12. Вказати та проаналізувати особливості якісного та кількісного спектрального аналізу.

Спектр випускання атомів елемента є його індивідуальною характеристикою, яка цілком визначається структурою енергетичних рівнів атома, а та в свою чергу місцем даного елемента у Періодичній системі.

Ця особливість покладена в основу якісного спектрального аналізу, коли елемент ідентефікують за наявністю у його спектрі ліній, що мають частоти характерні для цього елемента. Вимірювання інтенсивності характеристичних спектральних ліній (їх називають аналітичними лініями) дає можливість провести кількісний аналіз.

Інтенсивність ліній пропорційна кількості атомів, що перебувають у збудженому стані та імовірності спонтаного переходу:

І_m.l ≈N_m·f_m.l

Кількість атомів N_m залежить від умов експерименту, а імовірність f_m.l є атомною константою, що визначається правилами відбору, яке грунтується на законах квантової механіки. Переходи, що мають високу імовірність називають дозволеними, низьку – забороненими. Стосовно електроних переходів у атомах діють такі правила відбору:

1. Забороненим є перехід більш ніж одного електрона.

2. Заборонені переходи зі зміною спіну електронів.

3. Заборонені переходи у яких орбітальне квантове число змінюється більш ніж на одиницю.

За умов спектрального аналізу інтенсивність спектральних ліній залежить від температури Т, джерела випромінювання та від енергії збудження Е_m.

13. Обґрунтувати можливість застосування методу атомно-абсорбційної спектроскопії для якісного та кількісного аналізу.

Метод атомно-абсорбційної спектроскопії ґрунтується на поглинанні резонансного випромінювання газоподібними атомами визначуваного елемента, що утворюються в результаті розпилення аналізованого розчину в полум’ї горючої суміші.

Вільні атоми елементів, які знаходяться в незбудженому стабільному стані, у шарі нагрітої атомної пари селективно поглинають власну світлову енергію та переходять з нижнього (незбудженого) на більш високий (збуджений) енергетичний рівень. Такі переходи називають резонансними, а випромінювання, яке поглинається вільними атомами на частоті резонансного переходу – резонансним. В даному методі аналітичний сигнал – зменшення інтенсивності випромінювання пов’язаний з кількістю незбуджених атомів, на відміну від емісійного аналізу де інтенсивність випромінювання прямо пропорційне кількості збуджених атомів.

Зменшення інтенсивності резонансного випромінювання в умовах атомно-абсорбційної спектроскопії відбувається за законом Бугера-Ламберта-Бера:

lgI_o/I = D = εCL

14. Охарактеризувати електрохімічні методи аналізу та вказати який аналітичний сигнал фіксують в електрохімічних методах?

Електрохімічні методи аналізу (ЕМА) засновані на дослідженні процесів, що протікають на поверхні електрода або в приелектродних просторі. Аналітичним сигналом служить електричний параметр (потенціал, сила струму, опір та ін), функціонально пов'язаний з концентрацією визначається компонента розчину і піддається правильному виміру.

Класифікація ЕМА, пропонована ІЮПАК, за останні десятиліття зазнала певних змін, в неї внесені уточнення (пояснення) і доповнення.

Істотна увага приділяється електрохімічним осередкам та датчикам аналітичного сигналу (електродним системам, різним електрохімічним сенсорам), саме ці первинні електрохімічні перетворювачі визначають аналітичні можливості будь-якого методу. В даний час не представляє проблеми найдосконаліша і швидка обробка сигналу від датчика, розрахунок статистичних характеристик як вихідного сигналу, так і результатів всього аналізу в цілому. Саме тому важливо отримати достовірний вихідний сигнал, щоб прокалибровать його в одиницях концентрації.

Відповідно до загальної класифікації, запропонованої

ІЮПАК, ЕМА поділяються на методи, в яких порушуваний електричний сигнал постійний чи дорівнює нулю і на методи, в яких порушуваний сигнал змінюється в часі. Ці методи класифікуються наступним чином:

вольтамперометрические - voltammetry, I ≠ 0; E = f (t);

потенціометричні - potentiometry, (I = 0);

амперометричних - amperometry (I ≠ 0; E = const);

хронопотенціометріческіе, E = f (t); I = const;

імпедансний, або кондуктометричні - вимірювання, що використовують накладення змінного напруги малої амплітуди; інші,комбіновані (наприклад, спектроелектрохіміческіе).