26. Атомно-эмиссионная спектроскопия (аэс). Источники атомизации и возбуждения. Типы спектрометров. Качественный и количественный анализ.
АЭС — способ определения элементного состава вещества по оптическим линейчатым спектрам излучения атомов и ионов анализируемой пробы, возбуждаемым в источниках света.
Так как для веществ характерен свой набор волн (спектр), то это используется в качественном анализе.
Чем стабильнее и мощнее источник возбуждения используется, тем большее число элементов можно обнаружить и с больше чувствительностью.
В качестве источников света для атомно-эмиссионного анализа используют пламя горелки или различные виды плазмы, включая плазму электрической искры или дуги, плазмулазерной искры, индуктивно-связанную плазму, тлеющий разряд и др. Источники возбуждения АЭС: индуктивно-связанная плазма, пламя (эмиссионная фотометрия пламени) для щелочных Me, тлеющий разряд, дуга и искра, плазма постоянного тока, плазма индуцированная лазерным излучением, распад вызванный лазерным излучением.
Уравнение Больцмана для термодинамического равновесия для возбужденных (*) и невозбужденных (0) атомов:
N0>>N*
N- число атомов
g- статический вес состояний
E – энергия возбуждения
Уравнение Ломакина-Шайбе
I=acb
а, b - эмпирические коэффициенты
I - интенсивность
c - концентрация
Индуктивно – связанная плазма (ИСП) чаще применяется по сравнению с другими источниками излучения.
Применима для всех элементов, кроме серебра, обладает очень высокой чувствительностью и стабильностью, в ней отсутствует самопоглощение.
Важным достоинством АЭС по сравнению с другими оптическими спектральными методами анализа, являются возможности бесконтактного, экспрессного, одновременного количественного определения большого числа элементов в широком интервале концентраций с приемлемой точностью при использовании малой массы пробы, так же возможность определения изотопов элементов.
Типы спектрометров:
Рентгенофлуоресцентный
Искровой оптико-эмиссионный
Лазерный
ИК
Спектрометр индуктивно-связаноой плазмы
Атомно-абсорбционный
Масс-спектрометр