Ю.А. Золотов - Методы химического анализа (Основы аналитической химии, том 2) (1110130), страница 48
Текст из файла (страница 48)
Главное ю них — значительное повышение чувствительности определения вследствие увеличения эффективности атомизации. Оно связано, во-первых, с тем, что проба находится в атомизаторе продолжительное время, а, во-вторых, с восстановительными свойствами материала атомизатора — графита, облегчающими диссоциацию устойчивых оксидов многих элементов. Кроме того, резко сокращается обьем пробы, необходимый для анализа (для пламенной атомюации зто несколько миллилитров, а для ЭТА — одна капля раствора, 5 — 50 мкл) и, как следствие, чувствительность дополнительно повышается. Помимо этого, становится воз- 1 2 можно вести измерения в вакуум- / ной УФ-области (ниже 186 нм), в «$» которой находятся интенсивные ли- 1 нии поглощения ряда неметаллов (фосфор, мышьяк).
При пламенной + 3 атомизации зто невозможно ю-за Рис. 1126. Схема злектротермвче к „интенсивного светопоглощениа ататомизатора ддя атомио-абсорбпиоиной мосферного кислорода в этой обласспектроскопии: тн спектра. Наконечь в случае ЭТА 1 — источник излучения; 2 — отвер- можно непрерывно юменять теисгие для ввода пробы; 3 — электриче- пературу атомизатора в пределах 20-2 700 'С, меняя силу тока нагрева 246 г(сточннкн излучения ьно новым моментом по сравнению с АЭС я~- ичие в приборе источников внешнего излучения. Главное требо- предъявляемое к ним, — высокая степень монохроматичности ~е, предь , об словленная узкополосной структурои атомных спектров -3 -2 егяоше чюшения (ширина линий порядка 10 — 10 нм).
В асгоящее время в ААС в качестве источников излучения наикк иа большее р распространение получили разрядные лампы — лампы с полым и2юдам и беээяектродиые разрядные лампы. Они являются источникаии яинейчатых спектров. Лампа с полым катодом (рис. 1!.27) представляет собой стеклянный цевый баллон, заполненный инертным газом под низким давлеии- — а име- ЕЗК>~ 2 2. -" .„и которого находятся два электрода — катод и анод.
К год аг фор аши и изготовляются из чистого металла. При подаче напряаг норму ч жанна на электроды возникает тлеющий разряд с образованием положищдьных ионов газа-наполннтеля. Последние бомбардируют катод, выби° ая атомы металла в газовую фазу. Там зти атомы возбуждаются и исиускак2т излучение, характерное для свободных атомов соответствующего иемеита. Таким образом, спектр излучения лампы с полым катодом— ато атомный спектр материала катода (плюс линии, испускаемые возбуи(денными ионами газа-наполнителя). Из него с помощью обычного дифракционного монохроматора можно выделить одну (обычно наиболее витенсивнучо) линию и использовать ее дяя атомно-абсорбционного опРеделения соответствующего элемента.
Безэлекгродные разрядные лампы также представляют газоразрядные источники излучение. В такой лампе содержится небольшое количество чистого вещества (или его летучего легкодиссоциируюшего соединения), которое переводится в атомный пар и возбуждается под действием микроволнового поля, Безэлектродные разрядные лампы изготовляют главным образом для определения неметаллов (Ав, Бе, Те, Р) и летучих мшаляов (Нй, КЪ, Са). Серьезный недостаток разрядных ламп — их «узкая специализацияж кшкдая лампа пригодна для определения только одного элемента.
Сущеегвуют, правда, и многоэлементные пампы, в кштОрых катод иэГОтавлен из смеси (сплава) нескольких элементов, но у них эксплуатаци- 3 ончшче характеристики, Рис. 11.27. лампа с полым катодом: как пРавило, хУже„чем У 1 корпус 2 — оптическое окошко; 3 — катод; оцноэлементных. По- 4 — анод 247 5 6 7 этому предпринимаются интенсивные усилия по созданию и сточнико излучения для ААС с перестраиваемой частотой. Примеры таких ист „ ерывиый ников — особо мощные (ксеионовые) лампы, дающие лепре спектр, в сочетании с моиохроматорами с высокой разрешающей способ.
постыл, а также лазеры с перестраиваемой частотой: иа красите лях и,в последнее время, — иа полупроводниковых диодах. Излучение послед иих отличается столь высокой моиохроматичиостью, что позволя ет определять даже изотопы элементов, используя очень малые различ ия в положеиии их спектральных линий. Тем ие меиее лампы с полым оным кагалом в беззлектродиые разрядные лампы до сих пор используются в ААС иаиболее широко. Поляризованное кзлученве Автономная бсорвиия Спектральные помехи В ААС, как и в АЭС, наблюдаются различные эффекты, искажщошие результаты анализа.
Основными оптическими (спектральиыми) по. мехами в ААС являются излучение и поглошеиие фона. Излучеиие фона. В ААС можно эффективно скомпенсировать фоновое излучение атомизатора, используя модуляцию (периодическое измеиеиие интенсивности) светового потока источника. С помощью специальиого механического или электрического устройства — модуля — м гтулятора— поток излучения направляют иа пробу периодическими импульсами.
На рис. . показана временная диаграмма светового потока иа выходе из ис. 11.28 п атомизатора. В момент времени г,, когда источник освещает пробу, регистрируется суммарная интенсивность (1+1г). В момент времени г, регистрируется только фоновое излучение 1,. Исправленное значение 1 находится по рззиости. Поглошеиие фона. Молекулы и микроскопические частицы, присутствующие в атомизаторе, имеют широкополосные спектры поглощения, иакладываюшиеся иа узкие лилии поглошеиия атомов. Резкое различие в ширине линий поглощения атомов и полос поглощения фона можно использовать для компенсации фонового поглощения. Длл этого атомизатор, наряду с источником 1 лииейчатого спектра, одиоврео меццо освещают источником гз непрерывного спектра обычно дейтериевой лампой, Рие.
11.28. хе .28. Схема модулав светового потока отчего этот способ получил в атомио-абеорбциоивой спектроскопии название дейтериевой коррек- 248 Рве. 11.29. Схема учета иеселекгявиого поглощения иа основе эффекта Зеемаиа: 1 — лампа с полым катодом; 2 — вравпголщйся поляризатор; 3 — атомязатор ввиду полюсами магнита (5 — 15 «Гс); 4 — мовохроматор; 5 — фотоумножитель; б — усилитель; т — регистрирующее устройство; 8 — контур я-комповекгы лиат поглощеиия; 8', 8" — контуры хо-компоиевты ливии поглощения; Р— иесеяевтввиое поглощение;! 0 — контур эмиссионной линии ции фона.
Излучение дейтериевой лампы, не будучи моиохроматическим, практически ие поглощается свободными атомами, однако поглощается фоком. Электроииая система прибора разделяет сигналы от обоих источииков света (для этого, например, можно использовать их модуляцию с Разными частотами) и автоматически делает поправку иа измеренное попюшеиие фона.
Этим способом удается скомпенсировать поглошеиие фгща до 0,2 единиц оптической плотности. Более совремеииый способ коррекции фонового поглошеиия осиоваи иа эффекте Зеемана. Источник излучеиия или атомизатор помещают ггежду полюсами сильного электромагнита. В постоянном магнитном поле атомная линия поглощения вследствие эффекта Зеемаиа расщепляется иа три компоненты (ииогда больше). Положение одной из иих, паз"щаемой я-компоиеитой, совпадает с положением линии в отсутствие поля, а лве другие (о-компоиеиты) симметрично смешеиы относительно иее в стороны больших и меньших частот (рис. 11.29).
При этом иаблюдаегся также поляризация света: я-компоиеита поляризована в иаправле""и параллельиом направлению магнитного поля, а о-компоиеиты — в иаправлеиии, перпендикулярном ему. Поло~ы же иеселекпгвиого (фоиового) поглощения ие расщепляются и ие поляризуются. 249 При использовании зеемановской коррекции оптическую плотное измеряют при наложении магнитного поля в поляризованном свете, вр» меняя вращающийся поляризацнонный светофильтр. В моменты в~ меня, когда направление плоскости поляризации светофильтра совпада с направлением магнитного поля, регистрируется суммарное атомное („. компонента) и неселектнвное поглощение. При перпендикулярном рас. положении плоскости поляризации светофильтра н направления поа„ регистрируется только неселективное поглощение.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
