Масс-спектральный анализ искровой

Таблица 8-2. Аналитические характеристики наиболее важных приборов, используемых для элементного анализа. Аналитические характеристики включают пределы обнаружения (ПО) в растворе (нг/мл) или твердой пробе (млн ), помехоустойчивость (робастность, отсутствие влияния основы), селективность (отсутствие спектральных помех) и воспроизводимость. Инструментальные характеристики включают желательную форму пробы, жидкую или твердую, минимальный расход пробы и максимальную солевую концентрацию в случае раствора. АЭС — атомно-эмиссионная спектрометрия, А АС— атомно-абсорбционная спектрометрия, МС —масс-спектрометрия, ИСП — индуктивно-связанная плазма, ЛТР — лампа с тлеющим разрядом, ГП — графитовая печь, ТИ — термоиониэация, ИИ — искровой источник, ЛИФС - лазерно-индуцированная флуоресцентная спектрометрия, РФСВД — рентгенофлуоресцентная спектрометрия с волновой дисперсией

Рис. I. Количество обнаруживаемых элементов и чувствительность их определения различными методами в растворах (а) и твердых веществах (б) [2] / — пламенная фотометрия 2 — абсорбционная спектрофотометрия 5-атомная абсорбция 4 - флуоресценция 5 - масс-спектроскопия с искровым источником о - активационный анализ 7 - спектральный анализ (медная искра) 8 — спектральный анализ (дуга постоянного тока) 9- спектральный анализ (графитовая искра).

Рис. 120. Чувствительность различных методов определения следов л) 1 — пламенная фотометрия 2 — абсорбционная спектрофото-метрия 3 — атомная абсорбция 4 — флуоресценция б) 1-масс-спектроскопия с искровым источником 2 — активационный анализ эмиссионный спектральный анализ 3 — метод медной искры 4 — метод графитовой искры 5 — метод дуги постоянного тока

Можно видеть, что при прочих равных условиях эффективность данной методики повышается с увеличением предельно допустимого относительного содержания препарата в рабочей смеси и с уменьшением минимального объема этой смеси. Поэтому наиболее перспективны в данном случае методы анализа твердых тел из малых навесок вещества без разбавления или в смеси с небольшими количествами твердых ингредиентов (эмиссионный спектральный анализ, рентгеноспектральный микроанализ, искровая масс-спектрометрия). При достаточно высокой растворимости анализируемых препаратов перспективны также методы анализа растворов, позволяющие получать аналитический сигнал от растворов малого объема (спектрофотометрия, флуориметрия, эмиссионная и атомно-абсорбционная фотометрия пламени, вольтамперометрия). В частности, при использовании фотометрических методов [c.64]

Электроды для спектрального анализа. При дуговом или искровом спектральном анализе сплавов или металлов в виде монолитных проб в качестве обоих электродов или одного из двух электродов может служить материал, подлежащий анализу произвольных размеров, но не очень малой массы. Вторым вспомогательным (обычно верхним) электродом служат стержни разного диаметра из какого-либо материа- [c.28]

Принципиальная возможность определения примесей газов в металлах масс-спектральным методом вакуумной искры очевидна для доказательства этого достаточно сопоставить давление пара пробы вблизи канала искрового разряда (10 —10 тор) [27] и давление остаточного газа вакуумной системы (10 тор). Однако количественная расшифровка при определении кислорода затруднена из-за повышенного по сравнению с элементами основы и примесей выхода его ионов, который к тому же еще зависит от природы анализируемых веществ и состояния их поверхностей. Применение стандартов решает проблему количественного анализа, но абсолютная [c.40]

Анализ горных пород и минералов методом масс-спектрального анализа с применением искрового источника ионов описан в работах [513, 795, 907, 930], рентгенофлуоресцентным методом — в [633, 916, 1031, 1067]. [c.160]

При определении элементов-примесей аналитики могут пойти несколькими путями. Многие предпочитают прямые высокочувствительные инструментальные методы, позволяющие сразу определять много элементов ( узел на рисунке). Это, например, эмиссионный спектральный анализ, искровая масс-снектрометрия, ин- [c.105]

Все методы анализа можно классифицировать по их способности выдавать информацию о содержании одного или многих элементов в каждом конкретном случае. Несмотря на то что многие методы обеспечивают получение одновременной информации о содержании нескольких элементов, только эмиссионный спектральный анализ и масс-спектральный анализ с искровым источником позволяют одновременно определять широкий круг элементов. Эти методы исключительно ценны для качественного исследования неизвестных проб или для контроля методов очистки материалов. Очень удобно также применение фотопластинки для регистрации широкой области спектра. Однако методы одновременного определения многих элементов менее точны, чем методы определения одного элемента в оптимальных условиях. Поэтому требуется разумный выбор подходящих методов анализа для получения необходимой информации. [c.22]

Наибольшее применение находят масс-спектральные методы с искровым источником, особенно для анализа чистых веществ и природных объектов [373, 512, 907]. Предел обнаружения хрома в алюминии и других чистых веществах 5-10 % [373]. Разработан метод анализа с искровым источником для силикатных материалов и сплавов [930]. Метод пригоден для определения 60—70 элементов для их определения выбирают наиболее чувствительные и не [c.98]

III. Остаточное электросопротивление чувствительно лишь к растворенным в матрице примесям [2]. Эта особенность является следствием неаддитивности сечения рассеяния. Спектральные методы анализа (например, искровая масс-спектрометрия) неизбирательны к форме нахождения примесей в матрице. Таким образом, сравнивая концентрацию примесей в образце по данным масс-спектрометрического анализа с определенной из соотношения (3) или (4) концентрацией растворенных примесей, можно оценить долю примесей, связанных в микровключениях. [c.214]

Среди масс-спектральных методов наибольшими аналитическими возможностями обладает искровая масс-спектрометрия. Попытки применить искровую масс-спектрометрию для проведения элементного анализа твердых веществ были предприняты вскоре после изготовления первых опытных образцов прибора с двойной фокусировкой [16, 17]. [c.114]

В работе [96] предложено проводить обмен между нагретым образцом в твердой фазе и индикатором в газовой фазе. При измерении изотопных отношений используют методы эмиссионного спектрального анализа. Этот вариант относительно прост и универсален. Авторами разработаны методы определения газов более чем в 20 металлах. Для ускорения скорости диффузии газов в твердых образцах предложены варианты высокотемпературного изотопного обмена с применением полого катода, используемого одновременно для уравновешивания изотопов и возбуждения свечения их спектров, а также с применением квантового генератора [87а] и искрового масс-спектрометра ,[64, стр. 97]. [c.241]

Решение задачи получения веществ особой чистоты невозможно без решения задачи анализа этих веществ на содержание в них примесей. В соответствии с этим значительная часть материала сборника посвящена изложению современного состояния таких чувствительных методов анализа, как искровая, лазерная, вторично-ионная масс-спектрометрия, спектральные методы, газовая хроматография. Большого внимания заслуживают сообщения по определению чистоты металлов путем измерения относительного остаточного электросопротивления. [c.4]

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]

Масс-спектрометрия, масс-спектрография, масс-спектральный анализ, искровая масс-спектроскопия. При соударении быстро движущихся электронов с нейтральными молекулами анализируемого газа из последних выбивается один или несколько электронов, т.е. молекулы ионизируются, образуются положительно заряженные ионы. В результате одновременного действия электрического и магнитного полей происходит разделение частиц с разным отношением массы к заряду (масс-спектр). Различающиеся по массе частицы различно отклоняются в магнитном поле от отрицательно заряженного электрода. Метод позволяет находить количество и массу ионов, получаемых из исследуемого вещества. Масс-спектрометрию применяют для установления изотопного состава, определения микропримесей, для локального анализа полупроводниковых пленок, поверхностных загрязнений, послойного анализа (толщина слоев 3,5—10 нм) [46, 58, 59]. См. хромато-масс-спектрометрия. [c.19]

Для анализа указанных веществ привлекли спектрофотометрию, эмиссионную фотометрию пламени, атомно-абсорбционную спектрофотометрию, эмиссионный спектральный анализ, нейтронно-активационный анализ, искровую масс-спектрометрию, ршверсионную вольт-амперометрию, потенциометрию, титриметрию, а также методы предварительного концентрирования (разделения) примесей при помощи экстракции, направленной кристаллизации, сорбции, соосаждения, ионного обмена, дистилляции и электрохимического восстановления. Данные об относительных содержаниях примесей в исследованных образцах сырья и монокристаллов представлены на рис. 1, 2. В последнем случае данные относятся к средним частям кристаллов большого размера, в которых макроскопическое распределение примесей было [c.13]

Требования практики всегда стимулировали развитие Л. X. Так, в связи с необходимостью анализа полупроводниковых а др. материалов высокой чистоты получили развитие чувствит. методы — активационний анализ, химико-спектральный анализ, искровая масс-спектрометрия, инверсионная вольтамперометрия и др., позволяющие определять до 10 — 10 % примесей. Для развития черной ме-таллурпш решающее значение приобрел экспресс-анализ отали в ходе плавки, к-рый осуществляется за время порядка [c.46]

На первый взгляд может показаться, что искровая масс-спектрометрия имеет лишь ограниченное применение для непосредственного анализа газовых включений, особенно в тугоплавких образцах, где невозможно использовать вакуумную плавку и вакуумную экстракцию. Однако уже первые работы в области масс-спектрального анализа газов указали на ряд перспективных направлений этого метода. Блоссер и Генри (1966) обратили внимание на трудности идентификации внутренних включений и поверхностных загрязнений. Робош и Уоллес (1963) обсудили инструментальные помехи, наложения и проблемы, касающиеся приготовления малых образцов, а также отбора малых проб. Трудности, которые необходимо было решить при разработке метода, заключались в соответствующем приготовлении проб (травление, озоление), реадсорбции проанализированных газов и необходимости применения стандартов. [c.384]

Требования практики всегда стимулировали развитие А. X. Так, в 40-70-х гг. 20 в. в связи с необходимостью анализа ядерных, полупроводниковых и др. материалов высокой чистоты были созданы такие чувствительные методы, как радиоактивационный анализ, искровая масс-спектроме-трия, химико-спектральный анализ, вольтамперометрия, обеспечивающие определение до 10" -10" % примесей в чистых в-вах, т.е. I часть примеси на 10-1000 млрд. частей осн. в-ва. Для развития черной металлургии, особенно в связи с переходом к скоростному конвертерному произ-ву стали, решающее значение приобрела экспрессность анализа. Использование т. наз. квантометров - фотоэлектрич. приборов для миогоэлементного оптич. сйектрального ли рентгеновского анализа позволяет проводить анализ в ходе плавки за неск. минут. [c.159]

Для определения хрома масс-спектральным методом используют главным образом приборы, в которых ионы получаются путем электронного удара и искрового разряда. Первые обычно используют в сочетании с предварительным концентрированием хрома в виде летучих соединений. Так, при анализе нержавеющей стали с использованием прибора с двойной фокусировкой типа МС-9 из анализируемой пробы выделяют хром в виде гексафторацетила-цетоната хрома(1П) [629]. Предел обнаружения 0,05 нг Сг. 8-Окси-хинолинат хрома(П1) применяют для определения нанограммовых количеств хрома [923] качественно этим методом можно определить 5-10" 3 хрома. Метод определения хрома в лунных образцах и геологических материалах включает процесс превращения. Сг (III) в летучий хелат по реакции с 1,1,1-трифторпентандио-ном-2,4 в запаянной трубке, экстракцию его гексаном и последующий анализ паров экстракта методом изотопного разбавления на масс-спектрометре [736]. Погрешность метода — 1 отн.%. [c.98]

ГЕОХИ АН СССР является головным институтом по аналитической химии. Здесь развиваются почти все наиболее перспектив ные направления аналитической химии, особенно в приложении к определению малых количеств и малых концентраций элементов в объектах неорганической природы. В институте многое сделано в области радиоактивационного анализа, искровой масс-спектрометрии, различных видов спектрального анализа, развивается рентгеноспектральный метод, электрохимические и ультрамикрохими-ческие методы анализа. Здесь предложены высокоэффективные органические реагенты, например арсеназо I и П1, бутилродамин и многие другие. Хорошо известны работы по экстракции, особенно по ее теоретическим основам, ионному обмену, соосажде-нию. Внесен вклад в аналитическую химию редких элементов, актиноидов, в методы определения газообразующих примесей в металлах. Многое сделано в области развития аналитической химии редкоземельных элементов (Д. И. Рябчиков и др.). [c.199]

Масс-спектральный метод вакуумной искры начал с 1954 г. применяться для определения примесей в полупроводниковых веществах [1]. Описание конструкции промышленного масс-анализатора с двойной фокусировкой, искровым источником ионов, фотографической регистрацией спектра масс и метод анализа некоторых твердых веществ при помощи этого прибора изложены в работе [2]. О конкретных применениях метода вакуумной искры для анализа ультрачистых веществ, сплавов, непроводящих материалов, химических элементов с низкой температурой плавления и микропримесей в жидкостях говорится в работах II—6]. [c.104]

Программы, записанные для систем пакетной обработки, исторически предшествуют программам для устройства с разделением времени, и являются основным методом машинной обработки результатов в масс-спектрометрии с искровым источником ионов. В литературе более или менее подробно рассмотрен ряд систем и программ для систем пакетной обработки. В большинстве из них исходные данные считываются с фотопластины вручную при помощи микрофотометра и печатаются на перфокартах или бумажной ленте. Одной из первых попыток обработки масс-спектрометрических данных с помощью простой программы пакетной обработки, записанной на языке ФОРТРАН, посвящена работа Кепникота (1964). Программа была основана на способе калибровки фотопластин, разработанном Черчиллем (1944). В более поздней работе (Кенникот, 1966) предложена новая система накопления данных. Система записывает на магнитной ленте в аналоговой форме профиль каждой спектральной линии, выбранной аналитиком для расчета. После проведения сканирования всех необходимых линий эта магнитная лента направляется в ЭВМ и объединяется с отпечатанными на картах дополнительными данными, необходимыми для идентификации линий и для расчета, — образуется пакет данных, ЭВМ снабжена приспособлением для перевода аналоговой записи на ленте в цифровую форму. Вулстон (1965) описал систему, в которую данные вводятся пробитыми на перфокартах. Для калибровки фотопластин было использовано уравнение Халла (1962). В формулу Халла входят два коэффициента, которые необходимо определять отдельно как для основы, так и для каждой примеси. Но программа составлена таким образом, что эти величины рассчитываются автоматически достаточно ввести в ЭВМ исходные данные для трех элементов. В программу входят все используемые обычно поправочные коэффициенты (зависимость чувствительности фотопластины от массы иона, учет фона, распределения ионов по зарядностям, коэффициенты относительной чувствительности) производится расчет пределов обнаружения, ошибок эксперимента и выдача полных результатов анализа. Эта программа была записана на языке ассемблера, соответствующем группе ЭВМ КСА-601. Очень гибкая программа на языке АЛГОЛ предложена Франценом и Шуи [c.227]

Моррисон с сотр. (1970а, б) анализировал при помощи масс-спектрометрии с искровым источником ионов и нейтронно-активационного анализа образцы лунных пород, доставленных космическими кораблями Апполон-11 и Апполон-12. Лунное вещество измельчали, 500 мг его смешивали с равным количеством графитового порошка спектральной чистоты и прессовали в виде диска. Затем диск разделяли по диаметру на четыре части лезвием из нержавеющей стали, и два сектора помещали в зажимы из тантала, как показано на рис. 9.3. Для определения коэффициентов относительной чувствительности использовался стандарт Ш-1 Американской геологической службы. Хотя при помощи масс-спектрометрического метода можно было зарегистрировать [c.312]

Как отмечалось выше, биологические объекты можно проанализировать на масс-спектрометре с искровым источником ионов после их озоления, смешивания с графитом и прессования электродов (Берки, Моррисон, 1969 Эванс, Моррисон, 1968а Эванс,. 1968 Тонг и др., 1969). Подробный обзор методов определения следов элементов в биологических объектах дан Эвансом и Моррисоном (1968а) и Эвансом (1968). Они анализировали различные образцы, в том числе листья растений, кровь и ткани человека, легкие животных. Озоление проводили при низких температурах до постоянного веса, затем образцы хранили в эксикаторе. Сухой озоленный материал смешивали с равным количеством графитового порошка спектральной чистоты, гомогенизировали встряхиванием в капсуле из карбида вольфрама и брикетировали в электроды. При подобном соотношении пробы и графита (1 1) были получены наилучшие результаты. Для изготовления стандартов заданное количество окиси определяемых элементов, высокой чистоты смешивали с графитом и добавляли к озолен-ному биологическому объекту. Количественный анализ проводили по обычной методике. Результаты анализа проб озоленных легких приведены в табл. 9.8. [c.315]

Масс-спектральные методы, так же как в спектральном анализе, для определения газообразующих примесей применяются для трех целей 1) после предварительной вакуумной экстракции для окончательного определения 2) для измерения изотопных отношений в газовой фазе при анализе методом изотопного разбавления (см. ниже) 3) использование искровой масс-спектрометрии в случае совмещения процесса экстракции с ионизацией и последующим определением примеси. Обзор масс-спектральных методов онределешш газообразующих примесей сделан в работах [274, 410]. [c.237]

Л. а. с низкими значениями Ln и высокими Li, осуществляемый на разл. глубине, наз. послойным. В разрушающих методах послойного анализа часто проводят хим. и электрохим. растворение тонких слоев образца (Ln = 0,01—1 мкм) с послед, концентрированием элементов в р-ре и их определением спектрофотометрич., электрохим., люминесцентными методами, методами оптич. и рентгеновской спектроскопии, активац. анализа и т. д. Поверхностные слон. можно удалять с помощью лазера или искрового разряда в-во, переведенное в газовую фазу, определяют спектральными или масс-спект-ральными методами. При удалении слоев катодным распылением (ионным травлением) Lu достигает 10 мкм в этом случае для анализа использ. масс-спектрометрию, атомно-абсорбц.. спектрометрию, спектррскопшо рассеяния медленных ионов, электронную йже-спектроскопшо и др. При [c.305]

Перевод Т1С14 и У0С1д в окислы Т102 и У О с последующим спектрально-эмиссионным анализом также не даст существенных преимуществ, так как при использовании дифракционных спектрографов достигается граница определения этих веществ не ниже 10- % [4]. Анализ же порошков на твердотельных масс-спектрометрах с лазерным и искровым источниками ионов затруднен вследствие возможного разрушения таблетированного под большим давлением порошка. [c.209]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология