спектральные-методы-2ая-часть-

Атомно-эмиссионная спектроскопия

Связь между интенсивностью (I) аналитической спектральной линии и концентрацией элемента (с) в пробе определяется эмпирическим уравнением Ломакина:

I = aс b

где а и b – эмпирические коэффициенты. Логарифмируя уравнение, можно получить линейную зависимость:

lgI = lga+blgс.

Интенсивность спектральной линии при постоянных условиях регистрации спектра пропорциональна количеству введенных в пламя атомов элемента или концентрации соли металла в анализируемом растворе. Однако в реальных случаях эта зависимость может нарушаться из-за протекания в пламени процессов самопоглощения излучения и образования термически устойчивых соединений. Ниже представлена зависимость интенсивности спектральной линии от концентрации элемента в растворе. При средних содержаниях определяемого элемента в растворе эта зависимость линейна. Для больших содержаний сказывается влияние самопоглощения эмиссии атомов в плазме и в этом случае интенсивность спектральной линии пропорциональна корню квадратному из концентрации элемента в растворе. При очень низких концентрациях элемента и высокой температуре плазмы проявляется процесс ионизации его атомов и интенсивность излучения спектральной линии пропорциональна квадрату концентрации.

Зависимость интенсивности излучения aтомной спектральной линии от концентрации элемента:

I зона влияния ионизации; II — зона прямой пропорциональности; III — зона влияния самопоглощения

Как видно из графика в большинстве случаев

интенсивность излучения атомов прямо

пропорциональна концентрации вещества (элемента) в растворе, однако практически эта

закономерность соблюдается только в

определенном интервале концентраций, за пределами которого она часто нарушается. Поэтому анализ проводят методом градуировочного графика (стандартной серии)

Анализ методом фотометрии пламени

проводят с помощью приборов, называемых пламенными фотометрами. В этом приборе

анализируемый раствор с помощью

распылителя превращается в аэрозоль, которая впрыскивается в пламя газовой горелки (светильный газ, ацетилен, водород, пропан и др.). В пламени происходит испарение раствора, ионизация растворенных веществ

ПЛАМЕННЫЙ ФОТОМЕТР

 При достаточной температуре пламени

атомы легко возбуждаемых элементов переходят в возбужденное состояние, которое

характеризуется перемещением наружных

(валентных) электронов на более высокие энергетические уровни. В возбужденном состоянии атом может находиться лишь доли секунды (10-7 -10-8 с), после чего электроны возвращаются на исходные уровни.

В наиболее «холодных» пламенах, таких как, например, пропан — воздух, светильный газ — воздух излучают только атомы щелочных и щелочноземельных металлов. Вследствие невысокой температуры спектры, излучаемые пламенами, состоят из небольшого числа спектральных линии, главным образом резонансных, что позволяет выделять характеристическое излучение элементов при помощи светофильтров и использовать простые и имеющие невысокую стоимость спектральные приборы — пламенные фотометры. Кроме атомных спектральных линий в спектрах пламен присутствуют полосы ряда в основном двухатомных молекул и радикалов С2, CН, COH и др