ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД
«ЗАПОРІЗЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ»
МІНІСТЕРСТВА ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ
Індивідуальна робота
з дисципліни
«Сучасні методи дослідження в хімії»
на тему:
Атомно-абсорбційна спектроскопія
Виконав ст. V курсу,
біологічного фак − ту
гр. 8.4112 − 1
Мацуєв Дмитро
Олександрович
Запоріжжя
2013
План
Загальна характеристика методу 3
Атомізатори в атомній абсорбції 4
Джерела випромінювання в атомній абсорбції 7
Прилади в атомно-абсорбційній спектроскопії 8
Застосування атомно-абсорбційного методу 12
Висновки 13
Список використаної літератури 14
Тести 16
Питання для самоперевірки 18
Відповіді на тести 19
Загальна характеристика методу
Атомно-абсорбційна спектроскопія – фізико-хімічний метод аналізу, який заснований на поглинанні електромагнітного випромінювання вільними атомами в незбудженому (основному) стані. В даному випадку поняття «вільними» дуже суттєве, адже в оптичному діапазоні, що відповідає енергіям валентних електронів, вільні атоми і багатоатомні молекули та групи атомів дають зовсім різні спектри. Тому важливою передумовою атомно-абсорбційних визначень є переведення визначуємої речовини (елементу) в стан атомного пару. Для цього застосовується джерело високої температури – атомізатор.
Атомно-абсорбційний аналіз був заснований в 1955 р. англійським фізиком Уолшем.
При певній довжині хвилі, що відповідає оптичному переходу атома з основного стану на збуджений рівень, поглинання випромінювання веде до зменшення заселеності основного рівня. Величина аналітичного сигналу пов'язана з концентрацією атомів в основному незбудженому стані і, отже, з концентрацією елемента в аналізованому зразку. Вимірюючи частку поглинутого електромагнітного випромінювання, можна кількісно визначити вміст сполук визначуваного елементу.
В концептуальному плані атомно-абсорбційний метод мало відрізняється від спектрофотометричного (і тому іноді розглядається в якості однієї з його різновидів – високотемпературної газової спектрометрії). Аналітичним сигналом в атомно-абсорбційному методі служить оптична щільність (абсорбція), яка прямо пропорційна концентрації поглинаючих атомів. Основні відмінності атомно-абсорбційного методу від спектрофотометричного пов’язані з характером атомних спектрів і з специфікою фізико-хімічних процесів в високотемпературному газі.
В основі атомно-абсорбційної спектроскопії як кількісного методу аналізу лежить явище поглинання світла в УФ та видимому діапазоні нейтральними атомами (193,7 нм – 852,0 нм).
Кількісний атомно-абсорбційний метод заснований на основному законі світлопоглинання –Бугера-Ламберта-Бера, який пов'язує абсорбцію атомної пари А з концентрацією визначуваного елементу, представлений формулою (1.1):
(1.1)
де Т − пропускання; І0 і І – інтенсивність падаючого і пройденого через атомізатор світла, l − товщина поглинаючого шару; k – атомний коефіцієнт поглинання, пропорційний імовірності оптичного переходу.
Майже для всіх елементів значення k перебуває в межах 107 – 109. Порівняння з фотометричним методом, де максимальне значення молярного коефіцієнта світлопоглинання ε – 105, показує, що чутливість атомно-абсорбційного методу вище.