Разрядные кратеры

Винтообразное вращение цилиндрических образцов можно осуществить очень просто с помощью подходящего винтового вала. Задавая соответствующую скорость вращения, можно полностью разделить разрядные кратеры друг от друга так, что каждый разряд будет обрабатывать свежий участок поверхности электрода. Хотя в этом случае искра и не оставляет следов на образце, такая высокая скорость вращения не приемлема в аналитических целях, поскольку интенсивность линий уменьшается в большей степени, чем фон, и ухудшается воспроизводимость измерений. [c.97]

Воспроизводимость величины А У зависит от воспроизводимости процесса испарения (иногда называемого разложением материала ) пробы во время возбуждения [1]. Поэтому геометрические параметры аналитического промежутка следует выбирать такими, чтобы они в максимально возможной степени способствовали испарению проб. При этом фронтальные поверхности электродов играют весьма существенную роль, поскольку именно через них происходит испарение пробы. Разрядные кратеры также расположены на этой поверхности. Стабильность испарения определяется общим испарением из всех разрядных кратеров, образующихся за время возбуждения. В свою очередь общее испарение зависит от воспроизводимости испарения из отдельных кратеров и их числа. С увеличением воспроизводимости испарения из отдельных кратеров и числа кратеров на поверхности анализируемой пробы улучшается воспроизводимость величины А У. [c.205]

В отношении количества разрядных кратеров и их распределения на поверхности пробы можно различать три возможных случая [c.205]

Уже отмечалось, что наложение разрядных кратеров друг на друга сопровождается плохой воспроизводимостью. Таким образом, необходимо изучать условия, при которых разрядные кратеры остаются разделенными друг от друга. Для этого необходимо электродное устройство, в котором каждый индивидуальный разряд локализуется на отдельном месте анализируемой пробы [2] (разд. 2.4.4 в [1а]). Такое разделение разрядных кратеров можно осуществить с помощью винтообразно вращающегося устройства электродов, которое для краткости можно называть винтовыми электродами. Схема устройства с винтовым электродом и противоэлектродом показана на рис. 4.6. В устройстве с двумя винтовыми электродами вместо противоэлектрода используют второй винтовой электрод. При этом оси обоих цилиндрических образцов, сделанных из анализируемого материала, перпендикулярны друг другу и составляют угол 45° к оптической оси. Размер аналити- [c.206]

В соответствии с экспериментальными наблюдениями наиболее подходящие условия количественного анализа можно получить при частичном наложении друг на друга разрядных кратеров. Для этого разряды возбуждают между поверхностями фиксированных электродов. [c.207]

На практике обычно делают электроды с площадью поверхности около 10 мм . За время экспозиции бывает примерно 10 разрядов. Площадь отдельного разрядного кратера с ближайшим окружением составляет величину порядка 10" мм . Таким образом, количество повторных разрядов в одно место равно приблизительно 10. Следовательно, кратер нагревается до высокой температуры и с относительно большой площади поверхности можно испарять достаточные количества материала. Благодаря этому не проявляется отрицательное влияние небольшой неоднородности пробы. В результате последовательности повторяющихся в одно место разрядов достигается равновесие между твердой, расплавленной и излучающей свет паровой фазами, что обеспечивает удовлетворительную воспроизводимость величины А У. [c.207]

Воспроизводимости расположения кратеров и их равномерного распределения по поверхности можно добиться за счет оптимальной геометрической формы и чистоты обработки поверхности электрода, которая подвергается действию разряда. Фронтальные поверхности электродов делают обычно плоскими или искривленными. При этом на них не должны оставаться заусеницы и выступы. На таких поверхностях искровое пятно перемещается в благоприятных условиях, поскольку все разрядные кратеры локализуются на самых возвышенных участках электрода. [c.207]

Частичное наложение разрядных кратеров и равномерное распределение их по поверхности. [c.209]

В разрядных кратерах и на фронтальной поверхности электродов протекает также ряд других физических процессов. Некоторые из них будут упомянуты позже (разд. 4.4.3—4.4.5). Их дальнейшее обсуждение выходит за рамки настоящей работы. [c.218]

Если температура кипения мешающего третьего элемента (соединения) ниже температуры кипения анализируемого элемента (соединения), то средняя температура разрядного кратера будет ниже, чем в отсутствие мешающего элемента (соединения). Соответственно уменьшится количество испарившегося анализируемого элемента (соединения) и в результате этого — значение интенсивности /г. Несмотря на постоянство концентрации Сх, это приве- [c.218]

В аналитической практике взаимодействие элементов проявляется обычно одновременно в разрядном кратере в процессе испарения пробы и в плазме разряда и только в редких случаях может играть преобладающую роль в одном из них. С целью упрощения количественного спектрального анализа предпринимались попытки создать такие условия анализа, чтобы влияние посторонних элементов было минимальным. С увеличением эффективности источника света одновременно уменьшается влияние третьих элементов [c.219]

Низкая температура кипения. Это обеспечивает постоянство температуры разрядного кратера, несмотря на присутствие в системе мешающих веществ с относительно высокой температурой кипения. [c.230]

Процессы не заканчиваются испарением. Необходима также диссоциация, т. е. требуется энергия, равная энтальпии образования соединения. Если температура разложения соединения ниже температуры кратера, то на разложение этого соединения потребляется энергия, в результате чего снижается температура кратера. Для незначительного количества соединений температура их термической диссоциации оказывается выше температуры разрядного кратера. В этом случае соединение должно диссоциировать в плазме. На это расходуется часть энергии, выделяющейся в плазме, и поэтому ее температура понижается. [c.241]

В предыдущей главе обсуждались химические процессы, протекающие в пробе за время возбуждения спектров. Химические взаимодействия между разрядными кратерами, их окружением и газовой атмосферой также очень важны, хотя еще недостаточно ясны. Материал электродов и газ взаимодействуют по окислительно-восстановительному механизму. Направление и скорость этих процессов определяются активностью взаимодействующих элементов и разностью между ними. Например, углерод является наиболее энергичным восстановителем, далее следуют алюминий, железо и медь. Диоксид углерода восстанавливается углеродом и алюминием, а медь и железо плохо реагируют с ним. Поэтому диоксид углерода можно использовать в качестве защитного газа для последних элементов. В азоте углерод и железо проявляют себя как восстановители, образуя в качестве продуктов реакции дициан и нитрид железа (И). На разрядной поверхности алюминиевых, медных и железных электродов на воздухе образуются соответствующие оксиды (а не нитриды) [2]. Водород действует как восстановитель, а во многих случаях (например, по отношению к Си, Ре и др.) — как инертный газ. Благородные газы инертны для всех элементов без исключений. [c.249]

Обсужденные выще процессы и образование разрядных кратеров можно особенно отчетливо наблюдать в методе винтового электрода при не слишком большой силе тока (5—10 А) (рис. 4.6 в разд. 4.4.3 и рис. 2.43 в [2а]). В высокоинтенсивной дуге этот эффект не наблюдается, а имеет место даже противоположный эффект [3, 19], поскольку при таких условиях потоки паров с поверхностей электродов изолируют их от окружающей атмосферы и, таким образом, от окисления. Другими словами, скорость паров электродов становится больше скорости диффузии атомов и ионов кислорода по направлению к поверхностям электродов. Поэтому разряд будет походить на разряд в защитной атмосфере инертного газа [20]. [c.253]

Существенную роль играет также теплопроводность проб. Име-ет значение, приготовлен ли сплав способом плавления или по рошковой металлургии. В последнем случае из-за плохой теплопроводности температура разрядного кратера возрастает. Поэтому испаряется относительно большее количество компонентов с высокими температурами плавления и кипения и соответственно повышается интенсивность их спектральных линий. По данным наших экспериментов, этот эффект очень существен. Можно предположить, что наряду с теплопроводностью играют определенную роль и другие физические параметры. По-видимому, важно также учитывать, что металлические сплавы, полученные плавлением, не являются аморфными веществами, а имеют кристаллическую, вполне определенную металлографическую структуру. [c.217]

При выборе подходящих электродов наиболее важное требование заключается в том, чтобы разрядные кратеры покрывали по возможности равномерно обыскриваемую поверхность пробы. Коррозия электродов сильно зависит от расстояния между ними. Диаметр электродов и размер межэлектродного промежутка определяются пробивным напряжением источника и фокусным расстоянием коллиматорной линзы используемого спектрографа. [c.177]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология