Ю.А. Золотов - Основы аналитической химии (задачи и вопросы) (PDF) (1109656), страница 66
Текст из файла (страница 66)
33. Назовите источники непрерывного спектра в: а) УФ-области; б) видимой области; в) ИК-области. 34. Почему нагретые тела не могут быть использовааы в качестве источников непрерывного излучения для УФ-области? 35. Укажите типичные источники излучения, в которых излучателем является нагретое тело. 36. На основании каких законов можно по температуре излучателя рассчитать положение максимума излучения теплового источника? 37. В каких спектральных областях используют тепловые источники излучения? 30. Назовите известные вам газоразрядные источники излучения.
39. В каких методах анализа применяются лампы с полым катодом? 40. В каких методах анализа используют пламя? 41. Как будет меняться воспроизводимость и величина предела обнаружения эмиссионного спектрального анализа при переходе от дугового способа возбуждения к искровому? 42. Почему при дуговом возбуждении спектров веществ электроды разогреваются ло более высокой температуры„чем прн искровом возбуждении? зас 43. Какой спектральный прибор применяют для быстрой идентификации сплавов по маркам? 44. Приведите оптическую схему пламенного фотометра. Какой способ ввода пробы в пламя используют в серийных пламенных фотометрах? 45.
Приведите принципиальную оптическую схему квантометра. 46. В методах эмиссионной спектрометрии с непламенными иг; точниками атомизации и возбуждения (дуга, искра) интенсивность характеристического излучения атомов измеряется путем накопления сигнала (интегрирования) в течение некоторого промежутка времени. С другой стороны, в методе пламенной эмиссионной спектрометрии берутся мгновенные значения сигнала.
Почему необходимо интегрирование сигнала в случае непламенных источников атомизации и возбуждения? 47. Какие процессы протекают при облучении светом фотопластинки? Напишите соответствующие уравнения реакций. 48. Приведите блок-схему установки для бездисперсионной атомно-флуоресцентной спектрометрии. 49.
Какие источники излучения используют в атомно-абсорбционных спектрофотометрах? Опишите их конструкцию. 50. Какие способы атомизации используют в серийных атомноабсорбционных спектрометрах? Какой способ атомизации является наиболее экономичным? 51.
Изменится ли и как величина сигнала, регистрируемого атомно-абсорбцнонным спектрофотометром, изображенным на рис. 9.66, если диск прерывателя поместить между щелевой горелкой и монохроматором? Ответ мотивируйте. 52. Почему в атомно-абсорбционной спектрометрии обычно используют щелевые горелки, а в пламенно-эмиссионной и атомно- флуоресцентной спектрометрии — горелки Бунзена? Ответ обоснуйте.
53. Для каких целей используют и в какой области спектра работают следующие спектральные приборы: а) стилоскоп," б) спектрограф; в) пламенный атомно-абсорбционный спектрофотометр; г) пламенный фотометр? 54. Какие приборы можно использовать для измерения спектров поглощения: а) УФ-областн; б) видимой области; в) ИК-области? Рнс. 9.бй. Блок-схема атомно-абсорбннонното спектрофотометра: 1 — лампа с полым патоном; 2 — прерыаате.ты 3 — атомные пар; 4 ыоаохрсматор; 5 ФЭУ 1Ь129 585 55. Приведите принципиальную оптическую схему: а) однолучевого одноволнового фотометра; б) двухлучевого одноволнового фотометра с одним н двумя фотоприемниками.
56. Приведите принципиальную оптическую схему двухлучевого двухволнового фотометра с двумя фотоприемниками. 57. В какой области спектра целесообразно использовать спектрофотометры с кварцевой оптикой? Укажите, в каких приборах используется кварцевая оптика, а в каких стеклянная? 58. Какие источники излучения используются в фотометрическнх приборах? 59. Почему в спектрофотометрах для УФ- и видимой областей спектра кюветное отделение обычно размещают между монохрома- тором и фотоприемником, а в инфракрасных с~псгрофотометрах кюветное отделение размещают между источником излучения и монохроматором? 60. Оптическую плотность растворов измеряют в кюветах одинаковой толщины на фотометре и спектрофотометре.
В каких случаях результаты измерений будут различаться друг от друга? 61. Как будет меняться контур полосы поглощения, регистрируемой спектрофотометром, в зависимости от: а) полосы пропускания монохроматора; б) скорости сканирования? 62. В спектре МпО4 наблюдаются три полосы поглощения: 225 (и) 3 105), 310 (0=1,5 105) и 528 нм (0=2,9 105).
Какие фотометрические приборы следует использовать для измерения поглощения при каждой из трех длин волн? 63. Чем определяется выбор фотометрического прибора и длины кюветы при измерении поглощения исследуемого образца? 64. Как проверяется градунровка шкалы длин волн (волновых чисел) спектрофотометров: а) УФ-области; б) видимой области; в) ИК-области? 65.
Как проверяются шкалы оптических плотностей (пропускания) спектрофотометров? 66. Какую комбинацию светофильтра и фотоэлемента из приведенных на рис. 9.67 следует выбрать для фотометрирования раствора вещества с максимумом поглощения Л = 550 нм? А,~ я.5х А,5х А,5х 500 600Ц нм 500 600Ц нм е 6 500 600 Х. нм %0 600 ц нм в с Рис.
9.67. Снектральиаа характеристика фотоэлемента ( — ) и светофильтра ( — -) 386 67. На рис. 9.68 приведены спектры поглощения хлорида првзеодима, полученные на спектрофотометре при различной ширине щели монохроматора, выделяющей полосы пропусканиа 2И: 0,24; 0,48 и 3,40 нм. Какая спектральная кривал отвечает какой полосе пропускания монохроматора? 68. Уровень рассеянного излучения у спектрофотометра ИУ 21008 фирмы БЫшабхи составляет < 0,05те при 2= 220 нм. Уровень рассеянного излучения у спектрофотометра 1Л~ 31008 фирмы Ягппабхи составляет <0,0001% при 2=220 нм. Какой спектрофотометр из перечисленных имеет двойной монохроматор„а какой— простой? 69. Перечислите основные узлы люминесцентного прибора 70. Приведите блок-схему флуориметра.
71. Приведите схему спектрофлуориметра. Каков режим работы монохроматоров в случае регистрации спектров возбужденна и флуорес цен ции? 72. Дайте пояснение понятии «скрещенные светофнльтрыи. 73. Укажите способы размещения источника возбуждения и фотоприемника относительно кювегного отделении с пробой при регистрации спектра флуоресценции. В каких случаях целесообразно использовать каждый из указанных способов? 74. Какие источники излучения применяются для возбуждения спектров флуоресценции? 75. Чем кюветы, предназначенные для регистрации спектров поглощения, отличаются от кювет, используемых для регистрации спектров флуоресценцни? 420 460 500 420 460 500 420 460 500>., нм О 6 е Рис. 0.68. Спектр поглоп2енил раствора хлорида прахеодима, эарегистрироианнмй при рааличной полосе пропусканиа монохроматора 587 9.5.
Методы рентгеновской спектроскопии Аналитическая рентгеновская спектроскопии основана на измерении величины испускания или поглощения характеристического реатгеыовского излучения атомами аналызируемого образца. Основными методами рентгеновской спектроскопии являются: элекгровыозоадовый реытгеаоспектральыый микроаыализ (РСМА), реатгеыофлуоресцевтыый анализ (РФА) и реытгеаоабсорбциоааый ааализ (РАА). Характеристическое рентгеновское излучеыие возвикает в результате электроывых переходов между выугреывими (остоввыми) злектроаыыми уровнями атома. При этом энергия излучения равна разности энергий соответствующих электроввых уровней (Е, и Е,) и пропорщюыальаа частоте излучения (»): Е =Е» — Е, =/г», (9.87) где Ь вЂ” постоянная Планка.
Частота электромагыитвого излучеаыя обратно пропорпыовальаа длине волны (Л): »= с/Л, (9.88) где с — скорость света в вакууме. Положение характеристической линии в реатгеыоэмиссиоывом спектре зависит от заряда атомного ядра (атомыого номера химического элемента) и определяется зако- вом Моэли: 2Я2»ье»(,т — 4)2 Г 1 1! Л» ~ юР п*~ о з (9.89) (9.90) Е, в>Е„ Л/ФО (9.91) где Е 6 — энергия первичного (возбуждающего) реатгеаовского излучения (РФА) ыли кинетическая энергия пучка электронов (РСМА); А/ — изменение орбитального квантового числа при соответствующем электронном переходе в атоме. 388 где У вЂ” атомный номер элемента; 4 — постоянная экраыироваыия; и» и в, — главные квантовые чысла начального и коыечыого состояыый; е — заряд электроыа; гв, — масса электроыа. Необходимые условия проявления характеристической лыыии в змиссиоывом реытгеыовском спектре Один из методов разложения полихроматической рентгеновской эмиссии анализируемого образца в спектр основан на физическом явлении рентгеновской дифракции, описываемом законом Вульфа-Брэгга: 2Ыаш О=т2, (9.92) где гг — расстояние между кристаллографическвми плоскостями кристалла-анализатора («постоянная решеткив); Π— угол между падающим лучом и отражающей плоскостью," А — длиыа волны излучения; т — порядок отражеыия (номер отражающей кристаллографической плоскости).
При этом спектральное разрешение есть функция нескольких переменных (т, О, 4а). Фактором, ограничивающим возможности количественного рентгеноэмиссиоыного анализа, являются матричные эффекты. К их чыслу относится поглощение характеристического рентгеновского излучения атомами анализируемого образца. Интенсивность 1г рентгеновского излучения, прошедшего через слой вещества толщиной 1, подчиняется экспоненциальыому закону убывания от начального значения 1е. (9.93) 1,=1,ехр( — др1) где р — массовый коэффициент поглощения; р — плотность мате- риала. Пример 1.
Длина волан взлученин Ха К„раева 1,191 вм. Оцените длину волны взлучеввн Мй К,. Ревгенве. Воспольэуемсе законом Моыш (9.89): запишем соотэетстэузопше выраиенил длк взлучеши )ча К, в Мя К Поделив одно равенство на гЧЪтое, получаем тнч (Кнл — 4ьь)' тме (Кма 4ме) Поскольку натрий и магний — дэа э-элемеата, атомные номера историк отличаштса всего на елавигу, полученвуто формулу моино упроствты Перепишем эту формулу, вспользуа аыравенве (9.йй), /111з 3м =1,191 ~ — ) 1,ОО (вм). к- ° Я Иоганнов звачевае длвны волны азлученнк Мй К, равно О:,989 вм. Пршяер 2.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
