Вопросы

1. Объясните происхождение атомных эмиссионных спектров. Почему они имеют линейчатый характер?

2 Что такое последние линии, резонансные линии?

3. От чего зависит интенсивность спектральных линий?

4. В спектре пробы между линиями железа λ₁ = 3042,66 Å и λ₃ = 3045,09 Å имеется еще одна линия. Вычислить длину волны этой линии λ₂, если на экране светопроектора она удалена от первой линии железа на 1,5 мм, а от второй – на 2,5 мм?

5 На чем основан качественный спектральный анализ?

б. Какие источники возбуждения применяются в эмиссионной спектроскопии?

7. Определение некоторых катионов методом пламенной фотометрии.

8. Приведите принципиальную схему пламенного фотометра.

9. Какие элементы можно возбудить в пламени газовой горелки и какова, в основном, энергия возбуждения этих элементов?

10 Общая характеристика метода пламенной фотометрии. Достоинства и недостатки этого метода.

3. Люминесцентный анализ

3.1.Теоретические основы метода

Метод люминесцентного анализа основан на измерении интенсивности свечения (люминесценции), излучаемого атомами, ионами или молекулами при их облучении различными видами энергии.

По определению С.И.Вавилова люминесценцией называют свечение, избыточное над температурным и обладающее длительностью не менее чем 10^-10 с, что превышает длительность световых колебаний.

Для возбуждения свечения вещество должно предварительно поглотить некоторое количество энергии и перейти в возбужденное энергетическое состояние, более богатое энергией. Поглощенная энергия перераспределяется по колебательным и вращательным уровням молекулы, причем энергия возбуждения может расходоваться на фотохимические реакции, выделяться в виде тепла и т.д. При возвращении вещества в нормальное часть поглощенной энергии выделяется в виде излучения (света) с большей длиной волны, т.е. молекула преобразует поглощенную энергию в собственное излучение (люминесценцию).

Длительность возбужденного состояния различных люминесцирующих веществ колеблется от миллиардных долей секунды до многих часов и даже суток (для кристаллофосфоров), но она всегда больше 10^-10 с, т.е. превышает длительность световых колебаний. Длительность свечения является одной из основных характеристик люминесценции, позволяющей отличать данное явление от некоторых других явлений: теплового излучения, отражения света, рассеяния и др.

Вещества могут люминесцировать, находясь, в газообразном, жидком и твердом состояниях.

В зависимости от природы и источника возбуждения явление люминесценции классифицируют по методу возбуждения, по длительности свечения и по кинетике процесса. По методу возбуждения свечения различают следующие виды люминесценции: фотолюминесценция – свечение, возникающее под действием лучей оптического диапазона частот – ультрафиолетовых и видимых; катодолюминесценция – свечение, возникающее под действием электронов; хемилюминесценция – свечение за счет химических реакций; рентгенолюминесценция – свечение, возбуждаемое рентгеновскими лучами и др.

По длительности свечения различают флуоресценцию (свечение прекращается вместе с прекращением возбуждения) и фосфоресценцию (свечение продолжается в течение некоторого времени после прекращения возбуждения). Для аналитических определений применяют флуоресценцию. Вещества, способные люминесцировать, называют люминофорами.

По кинетике процесса различают свечение дискретных центров, когда поглощение и излучение осуществляется одними и теми же частицами (например, молекулами, ионами) и рекомбинационное свечение, когда поглощают одни частицы, а излучают другие.

Основными характеристиками люминесценции являются: спектры поглощения и люминесценции, длительность свечения, энергетический и квантовый выход люминесценции, интенсивность .люминесценции.