Пример: Транспортная логистика
Я ищу:
На главную  |  Добавить в избранное  

Химия /

Метод атомно-абсорбционной спектроскопии

←предыдущая  следующая→
1 2 



Скачать реферат


Министерство Образования РФ

Воронежский Государственный Университет

Химический факультет

Кафедра аналитической химии

РЕФЕРАТ

по теме:

«Атомно-абсорбционная спектроскопия»

Выполнил:

студент 1 курса

биолого-почвенного факультета

6 группы

Старинин А.Н.

Проверил: Аристов И.В.

-Воронеж-

2004 г.

Содержание:

I. Введение…………………………………………………………………...3 стр.

II. Аппаратура………………………………………………………………...6 стр.

III. Список литературы……………………………………………………...11 стр.

.Введение.

Метод атомно-абсорбционного спектрального анализа отли¬чается высокой абсолютной и относительной чувствительностью. Метод позволяет с большой точностью определять в растворах около восьмидесяти элементов в малых концентрациях, поэтому он широко применяется в биологии, медицине (для анализа органических жидкостей), в геологии, почвоведении (для опре¬деления микроэлементов в почвах) и других областях науки, а также в металлургии для исследований и контроля технологи¬ческих процессов.

По точности и чувствительности этот метод превосходит мно¬гие другие; поэтому его применяют при аттестации эталонных сплавов и геологических пород (путем перевода в раствор).

Чувствительность определения большинства элементов в вод¬ных растворах с пламенной атомизацией лежит в интервале от 0,005 до л-10 мкг/мл (т. е. от 5*10-7 до 10-3—10-4%): при этом расходуется от 0,1 до нескольких миллилитров раствора. Ошибка воспроизводимости единичного измерения (коэффи¬циент вариации) р≤0,5% при благоприятных условиях измере¬ния. На каждое измерение интенсивности аналитической линии затрачивается, как правило, не более 30 с. Столь высокая воспроизводимости результатов анализа объясняется стабильно¬стью пламенного атомизатора, а также и высокой точностью схем регистрации и измерения интенсивности аналитических линий в приборах, предназначенных для атомно-абсорбционного анализа.

Существенные ошибки, связанные с изменением общей компо¬зиции проб, возникают лишь при анализе растворов сложного переменного состава; такие ошибки, как и в пламенной фотометрии, связаны с влиянием состава пробы на процессы атомизации, включая и распыление раствора.

Сравнение с эмиссионно-пламенной фотометрией показывает, что большая часть элементов опреде¬ляется методом атомной абсорбции с более высокой или равной чувствительностью. По имеющимся данным с меньшей чувстви¬тельностью определяются, главным образом, щелочные и ще¬лочноземельные элементы, у которых длина волны резонансных линий более 300 нм.

До разработки беспламенных способов атомизации область применения атомных спектров поглощения ограничивалась анализом растворов. Приемы беспламенной атомизации позволяют непосредственно анализировать порошковые и твердые пробы малых размеров с абсолютной чувствительностью порядка 10-8—10-14 г в зависимости от элемента; по точности они усту¬пают пламенным методам.

Зависимость резонансного поглощения от атомной концентрации.

Поглощение света веществом выражается законом Бугера—Ламберта—Бера:

I=I0e-асl,

Где I0- интенсивность падающего излучения; I - интенсивность излучения, прошедшего вещество; а - показатель поглощения света, рассчитанный на еди¬ницу концентрации поглощающего компонента и на единицу толщины слоя;

с - концентрация поглощающего компонента; l - толщина поглощающего слоя. В аналитической химии пользуются следующими спектро-фотометрическими величинами: пропусканием Т(I/I0) и пог¬лощением 1 — Т, выражаемыми в процентах, а также оптиче¬ской плотностью D— безразмерной величиной, изменяющей¬ся от нуля до бесконечно больших значений (практически до 2—3). Указанные величины связаны таким соотношением:

D=-lg T=бcl.

Для случая поглощения монохроматической линии:

α≈(πe2f)/(mc),

где е, т, с — физические постоянные;

f— осцилляторная сила, т. е. среднее число элек¬тронов, приходящихся на атом, которые могут быть возбуждены излучением.

Для пламени ввиду неолноты диссоциации на атомы окислов и гидроокисей большинства элементов , а также вследствие неполного испарения растворенного вещества теоретический расчет кон¬центрации элемента по его оптической плотности не является возможным; но, в случае испарения образца в графитовой кювете и при повышенном давлении, теоретический расчет концентрации можно произвести, пользуясь следующим соот¬ношением:

D=1.5*1011*(Δνλ/( Δνλ+4Δν2c))*(f/A)*(M/S),

где D— оптическая плотность атомного пара;

Δνλ, ΔνС —полуширина и сдвиг линии поглощения, см-1 ;

f —осцилляторная сила;

А —атомный вес;

S— площадь сечения кюветы;

М — количество элемента.

Применение этого соотношения в аналитической практи¬ке затруднительно ввиду необходимости знать точные значе¬ния входящих в нею атомных постоянных, но оно ценно в том отношении, что показывает возможность при использова¬нии испарения в графитовой кювете при повышенном давле¬нии полного устранения влияния состава пробы на результа¬ты анализа, а также возможность применить в этом случае градуировочные графики, построенные по одной, любой по составу, стандартной пробе.

.Аппаратура.

Для анализа по атомным спектрам поглощения созданы спе¬циализированные приборы — атомно-абсорбционные спектрофо¬тометры разных типов. Лучшие из них измеряют усредненную интенсивность аналитической линии, при помощи схем, которые позволяют практически исключить помехи от эмиссионного спектра пламени и заметно снизить ошибки, связанные с нестабильностями источника света и других узлов прибора.

Рис. I. Схемы двулучевого и однолучевого спектрофотометров:

I-первый луч; II-второй луч;1-источник света;2-диск-прерыватель;3-окно в диске;

4-пламя;5-монохроматор;6-фотоэлектрический приёмник света;

7-электронная схемарегистрации;8-поворотные зеркала;9-полупозрачное зеркало.

В двулучевом (рис. I, а) приборе один луч от источника света проходит через пламя, а другой — обходит его; при помо¬щи прерывателя — вращающегося диска 2 с отверстием 3 потоки I и II поочередно направляются в спектральный прибор, пропу¬скающий только аналитическую линию; фотоумножитель по¬переменно регистрирует линию потока I и потока II. Более сложные приборы имеют два таких канала и позволяют по двулучевой схеме измерить одновременно интенсивности двух ли¬ний. Вторая линия при соответствующем ее выборе может использоваться как внутренний стандарт интенсивности.

Прибор измеряет отношение I1/I2=Iо или lg(I1/I2)=lgIo. Эти величины не зависят от колебаний интенсивности источника света, а также от характеристик измерительных схем. Когда в пламя введен раствор, то первый световой поток уменьшается до величины I1e-aС и прибор измеряет отношение (I1e-аС/I2)=I=I0e-aС, тогда оптическая плотность равна D=lg(I0/I)=0,43 aCи зависит, только от концентрации элемента в пробе (С).

Однолучевой прибор (рис. I, б) измеряет «абсолютное» значение усредненной интенсивности; точность измерения опти¬ческой плотности у такого прибора теоретически меньше, чем у двулучевого. Фотоэлектрические сигналы от линии усредняются измерительными схемами за 10—30 с.

Для того чтобы собственное излучение пламени не мешало измерению абсорбции, излучение источника модулируют, преры¬вая его с определенной частотой механическим способом (как в двулучевой схеме) или питая лампу переменным током необ¬ходимой частоты.

Излучение пламени, как и других источников света, непостоянно, и его интенсивность колеблется с частотами от звуковых до частот порядка килогерца в зависимости от применяемых го¬релок и горючих смесей. Схемы регистрации настраивают таким образом, чтобы они измеряли только частоты, отличающиеся от частот пламени, а излучение источника света модулируют с частотой, которую регистрирует схема.

Для работы с холодными пламенами модуляция необязательна, так как интенсивность получения этих пламен не мешает анализу.

Калибровка прибора.В наиболее автоматизированных при¬борах измерительные схемы вычисляют поглощение и выдают результат анализа на печатающем устройстве или цифровом вольтметре. Калибровка периодически проверяется по эталонам и при необходимости корректируется. Более простые приборы, измеряют прозрачность, поглощение раствора в процентах либо, оптическую плотность Dраствора. Приборы с еще более простой 1 измерительной схемой дают интенсивность аналитической линии (в условных единицах), по которой затем вычисляют оптическую плотность пламени или поглощение в процентах на длине

Поворотные школьные доски. Школьные доски витал.

←предыдущая  следующая→
1 2 



Copyright © 2005—2007 «Mark5»