44. Аналитические характеристики и применение атомно-эмиссионной спектроскопии.

Спектральным анализом качественно можно определить около 80 элементов (медь, кадмий, свинец, мышьяк, цинк, алюминий, ртуть, натрий, калий и др.).

Чувствительность качественного спектрального анализа колеблется для разных элементов в очень широких пределах – от 10^-2% (Нg, Оs , U и др.) до 10^-5% (Nа, В, Вi и др.). В связи с большой чувствительностью спектрального анализа существует опасность «переоткрывания» тех или иных элементов, попавших в пробу в ре­зуль-тате случайных загрязнений.

Используя спектроскопию с индуктивно-связанной плазмой, можно определить в аргоновой плазме практически все элементы периодической системы (кроме аргона), следовые количества элементов примесей, а также возможно проведение многоэлементного анализа (одновременно до 20-40 элементов). Но метод подходит для анализа, преимущественно, растворов, что ограничивает его применение.

Достоинства:

• низкие пределы обнаружения (некоторые элементы могут быть обнаружены при их концентрации 10^-5 мкг/мл);

• хорошая вос­производимость результатов (относительная погрешность 0,1-1,0%).

Преимущество полуколичественных методов состоит в простоте аппаратурного оснащения и экспрессности.

Недостаток – эти методы позволяют установить концентрацию с точ­ностью в пределах порядка (например, 1 х 10^-2 – 1 х 10^-3 %), макси­мум полупорядка (например, 1 х 10^-3 – 5 х 10^-3 %).

Продолжи­тельность анализа с применением стилоскопа на 6-7 элементов составляет 2-3 мин, чувствительность определения обычно 0,01 – 0,10 %, точность – около ±20%.

Существенным недостатком фотографических методов спектрального анализа явл. большая длительность определения.

Преимущества колич. спектрального анализа с использованием фотоэлектрического детектирования:

• высокая экспрессность;

• высокая произво­дительность;

• высокая воспроизводимость резуль­татов.

Недостатки спектрометрического анализа:

• более высокая стоимость обору­дования;

• сложность эксплуатации спектрометра;

• наличие проблем оптической и электрической стабильности;

• невозможность одновремен­но регистрировать широкую область спектра.

45. Физические основы рентгеноспектрального анализа.

Возникновение спектральных линий в рентгеновском диапазоне длин волн (10^-2-10²À) связано с перестройкой внутренних электронных оболочек атомов, входящих в состав анализируемого в-ва. Эти внутр. электронные оболочки при образовании молекул практически не затрагиваются и поэтому характеристические спектры отдельных атомов можно наблюдать даже тогда, когда они связаны в молекуле.

Внутренние оболочки полностью заполнены, поэтому переход с одной оболочки на другую не возможен до тех пор, пока на одной из них не появится вакантное место. Образование электронной вакансии и возбуждение рентгеновского спектра может происходить:

• при мощной электронной бомбардировке анализируемого вещества в вакууме;

• при облучении в-ва потоком рентгеновских квантов, имеющих необходимую энергию, испускаемых при опред. условиях анодом рентгеновской трубки;

• при облучении анализируемого в-ва γ-излучением, испускаемым радиоактивным источником.

В атомах, подвергшихся бомбардировке, на соответствующих электронных орбиталях возникают электронные вакансии.

Т. к. система стремится иметь минимальный запас энергии, на образовавшийся вакантный уровень переходят электроны с более высокой электронной орбитали. Такой переход сопровождается испусканием кванта излучения с длиной волны, соответствующей разности энергий электронных уровней, участвующих в данном переходе, и появлением в спектре соответствующей линии.

Возникающее рентгеновское излучение – полихроматическое.