Аэрозоли плазме

Клиницисты используют для анализа любые жидкие пробы, которые они могут получить из организма пациента,-мочу, спинномозговую жидкость, слюну, пот, выпоты и эксудаты, НО чаще всего кровь. Кровь-это биологическая жидкость, которую легче всего получить, особенно в экстренных ситуациях, и состав которой отражает химические изменения, происходящие в теле. К сожалению, при работе с кровью возникают две частные проблемы. Во-первых, переменная доля объема крови приходится на эритроциты (которые сами примерно на 30% состоят из белка гемоглобина), внутренний состав которых отличается от состава плазмы. Во-вторых, кровь содержит ряд веществ, отобранных в ходе эволюции специально для взаимодействия с поверхностями. Эритроциты можно отделить от плазмы центрифугированием, но это требует времени и специального оборудования, а также может быть затруднен при малых объемах проб. Кроме того, механическое разрущение центрифужных пробирок может представлять реальную опасность для здоровья вследствие образования аэрозолей плазмы. [c.577]

Определяемые элементы поступают в плазму в виде аэрозоля, получаемого при распылении раствора пробы сжатым окислителем (воздух, кислород). С момента распыления раствора до момента излучения возбужденными атомами происходят сложные процессы. Образуемый при распылении аэрозоль жидкость — газ после испарения растворителя превращается в аэрозоль твердое тело — газ. Затем происходит испарение твердых частиц соли и диссоциация ее молекул, причем второй процесс может происходить Б некоторых случаях одновременно с первым. Процессы этой группы являются необратимыми. Атомы определяемого [c.36]

Электронная температура разряда 8000—10 ООО К, т. е. существенно выше, чем в дуге или пламени. Концентрация свободных электронов 10 —10 см . Продолжительность пребывания частичек аэрозоля в наиболее горячей зоне составляет примерно 10-2 с, что обеспечивает их полное испарение, эффективную атомизацию и возбуждение. Максимальная эмиссия атомов и ионов наблюдается на расстоянии 14—18 мм выше края горелки. Фоновое излучение в этом участке плазмы мало. Слабы также эффекты самопоглощения и самообращения линий. Плазма характеризуется высокой пространственной и временной стабильностью. [c.65]

Принцип действия плазматрона состоит в том, что при охлаждении поверхностного слоя облака дугового разряда происходит сжатие разрядного шнура дуги, в результате чего увеличивается плотность тока в ней. Это достигается помещением графитовых или тугоплавких электродов в камеру, в которую вводят струю инертного газа в направлении касательных к камере. Механизм работы плазмотрона ясен из рис. 30.9. В горящую дугу вводят аэрозоль анализируемого раствора. Вихреобразные струи инертного 1 аза охлаждают снаружи облако разряда и выносят образуемую плазму через отверстие в катоде в виде светящейся струи длиной 10—15 мм. По мере увеличения скорости потока через выходное отверстие возрастает электропроводность струи, что приводит к повышению плотности тока и увеличению температуры [c.663]

Заряженная аэрозоль, отделившись от струи, интенсивно распадается вследствие взаимного отталкивания частиц [27]. oy [2] также провел анализ снарядного режима течения взвесей по существу для тех же условий, что и в рассмотренной выше задаче. В данном случае мы имеем дело также и с магнитным полем, так как направленный перенос твердых частиц приводит к появлению тока . В итоге возникает так называемый пинч-эффект , обычно наблюдаемый в потоке плазмы. Поскольку скорость характерных взвесей существенно меньше скорости света, легко показать [2], что указанный пинч-эффект пренебрежимо мал по сравнению с силой взаимного отталкивания частиц, обусловленной наличием пространственного заряда. При снарядном течении вектор электромагнитного потока Пойнтинга (Е X Н) не равен нулю фактически вектор Пойнтинга обращается в нуль только в случае расширения сферического облака заряженных частиц [2]. Однако это обстоятельство также мало сказывается на течении взвесей. [c.297]

Пробы обычно вводят в индуктивно-связанную плазму (ИСП) в виде жидких аэрозолей, получаемых пневматическим распылением растворов. [c.21]

Методы сухой минерализации имеют много недостатков возможна потеря легколетучих компонентов, а нелетучие могут уноситься газовой фазой в виде аэрозолей. Дпя предотвращения потерь минерализацию проводят в автоклавах в атмосфере кислорода. Дня сухой минерализации можно использовать низкотемпературную кислородную плазму. [c.259]

Ректально Аэрозоль Нитазол плазма 1 25.5 1.5 0.92 0.07 63.87 9.3 1.83+0.12 2.6+0.2 24.7 [c.585]

Отрицательные эффекты меньше проявляются в новых модификациях эмиссионного спектрального анализа, например, при использовании плазменного факела. В этом случае ионизированный в высокочастотной газовой горелке аргон пропускают через кварцевую трубку, в которой посредством катушки создается поле высокой частоты. В трубку впрыскивают образец в виде раствора или аэрозоля, который нагревается плазмой до 8000-10 ООО К. Такое возбуждение обеспечивает более чистый спектральный фон за счет отсутствия продуктов сгорания угольных электродов и молекул, образованных из азота и кислорода воздуха, что способствует повышению чувствительности и точности анализов. [c.17]

Существуют три типа дуговых плазмотронов — одноструйные, двухструйные и трехструйные схема маломощного трехэлектродного трехструйного дугового плазмотрона показана на рис. 14.12. Плазма, возникающая между тремя электродами (двумя графитовыми анодами и вольфрамовым катодом), имеет форму перевернутой буквы У. Плазмотрон работает при напряжении 70-80 В и суммарной силе тока = 20 А в потоке аргона с расходом 6-8 л/мин и применяется главным образом для анализа жидкостей, непрерывно распыляемых потоком газа. Аэрозоль пробы вводится в область слияния анодных струй. Пределы обнаружения многих элементов с помощью такого устройства находятся в диапазоне 0,01-0,1 мг/л. Фирма АРЛ (США) комплектует трехструйными плазмотронами выпускаемые ею спектрометры. [c.368]

В ходе определения часть анализируемого образца переводят в атомный пар (аэрозоль) и измеряют поглощение этим паром излучения характеристичного для определяемого элемента. Атомный пар получают распылением раствора анализируемого вещества в пламени. При этом небольшая часть атомов возбуждается пламенем, большая часть их остается в основном (невозбужденном) состоянии. Невозбужденные атомы элемента, находящиеся в плазме в свободном состоянии, поглощают характеристичное резонансное излучение определенной для каждого элемента длины волны. Вследствие этого оптический электрон атома переходит на более высокий энергетический уровень и одновременно пропускаемое через плазму излучение ослабляется. [c.367]

Одним из преимуществ возбуждения в плазме является то, что при этом фактически исключаются молекулярные полосы, связанные с окислами металлов. Это особенно важно, когда исследуются элементы, образующие в пламенах горелок воздух — топливо стойкие окислы. Однако было показано, что степень окисления можно сильно снизить в большинстве случаев просто за счет введения аэрозоля в яркое пламя, образуемое смесью воздух — ацетилен, которая обогащена топливом. Другая методика, оказавшаяся особенно полезной в атомно-абсорбционных исследованиях, основана на использовании неяркого пламени окись азота — ацетилен. В таком пламени нет кислорода, и оно достаточно горячо для того, чтобы способствовать диссоциации большинства солей. [c.95]

Конструкции распылителей жидких проб, применяемых в спектрометрах с ИСП [178—180], позволяют вводить в плазму нефть и нефтепродукты в виде аэрозолей [181]. Известно, что в ААС, например, даже при использовании высокотемпературного пламени степень атомизации частиц металлов различного размера, взвешенных в масле, незначительна. Показано, что открытие железа равно 3,6 и 1,5% соответственно для частиц размером [c.53]

Широко распространенный пневматический способ применен во всех ранних конструкциях плазматрона. Раствор поступает через капилляр, на выходе из которого распыляется потоком аргона. Образующийся аэрозоль вводят в дуговую камеру через отверстие в. нижнем электроде [240, 831] или непосредственно в периферийные участки плазменной струи [169, 1447] с помощью специального (дополнительного) потока аргона. В некоторых конструкциях распыление и ввод анализируемого раствора производят попутно основным потоком газа, служащим для охлаждения плазмы и формирования плазменной струи. [c.164]

Горение пла.змы поддерживается за счет индукционного разогрева газа. Поток газа, несущий аэрозоль, поступает к плоскому основанию плазмы, проходит через тороидальное высокотемпературное пламя и образует более холодный факел пламени над яркой плазмой. Для аналитических целей используется факел , который поддерживается на заданной высоте над горелкой с помошью промежуточного аксиального потока. Обычно эта зона расположепа в 12—20 мм над катушкой индуктора. [c.71]

В пламя горелки вносится анализируемый растнор (например, распыляется в форме аэрозоля), содержащий соединение открываемого или определяемого химического элемента (натрия, калия, кальция и т. д.). В пламени горелки при высокой температуре частицы анализируемого образца разлагаются и атомизируются. Через это пламя пропускают луч света от источника возбуждения, содержащий резонансное излучение открываемого или определяемого элемента. В качестве источника позбу-ждения применяют лампьг с полым катодом, в состав светящейся плазмы которых входят возбужденные (находящиеся в возб>жденном электронном состоянии) атомы данного элемента, способные излучать свет с длиной волны резонансного перехода. Атомы открываемого или определяемого элемента, образовавшиеся в пламени горелки при термическом раз- [c.522]

П. к. наносят на подготовл. пов-сть (см. Лакокрасочнш покрытия) методами напыления распыляют заряж. частицы П. к. на заземленную деталь распыляют П. к. в пламени газовой горелки (1500—2500 °С) или струе ионпзиров. газа (плазмы) с т рой 10 ООО—30 ООО С погружают нагретую деталь в псевдоожиж. слой П. к. Сплошное покрытие формируется в результате сплавления нанесенного слоя или набухания пленкообразователя в парах или аэрозоле р-рителя. [c.474]

Обш ий расход аргона составляет 10-15 л/мин. Растворы вводят в плазму в виде аэрозоля, который получают с помощью пневматического распылителя [8.1-13]. Так как средний диаметр капель (20мкм) слишком велик, чтобы обеспечить полное испарение в плазме, дополнительно используют распылительную камеру (двойного прохода или циклонного типа) для удерживания больших капель. Плазмы достигают только частицы величиной порадка нескольких микрометров. Общая эффективность ввода пробы составляет несколько процентов. [c.20]

Высокочастотная индуктивно-связанная плазма. Благодаря появлению нового способа возбуждения спектров с помощью источника высокочастотной ин-дуктиБно-связанной плазмы (ИСП), работающей при атмосферном давлении, произошел резкий скачок в развитии физики, техники и практики атомно-эмис-сионного спектрального анализа. Данный источник представляет собой разновидность безэлектродного высокочастотного разряда, поддерживаемого в специальной горелке, состоящей из концентрически расположенных трех (реже — двух) кварцевых трубок (рис. 14.18). В зазор между внешней и промежуточной трубками подается внешний (охлаждающий) поток газа (аргон или молекулярный газ), по средней трубке — промежуточный поток (только аргон), по центральной трубке осуществляется транспорт аэрозоля анализируемого раствора в плазму. Открытый конец горелки окружен охлаждаемой водой индукционной катушкой, соединенной с ВЧ-генератором. Для получения плазмы используют ВЧ-генераторы с потребляемой мощностью 1,5-5 кВт и рабочей частотой в диапазоне от 27 до 50 МГц. [c.375]

Поток аргона, подаваемый в зазор между гфомежу-точной и внешней трубками, с одной стороны, служит плазмообразующим газом, а с другой — отжимает раскаленную плазму от стенок горелки, предохраняя их от перегрева и разрушения. Аэрозоль анализируемой пробы распространяется вдоль центрального канала разряда, практически не задевая электропроводящего скин-слоя и не влияя на его характеристики в этом заключается одна из главных особенностей ИСП-разряда, отличающая его, например, от дуговых плазмотронов. [c.375]

Обычно в плазму вводят аэрозоль, образованный раствором пробы в водном или органическом растворителе. Наряду с этим применяется введение проб в виде конденсатов, образующихся при испарении пробы в электротермическом атомизаторе (см. разд. 14.3), дуге, искре, плазме лазерного факела, а также в виде тонкодисперсных порошков, взвешенных в потоке газа или жидкости. Для ввода жидких проб используются различные конструкции пневматических распылителей (концентрический распылитель Мейнхарда, уголковые распылители, распылитель Бабингтона, сетчатый распылитель Гильдебранда и др.), а также ультразвуковых распылителей. Во всех типах расшшителей используется принудительная подача раствора пробы с помощью перистальтического насоса. [c.375]

Исследуемые системы обычно вводят в плазму в виде аэрозолей, хотя производился также прямой ввод в плазму жидкостей (водных и органических растворов), порошкообразных твердых тел и паст. Для тэго чтобы достигнуть большей степени перевода аэрозоля в атомы и большей диссоциации стабильных молекулярных соединений, требуется увеличить как температуру, так и время пребывания пробы в плазме. [c.95]

Значительная часть (до 80—90%) аргона расходуется на охлаждение горелки. При нормальной загрузке прибора ежедневно требуется по 1 1баллону чистого аргона. Поэтому проблема создания более экономичных горелок весьма актуальна. Разработана горелка с водя,ным охлаждением. Она состоит из внешней кварцевой трубки (в которой индуцируется плазма) с водяной рубашкой, центральной трубки для подачи аэрозоля и двух-виткового индуктора из медной водоохлаждаемой трубки. Расход газа-яо сителя составляет 1,5—2,0 л/мин, а плазмообразующего газа — 2,0 л/мин. Оптимальные результаты получены при диаметре внешней трубки 40 мм [59]. Понвидимому, для оптимизации параметров горелии потребуется дальнейшее усовершенствование их конструкции. Но даже при применении аписанного варианта уже получены достаточно хорошие результаты по чувствительности анализа. [c.29]

Исследовано влияние сопутствующих компонентов при одновременном многоэлементном анализе растворов на устано вке АКЬ 31000 С при следующих условиях рабочая частота 27,12 МГц, мощность 1,25 кВт, расход анализируемого раствора 2,5 мл/мин. Использовали аргон (ГОСТ 10157—73) со следующим расходом охлаждающий поток 10,5 л/мин, плазмообразующий — 0,8 л/мин, транопортирующий — 1,0 л/мин. Раствор подавался принудительно перистальтическим насосом. Одновременно измеряли излучения линий (в нм) Ьа П 398,8 Сг I 452,4 У II 371,0 Со II 228,6 Мо II 281,6 Ре II 259,9 при вдува нии в 1плаз му растворов, содержащих 4—40 мкг/мл перечисленных металлов, а также азотную и фосфорную кислоты (по 2 мл каждой кислоты на 100 мл раствора) в присутствии 0,7 мг/мл никеля и 0,3 мг/мл алюминия. Установлено наличие существенных влияний на стадии иопарения аэрозоля, снижающих аналитический сигнал. Обнаружены также значительные ионизационные помехи по всему факелу плазмы. Введение в раствор 3 мг/мл калия оказывает сложное влияние на интенсивность сигнала разных элементов при различных высотах наблюдения. Так, щри высоте наблюдения 22—26 1мм с введением в раствор калия сигнал хро ма уаиливается, сигналы кобальта, лантана и иттрия ослабляются, а при высоте наблюдения 14— 18 мм калий оказывает противоположное действ ие [62]. [c.30]

Рис. 1.7. Горелка 1 — аргон и аэрозоль образца 2 — аргон для питония плазмы 3 — тангенциальный поток аргона для охлаждения плазмы 4 — кварцевая трубка 5 — индукционная катушка 6 — эмиссионная область

Полнота испарения твердьЛх частиц, вводимых непосредственно в дуговой разряд, за[висит от ряда факторов химического состава и термических свойств компонентов пробы, скорости введения и Времени пребывания частиц в разряде, момента введения частиц относительно фазы разряда, длительности разрядного импульса, размеров частиц и попадания их в ту или иную зону разряда [708, 525, 810],. Хотя скорость испарения частиц в высокотемпературной дуговой плазме значительно выше, чем из раскаленных угольных электродбв, кратковременность пребывания частиц в разряде не позволяет полностью реализовать это преимущество. Так, за время пребывания в плазме (7 = 6000—6500° К) свободно падающих частиц аэрозоля диаметром 100 ж/сл (сотые-тысячные доли секунды) успевают полностью испариться лишь частицы легколетучих металлов (Sn РЬ и т. п.) [662, стр. 126]. Испарение же труднолетучих составляющих будет в той или иной степени неполным. При наличии в пробе компонентов разной летучести может наблюдаться эффект фракционного испарения. Это обстоятельство ограничивает возможности использования метода просыпки-вдувания для определения следов элементов, присутствующих в пробе в виде тугоплавких соединений. Высказывается мнение [357], что, используя [c.151]

Низкий коэффициент использования пробы в методе пройыпки-л вдувания объясняется не только неполным ее испарением, но в еще большей мере известным фактом плохой проницаемости высо-г- котемпературной плазмы для относительно холодных частиц, по-ступающих извне. Такое явление наблюдается и при вдувании в - разряд аэрозоля [428, 1487]. Причины и механизм его пока мало изучены. Теоретически вычислены [428] значения коэффициента осаждения частиц на поверхности плазмы и показано, что этот [c.152]

Чтобы дуга не замыкалась на шайбы, падение потенциалГ на toл щийе шайбы должно быть меньше суммы анодного и катодного падения потенциала дуги при данной сйле тока. Сужение столба разряда в отверстиях шайб приводит к повышению давления и истечению плазмы из отверстий в участки разряда, не ограниченные стенками [838]. Благодаря этому обеспечивается высокая стабильность, строгая осевая цилиндрическая симметрия дуги в промежутке между шайбами и удаление из него паров электродов. Анализируемый раствор вводят в разряд в виде аэрозоля с помощью специального потока газа (обычно аргона). Пределы обнаружения элементов в растворах, полученные с помощью каскадной дуги 11366], составляют 10- — 10- %, [c.161]

Наличие воды в потоке газа, несущего аэрозоль, ухудщает эф-(фективность вхождения последнего в плазму источника и может даже привести к тушению разряда. Системы ввода пробы, вклюг чающИе последовательно горячую камеру и охлаждаемый конден- сатор для испарения й последующей конденсации этой воды, позволяют полностью осушить аэрозоль (рис. 57). С помощью таких приспособлений удается ввести в плазму при пневматическом распылении до 35% [1452], а при ультразвуковом до 80% [1042] весового количества элементов, содержащегося в распыленном объеме [c.165]

Рис. 57. Системы распыления аиалдаруемоср -раствора и вврда осушенного аэрозоля в плазму потоком газа.

Справочник химика 21

Химия и химическая технология