Спектральный анализ редких газов

Ниже приведены некоторые примеры спектрального анализа редких газов. [c.155]

Иными словами, в 1 м воздуха содержится 9,3 л Аг, 16 мл Ne, 5 мл Не, 1 мл Кг, 0,08 мл Хе и лишь 1—2 атома Rn в 1 см . Гелий, являющийся продуктом радиоактивного распада, встречается в некоторых природных газах, в водах минеральных источников, а также в окклюдированном виде в минерале клевеите. Все эти элементы (кроме аргона) принадлежат к редким. Это обстоятельство, а также их исключительная инертность послужили причиной их сравнительно позднего открытия. В космосе гелий наряду с водородом является наиболее распространенным элементом (76 масс, долей, % Н и 23 масс, доли, % Не от общей массы вещества во Вселенной). Источником космического гелия являются термоядерные реакции, протекающие на определенной стадии эволюции звезд. Не случайно поэтому гелий впервые был открыт (1868) методом спектрального анализа на Солнце. На Земле он был обнаружен спустя почти 30 лет. [c.484]

В отношении объектов исследования состава спектральный анализ дает возможность определять элементы в различных образцах металлических сплавах, рудах и минералах, биоматериалах, растворах и газах. Поэтому спектральный анализ получил в настоящее время широкое распространение в металлургической и машиностроительной промышленности, в промышленности редких и цветных металлов, в геологии и в разнообразных химических производствах, в различных научно-исследовательских лабораториях. [c.7]

Спектральный анализ газов заключается в определении неметаллических компонентов, металлов и соединений, содержащих металлы. Из-за особых условий, которые необходимы для возбуждения неметаллических элементов, эмиссионный спектральный анализ этих элементов проводится редко. Содержание металла в газах можно определить эмиссионным спектральным методом без отделения металла от газа и его предварительной обработки (разд. 3.5.4), если анализируются либо тонкодисперсные твердые металлические частицы, либо пары металлических соединений. Однако при необходимости повышения точности и чувствительности определения компонентов или содержания металла в газовых смесях может оказаться обязательным соответствующее предварительное отделение металла от газа или удаление некоторых мешающих компонентов (разд. 2.5.2). [c.75]

Использование спектроскопии в качественном анализе дало возможность открыть многие химические элементы (редкие газы, рубидий, цезий, галлий, индий, таллий), редкие изотопы обычных распространенных элементов (водорода, азота, кислорода, углерода), большинство редкоземельных элементов. Применение спектроскопии в химии помогло выяснить электронную структуру отдельных атомов, а также структуру многих сложных молекул, например, пенициллина и витаминов. По спектральным данным с чрезвычайно большой точностью вычисляют константы химических равновесий. Так, равновесие реакции и СЬ с образованием НС1 может быть рассчитано для любой температуры до 5000° С. [c.247]

С помощью спектрального анализа возможно определение всех известных металлов. Определение газов, галоидов, а также углерода, серы и фосфора также возможно однако, определения этих элементов значительно менее чувствительны и в настоящее время редко применяются. [c.9]

В настоящем руководстве из технически редких элементов не рассматриваются платиновые металлы и инертные газы. Не включены методы определения редких элементов спектральными, радиоактивационными и некоторыми другими методами в связи с тем, что эти методы изучаются в специальных практикумах. Кроме того, спектральные методы определения редких и обычных элементов принципиально не отличаются друг от друга. Методы фотометрии пламени также изучаются в специальном практикуме по спектральному анализу. [c.9]

МЫ, возникающей в дуговом или искровом разряде, а также энергетических плазм имеют одинаковую температуру. Такие плазмы называются изотермическими. В остальных типах разряда существует неизотермическая плазма, электроны которой имеют более высокую температуру, чем ионы, так как первые намного подвижнее тяжелых ионов и несут поэтому больще энергии. В неизотермической плазме редко наблюдается ионизация всех атомов и молекул. Источники света, чаще всего применяемые для спектрального анализа газов (тлеющий разряд и высокочастотный разряд), подчиняются законам неизотермической плазмы. [c.95]

При анализе на редкие газы, проводимом на каком-лпбо приборе, в котором применяется поглощение газа углем при температуре жидкого воздуха, из угля могут быть целиком откачаны гелий и неон. При анализах природных газов эта смесь гелия с неоном принимается за чистый гелий, так как многочисленные спектральные наблюдения показали, что в огромном большинстве случаев неон в природных газах встречается лишь в количествах, обозначаемых как следы . [c.35]

В качественном ато.мно-эмиссионмом спектральном анализе в отличие от химического ие требуется сложных операций по групповому разделению элементов. С помощью этого метода можно легко различить два металла с близкими химическими свойствами. Например, неодим и иразеодим при их совместном присутствии идентифицирую1ся с не меньшей простотой, чем алюминий и магний. Результаты анализа в любой момент могут быть проверены путем повторного изучения спектрограммы. Этот метод особенно ценен тогда, когда неизвестен общий химический состав анализируемого вещсства или необходимо обнаружить искомый элемент в пробе. Для выполнения анализа небольшая навеска или капля раствора, нанесенная на торец углеграфитового электрода, возбуждаются электрической дугой, а спектр снимается на фотопластинку или изучается визуально. Присутствие или отсутствие элемента в пробе безошибочно может быть установлено по двум-трем характерным спектральным линиям. Этим методом можно быстро определить один или несколько металлов. Спектральные линии благо-ролных газов, галогенов, серы и некоторых редких тяжелых металлов малочувствительны или для их определения требуются специальные приемы и соответствующая аппаратура, что делает выполнение анализа более сложным, чем химическими методами. [c.665]

Как э,то следует из приведенного списка, атомные веса, принятые Менделеевым для церия (140), эрбжя (178) и лантана (180), заметно отличаются от современных. Для атомного веса дидима Менделеев принял значение 138. Довольно близок к современному значению атомный вес (88), принятый для иттрия Однако изучение редких земель с помощью спектрального анализа, исследования Пера Теодора Клеве (1840—1905), профессора Упсальского университета, привело его к от-крытию в 1879 г. самария, эрбия, тулия и иттербия Наряду с этим исследования Ауэра фон Вельсбаха (1858—1929) открывшего празеодим и неодим в 1885 г., и Эжена Анатоля Демар-с э (1852—1904), открывшего в 1896 г. европий, и особенно аналитическое изучение группы редких земель, столь трудной для экспериментирования, сделали необходимым пересмотр таблицы Менделеева. К этому добавляется одно из самых сенсационных открытий химии второй половины XIX в. и притом в неожиданной области — открытие Рамзаем благородных газов в 1894—1898 гг. Это открытие имело в своей основе одно из наблюдений лорда Роберта Джона Рэлея, сына знаменитого физика Джона Уильяма Рэлея. Определяя плотность азота, нолученного химическим путем, и азота, полученного перегонкой жидкого воздуха, Рэлей заметил, что плотность последнего всегда несколько выше, чем первого. Так как Рэлей не мог предложить никакого объяснения этому факту, он сообщил о своем наблюдении в журнале Природа приглашая химиков дать необходимое объяснение. Это сообщение тотчас же привлекло внимание Рамзая, и он объединился с Рэлеем для того, чтобы отыскать истинную причину наблюдавшегося явления. Переработав значительное количество жидкого воздуха, лорд Рэлей и Рамзай объявили в 1894 г. об открытии нового элемента, который они назвали аргоном вследствие его химической инертности В этом отношении не следует забывать, что еще в 1785 г. Кавендиш, пропуская электрическую искру через смесь воздуха с кислородом в присутствии едкого кали, заметил, что после образования азотной кислоты, поглощенной едким кали, и удаления избытка кислорода получается незначительный остаток — /i2 полного [c.276]

Тем не менее для отдельных видов газовых смесей, в частности для бинарных смесей редких газов, спектральный анализ в види-мо11 части, помимо качественных определений, дает и достаточно точные количественные результаты. [c.265]

Качественный и количественный спектральный эмиссионный газовый анализ могут быть в настоящее время использованы главным образом для определепия редких газов и таких газообразных элементов, как азот, водород, кислород. Говоря о качественном анализе, имеют обычно в виду по существу полуколи-чественный анализ, поскольку практический интерес представляют лишь такие качественные определения, которые позволяют дать хотя бы ориентировочные представления о возможных концентрациях компонентов в газовой смесп. Качественный и количественный спектральный газовый анализ может быть применен не только для оиределения газообразных элементов, но и некоторых газообразных соединений. Однако в сложных смесях сильно сказывается влияние одних компонентов на другие в отношении интенсивностей линий спектра. Кроме того, следует учесть, что при разряде пропсходят химические процессы, в результате чего появляются новые соедипения и иопы, которых не было в исходном газе. Поэтому практическое значение спектральный газовый анализ имеет сейчас главным образом для определепия малых количеств или концентрации редких газов, для определения состава бинарных смесей редких газов и примесей некоторых компопентов — Нд, N3 п др. — к какому-либо редкому газу. Возможности аналпза трехкомпопентных смесей ограничены, и он может быть проведен лишь в отдельных случаях. Еще труднее проводить анализ более сложных смесей. [c.274]

Спектральный анализ нашел себе самое широкое применение не только для решения научных задач, но и в аналитической практике. Общеизвестна его роль в изучении химического состава светил и в открытии ряда новых элементов (№, Сз,Т1, 1п, Оа, редкие газы), а также его применения в качественном анализе. Для спектрального исследования газов и паров пользуются обычно свечением, возбуждаемым током высокого напряжения в трубке с разреженным газом (гейсслеровская трубка). Растворы или вбрызгивают в бесцветное газовое пламя, или помещают в ямку кратера положительного электрода угольной вольтовой дуги, или наконец пропитывают ими угли последней. Твердые проводники могут быть применены в качестве электродов дуги или искрового разряда, а непроводники, как и жидкости, можно помещать в кратер дуги или формовать электроды из их порошка с угольным порошком. Соединения в спектре дают те же характерные линии, что и элементы, образующие их. Происходит это оттого, что при возбуждении свечения они диссоциируют на свободные ионы. Наряду с этим часто появляются и спектры самого соединения. Эти молекулярные спектры ( 237) отличаются наличием не линий, а полос. С ними тесно связаны спектры поглощения 242), также широко применяемые в аналитической практике. [c.103]

Чтобы не загромождать таблицы линиями спектров элементов, не встречающихся в широкой практике спектрального анализа металлов и сплавов, мы исключили целиком из первой части книги линии следую1лих элементов актиния, америция, аргона, брома, гад линия, гелия, гольмия, диспрозия, европия, иттербия, криптона, ксенона, кюрия, лантана, лютеция, неодима, неона, нептуния, плутония, полония, празеодима, прометия, протактиния, радия, радона, самария, тербия, технеция, тория, тулия, урана, фтора, хлора, эрбия. В этот список входят благородные газы, радиоактивные элементы, галоиды (кроме йода) и редкие земли (кроме церия). [c.11]

Как это следует из приведенного списка, атомные веса, принятые Менделеевым для церия (140), эрбия (178) и лантана (180), заметно отличаются от современных. Для атомного веса дидима Менделеев принял значение 138. Довольно близок к современному значению атомный вес (88), принятый для иттрия Однако изучение редких земель с помощью спектрального анализа, исследования Пера Теодора Клеве (1840—1905), профессора Упсальского университета, приведшие его к открытию в 1879 г. самария, эрбия, тулия и иттербия . Наряду с этим исследования Ауэра фон Вельсбаха (1858—1929) открывшего празеодим и неодим в 1885 г.,иЭжена Анатоля Демарсэ (1852—1904), открывшего в 1896 г. европий, и особенно аналитическое изучение группы редких земель, столь трудной для экспериментирования, сделали необходимым пересмотр таблицы Менделеева. К этому добавляется одно из самых сенсационных открытий химии второй половины XIX в. и притом в неожиданной области — oTKpbiTiie Рамзаем благородных газов в 1894—1898 гг. Это открытие имело в своей основе одно из наблюдений лорда Роберта Джона Рэлея, сына знаменитого физика Джона Уильяма Рэлея. Определяя плотность азота, полученного химическим путем, и азота, полученного перегонкой жидкого воздуха, Рэлей заметил, что плотность последнего [c.272]

И Рихтер обнаруживают яркие синие линии в спектре одного образца цинковой обманки и открывают индий. В 1875 г. Лекок де Буабодран но спектру цинковой обманки из Пиренеев обнаруживает новый элемент, родственный индию,— галлий. В 1868 г. английский астроном Локьер обнаружил яркую желтую линию в спектре хромосферы. Он приписал ее новому элементу, названному им гелием (т]> 10 — солнце). Локьер довольно легко придумывал гипотезы, которые потом не подтверждались, но этой гипотезе повезло в 1875 г. Рамзай выделил инертньн газ из минерала клеевита и точными измерениями доказал тождественность излучаемой им линии с линией, иринисанной гелию. Так гелий из гипотетического солнечного вещества превратился в полноправного члена периодической системы элементов. Это был один из величайших триумфов спектрального анализа. В конце XIX в. с помощью спектроскопа Рамзай и Рэлей открывают аргон, и вскоре Рамзай и Траверс находят и остальные инертные газы неон, ксенон и криптон. В конце XIX и начале XX вв. Демарсэ, Лекок де Буабодран и Урбэн исследуют спектры редких земель. Только благодаря спектроскопии удается установить 14 индивидуальных элементов этой группы. Добавим сюда еще открытый в 1923 г. гафний — последний элемент, который был обнаружен но его спектру (правда, уже рентгеновскому). Итого спектроскопии принадлежит заслуга открытия 25 элементов. Это примерно 30% всех элементов, существующих в земной коре. В этой цифре, пожалуй, наиболее убедительно проявляется значение спектрального метода. С самого начала его развития стало ясно, что спектроскопия является очень чувствительным методом — с ее помощью можно открывать такие количества элемента, которые недоступны для обычного химического анализа. [c.13]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология