлежности и имеющими практически одинаковые энергии. Поэтому искажения результатов анализа, связанные с влиянием третьих компонентов, нестабильностью источника, различием структуры эталонов и проб и т. п., в случае изотопного спектрального анализа несравненно меньше, чем при спектральных определениях химического состава. Это позволяет легче добиться высокой точности определений при спектральном определении изотопного состава. Ниже приводится ряд примеров удачных решений такого рода задач. [c.515]

При анализе чистых химических веществ большое значение имеет чувствительность применяемого метода. В этом отношении у масс-спектрального метода изотопного разбавления существуют некоторые особенности. Требования специфики обнаружения следовых количеств элементов заключаются в максимальной чувствительности и достаточной универсальности методики. Величина же точности, в зависимости от задач, может составлять 10—20, а иногда и 100%, что в значительной степени расширяет использование метода изотопного разбавления. Следовательно, чувствительность метода может быть увеличена при некотором преднамеренном снижении точности. [c.162]

Перед масс-спектральным анализом азот образца переводится в измеряемую газообразную форму. Наиболее распространенной формой для изотопного измерения азота на масс-спектрометре является N2 (табл. 13). Для газообразных образцов вся подготовка сводится к очистке N2 от примесей, мешающих определению. Обычно это окись углерода, метан, вода, кислород и двуокись углерода [699]. Другими газообразными формами, используемыми для изотопных измерений, служат окись азота и атомарный азот. Азот аммонийных, нитратных, нитритных и органических соединений в общем случае переводится в N2 либо по методу Дюма [1188], либо по методу Риттенберга окислением аммонийного азота гипобромитом натрия [1309]. Окисленные формы азота предварительно восстанавливаются до аммиака сплавом Деварда. При использовании последних методов возможно достижение точности изотопного определения +0,01% [1278]. [c.133]

При всех этих преимуществах изотопные методы анализа имеют ограниченную точность, определяемую относительной точностью радиоактивных измерений. Лишь при тщательной работе она может быть в благоприятных случаях доведена до 1 %. Это хуже обычных объемных или весовых методов аналитической химии. Поэтому изотопные методы анализа следует применять в тех случаях, когда химические затруднены или вовсе невозможны, а также — при определении малых примесей, где даже грубые радиоактивные измерения точнее химического, полярографического или спектрального анализа и допускают на несколько порядков меньшие границы доступных определению концентраций, чем последние. [c.425]

Метод атомной абсорбции оказалось удобным применить и для решения некоторых задач анализа изотопного состава, в частности для анализа изотопного состава ртути и лития. Хотя в этих случаях пока достигнута меньшая точность, чем при, применении эмиссионного спектрального анализа, зато абсорбционный метод позволяет освободиться от прибора высокой разрешаюш,ей способности, дорогого и сложного в эксплуатации. [c.294]

И. м. позволяет определять все элементы периодич. системы. Абсолютные и относит, пределы обнаружения (соотв. 10 — 10 г и 10 — 10 % ) зависят от интенсивности вторичной эмиссии и масс-спектрального разрешения прибора. Локальность по пов-сти составляет 1—100 мкм, по глубине — 1—5 нм. Погрешность определений зависит в осн. от влияния реакционной вторичной эмиссии и от точности ур-ний связи С = f(I). Метод примен. для изучения распределения элементов в тонких поверхностных слоях тв. тел (разл. катализаторов, полупроводников и др.), их изотопного и фазового анализа. [c.225]

Для контроля чистоты веществ можно использовать методы классического химического анализа. Например, иодометрически можно определять медь примерно до 10 г/мл раствора. Вообще же для количественного определения примесей в ос. ч. веществах требуются новейшие методы, отличающиеся высокой чувствительностью и селективностью а) фотометрические (колориметрия, спектрофотометрия, пламенная фотометрия) б) флуоресцентные (фосфоресценция, флуоресценция , катодо- и хемилюминесценция и др.) в) электрометрические (полярография, особенно осциллографическая, по-тенциометрия, кондуктометрия, кулонометрия и др.) г) спектральные, обладающие высокой чувствительностью, но малой точностью д )масс-спектрографические , е) радиохимические (активационный анализ, изотопное разбавление и др.) ж) электрофизические (измерение-проводимости, эффекта Холла и др.) з) концентрирование микропримесей в малых объемах (экстракцией, со-осаждени-гм, хроматографически, ионным обменом, электролизом, зонной плавкой и т. д.) с последующим определением их разными способами. [c.319]

Значительный интерес представляет применение радиоактивационного анализа для определения изотопного состава урана. Точнее говоря, радиоактивационный анализ позволяет определить лишь количество того стабильного изотопа, из которого образуется при облучении радиоактивный изотоп. Содержание же элемента находят путем расчета на основе известного содержания данного стабильного изотопа в природной смеси. Однако, например, содержание в обогащенном или выгоревшем уране не соответствует природному соотношению, а тождественность изотопного состава урана метеоритного и земного происхождения нуждается в доказательстве. В связи с этим был проведен ряд исследований по определению изотопного состава образцов урана различного происхождения. Результаты показали, что в ряде случаев радиоактивационный анализ не уступает по точности масс-спектральному методу, а в отдельных случаях превосходит по быстроте определения. [c.256]

Определение газов в металлах. При определении газов в металлах спектрально-изотопным методом применение ПК в качестве источника высокотемпературного нагрева образца для изотопного уравновешивания и источника возбуждения спектра имеет ряд преимуществ [247, 250, 887] 1) упрощается аппаратура 2) изотопный обмен осуществляется более интенсивно 3) становится возможным наблюдение за пределом уравновешивания изотопов 4) локальный нагрев образца обеспечивает значительное уменьшение поправки на холостой опыт 5) возможность измерения концентрации изотопов до и после уравновешивания исключает влияние разброса поправки холостого опыта точность анализа при этом определяется ошибкой измерения разности относительных концентраций изотопов. Это приводит к понижению предела обнаружения газов в металлах [249]. [c.201]

Определение состава материалов, контроль их чистоты и соответствия заданным нормам — одна из важных задач производства. Издавна эти вопросы решались методами химического анализа. Они предполагают переведение пробы в раствор с последующим определением состава по химическим свойствам элементов и их соединений. Но развитие производства, реконструкция предприятий и прочее неизменно изменяет требования относительно быстроты выполнения и точности результатов контроля, изменения его характера или задач. Известные способы анализа часто оказываются недостаточными. Это сдерживает рост производительности труда или приводит к потере эффективности механизации и автоматизации процессов производства. Поэтому наряду с совершенствованием и развитием химических методов анализа развиваются и физико-химические электролиз, потенциометрия, полярография, хроматография и т. д. Среди них особенно широко применяют спектральный метод. Он основан на изучении спектров излучения или поглощения света атомами и молекулами материала исследуемой пробы и его используют для решения самых разнообразных задач. Появились даже смежные направления спектрометрии, общим для которых порой является лишь получение и изучение спектров (анализ эмиссионный и абсорбционный, атомный и молекулярный, люминесцентный и по спектрам комбинационного рассеяния, изотопный и т. д.). [c.3]

Из сравнения точности различных методов спектрального определения изотопного состава свинца видно, что наибольшую точность можно получить, применяя один опорный эталон, достаточно надежно измеренный другим независимым методом. Ошибка анализа при этом может быть доведена до 1%. [c.575]

Основным методом анализа стабильных изотопов служит маса-спектромтття (чувствительность 10 % изотопа при точности 0,1 — 1% длн проб весом в доли мг). Все большее применение находят спектральные методы (ИК и высокочастотные спектры) и парамагнитный резонанс (см. Изотопов стабильных анализ). Дейтерий, О и нек-рые др. изотопы определяют по изменению показателя преломления, теплопроводности, плотности как самого элементарного вещества, так и его соединений. Депсиметрич. методом устанавливают изотопный состав воды о точностью до десятитысячных долей процента. Количественное определение стабильных изотопов тем менее надежно, чем тяжелее изотоп. [c.92]

В связи с важностью получения достоверных результатов изотопного состава природных образцов с высокой точностью масс-спектральный анализ методом раскомпенсации вызывает интерес у исследователей и с теоретической точки зрения, и в практическом осуществлении. В то же время из-за отсутствия соответствующей информации далеко не все занимающиеся изотопными анализами и их интерпретацией для выяснения геохимических закономерностей могут полностью разобраться в характерных особенностях и возможностях этого метода. [c.40]

Высокую точность анализа обеспечивают методы изотопного разбавления и уравновешивания, разработанные для определения кислорода с масс-сиектрометрическим окончанием Кир-шенбаумом и для определения водорода со спектральным окончанием А. Н. Зайделем и его сотрудниками. [c.4]

Если использование радиоактивных изотопов элементов в спектральном анализе позволяет получить новые количествеппые данные, характеризующие течение ряда важнейших для этого метода процессов, и способствует выяснению нерешенных вопросов теории метода, то применение стабильных изотопов открывает путь к созданию более совершенных приемов анализа, характеризующихся большей точностью и универсальностью, чем обычные методы. Работы в этом направлении были начаты в нашей лаборатории в 1953 г. и проводились Н. П. Ивановым. Первые результаты этих исследований были доложены на Женевской конференции по мирному использованию атомной энергии в 1955 г. [6]. Метод изотопных добавок основан на исиользовании двух явлений большой близости физических и химических свойств изотопов элементов и существовании эффекта смещения линий в атомных спектрах изотопов, величина которого для элементов, располагающихся в начале и конце таблицы Менделеева, достигает значительной величины (до нескольких десятых долей ангстрема). Вследствие первого из этих явлений изотопы элементов, находящиеся в образце в виде идентичных соединений, ведут себя аналогично в процессах испарения и возбуждения спектров. Относительная интенсивность изотонических компонент спектральной линии поэтому не должна зависеть от состава анализируемого образца, а определяется только относительной концентрацией изотопов в образце. Значительная же в ряде случаев величина расстояния между изотопическими компонентами некоторых спектральных линий элементов позволяет отчетливо их разделять при помощи спектрографов с дисперсией порядка 2—3 к/мм и сопоставлять их интенсивности. При проведении аналхтза по методу изотопных добавок поступают следующим образом. В подлежащую анализу пробу вещества вводят известное и близкое к искомому количество изотопа определяемого элемента. Например [6], при количественном спектральном определении по этому методу урана в породах, рудах и полупродуктах в исследуемую пробу вводится надлежащее количество легкого изото- [c.175]

Значения вращательных постоянных Ад и = Сд молекулы СНдЛ были определены Герцбергом [152] (5,07 и 0,28 соответственно) на основании анализа спектральных данных Беннета и Мейера [743]. В дальнейшем были исследованы чисто вращательные спектры изотопных модификаций молекулы СНдЛ методом микроволновой спектроскопии и определены с большой точностью соответствующие значения вращательной постоянной Вд и постоянных центробежного растяжения (см. 164, 416]). [c.501]

Спектральный изотопный анализ при всей своей простоте и общедоступности обладает исключительно высокой чувствительностью. Другим достоинством этого метода является возможность изотопного анализа без предварительной тщательной очистки от примесей. Наконец, спектральный изотопный анализ позволяет определять концентрации молекул с разными степенями изотопного замещения, например ОН и Ог или ЫНгО, МНОз и ЫОз. Выбор областей спектра, наиболее благоприятных для анализа, зависит от природы анализируемых молекул. Обычно наиболее удоб[1о пользоваться инфракрасными вращательно-колебательными спектрами. Приборы со средней разрешающей силой позволяют получать точность измерений порядка нескольких процентов. В современных спектрометрах с электрической регистрацией ошибка измерения может быть доведена до 1—2%. Приборы с высокой разрешающей силой необходимы для изотопиого анализа тяжелых элементов, у которых относительная разница в массах изотопов мала. В этих случаях используются линейчатые атомные спектры, а именно сверхтонкая структура их линий. [c.233]