книга 2 (1110135), страница 46
Текст из файла (страница 46)
УО ОЛ гр а дзцелвраеоэ Р .11.31. Ср м р дурь» рив х о мта х гндт ци юе эн й плюни (Г) и ес рбц ю е« рогни кн (т) бди 60Ю Вйр ГУ Рп:.П,ЭО, Нер и се э нпмш ер ур з р е В г релгл идуюэю ю а~яэ жюй пт екй В поперетнсм юэеиин разрид имеет форму тор . Проба распыляетсн з распылителе н в виде аэрозоля подается медленным тоном арсена по цшпрэ»г ной трубке горшки в осевую зону !тсээмы.
Здесь онз раз греваегся за г'ггт теплопроводности и вэлупени» примерно до 7000 К, при -том палностыо ато мизируется и ж эбуждается, образуя неснолько более холодныи офакел пл м ° нио над яркой плазмой. утитывая изменение температуры по высоте плаемен ного факела (см. Ри 11.30), выбирыст оптимальную зону наблюдению «отг Рая определяется па максимальной пелитине отношения сигнала он~иглою л18 кой линии к фону пол ней. Ахсиальнаа температура уменьыасгся с росюм „ссгы над рабочей катушкой (рис. 11.30).
цри высоких температурах элементы присугствук г в плазме в виде ионов, поэтому в спектре получаются ионные линии. Элементы с высо„ими потенциалами иовизации обычно апределякж на высоте 10 — 15 им над катушкой. Для легка ианизируемых элементов (щелочные ,еталлы) следует использовать более вы окне области плазмы (20-25 ми над рабочей катушкой), где температура умеренная, при этом получают атомные линии. Дл» многоэлементного анализа типичная высота зоны наблюденин составляет 12 — 15 ым над рабочей катушкой. Аксиальный канал от 5000 до 8000 К особенно подходит для много элементного анализа как в однавремснвом, так и а последовательном режимах. Для большинства элементов а этих условиях ластигзеюя зЫсокая степень ионизапни. Матричные эффекты при этом минимальны.
Зз счет высокой температуры и длительного времсяи пребывания в плазменной зоне возбуждаются даже тугоплавкие образцы, такие, как бор, цирконий, уран, ниобий, вольфрам. Ионизация происходит в центральном аксиальном канале, а числа возбужденных частиц в периферийной оболочне относительно мало, поэтому возбужденный объект анализа ведет себя «ак оптически тонкий излучающий источник.
Вследствие шого свиопоглощение, как правило, мюю и градуировочные зависимости линейны по крайней мере в диапазоне трех порядков величин (рис. 11.3Ц. Такой диапазон высокоВ линейности позволяет производить одновременное и последовательное определение элементов матрипы и микрокомпонентов без Разбазаения или многократного распыления. Из уникальных свойств источнике вытекают основные достоинства метода спектроскопии с ИСП: воэможность определения в вргоновой плазме практически всех элементов периодической системы, кроМе «Рюн» ( 70-80 элементов)1 линейность графиков до б порядков конаснтрм1ий, что делает этот метод уникальным, поскольку позволяет ° пределять кан основные компоненты, так и следовые количества злзкентов по единым грвдуировачиым графикам; возможность прове- ДсннЯ многоэлементного анализа алновременна до 20-40 элементов ("Рк этом используют полихроматоры, рис. 11.32); использование сивых объемов раста ра (в настоящее время меюд хороша отработан анализа растворов); автолгатизвцил, коьшьютерное управление пызпвссом анализа (рис.
11.32). Отмеченные выше особенности метода обеспечивают низкие пределы обнаружения (табл. 11.5) и хорошую воснроизводимость результ»- тоэ ( (относительная погрешность 0,1 — 1%) Р .!1.32. Б з м» вая сз озр мсмммч мв еме н гс мюаю ИБП о мм Правильность результатов обеспечивается малой систематической пагрещностью смелые помехи в плазме) н высокой стабильностью работы приборов (отклонения состазлявзт с1% за время работы з течение О,б — 8 ч).
К недостаткам метода можно отнести спектрельпме помехи: для высокотемпературной плазмы характерны развитые спектры с большим числом линий, принвллежащих «томам, а также одно- и двуюврядным ионам. К тому же возникают помехи за счет учпирения линий и ион-электронной рекомбинации. Поэтому требования к дисперсии и разрегпающой силе спектральных приборов высоки. В целом метод ИСП чувствительнее пламенных АА и АЭ мнюлоз, но уступает непламениым матодаы ААС, а флуоресценция с игпользоваиием ИСП характеризуется юм же пределом обнаружения, что в пламенная флуоресценция. Методом ИСП «налнзиругот преимущественно растворы, зто еюе одно ограничение метода, 11.32.
Опрощение «онцентрадин а спектральном анвлиае Известны различные математические выражения градуирозочны" кривых, которые строят при проведении количественного атомно-змие т' б л и и 11.б Пр л лм бнерумм~нн ие ментов и Мв ре пюрех ыомио тю тр нивки некими метолвм» оконного анализа, например формула Ломакина — Шайбе (11.60) Однако ни одно из этих выражений не отражает в полной мере влияци» ва интенсивность нети ько факторов,ответственных ла процессы поступления атомов иэ твердой пробы в плазму, на также и хорошо цзвестнаго в атомно-эмиссионном методе влияния матрас«ма э1бфс«- юсе Матричный эффект заключается в том, что во многих случаях аналитический сигнал и соответственна результат аналиаа окаэывзютсл зависимыми не только от оюгоситтльной ионцентрации определяемого элемента, ио и от содержания сопутствующих компонентов, а также от микроструктуры и фазового составе зналиаируемых материа- лов Иа практике ео исбеэмние искюксния получаемых реэ1лыатов анализа изэ влияния матричных эфф «тоа стремятся к ьш«симэльно возможному сближению остава и свойств анализируемых шюб и используемых образцов сравнению (эталонов), включая и такие факюры, «ак сгруктура материала, формь и размеры образцов и т.л.
К образцам сравнения предъявляют следующие требования: 1. Общий химический и фазовый состав образцов сравнения должен соответствовать составу проб. Ото относится и к соссрэакию примесей. й Интервал концентраций определяемых элементов в эталонах должен быть шире, чем в пробах, поскольку экстраполяция в область бютьших или меныснх концентраций мшеет акаэатьсл некорректной. 3. Технология иэгсновления, геометрия и размер образцов, физико-химические и физико механические сзойпва эталонов и анализируемых проб лсл «ны быть по ме1ю еозмшкности одинаковы.
й При приготовлении порошкссбраэных эталонов, растворов или газов должны соблюдаться условия одина«овей формы вхождения элементов в этап ны и анализируемые образцы. При анализе металлов и сплавов, шолопгчес«их образцов приготовление зталсноа в лагюраторных устовиях практически невозможно. Тогда используют образцы, состав «сторм« ранее установлен с помощью раэлсобраэных методов шьэиеа, — та» назышнемыс стандартные образцы (СО). Каждый СО снабжаетсе паспортом, где у«азаны концентрации всех «омнонентов.
Для построения градуировочного графика в количестзенном аналиш тйебучтся не менее трех образцов сравнения: два — для определения параметров прямой и один — для проверки гипотезы линейности. На прз«тике применяют не три, а большее число образцов сравнения. налитический сигнал от эталонов и анализируемых проб следует с-'сувать в одних и тех же условиях, поэтому выполнение градуироэо"ной процелуры цроиаводят одновременно с выполнением рабочих нзцерений. су Ддя построения ~рафика в гпектрах этююнов с «онцентраци- 5 ями сь ст, с измеряют разность почернеиия линий аналитической пары 11бп ббг, ..., Ьуп или атношения интенсивностей при фотоэлектрической регистрации спскФсг» ~ ~ тров (рис.
11.33). Очевидно, что гуг Гус полУченный таким абРазом гРа.- г т фик пригоден только для данной аг, фотопленки нлн данного фотоумножителя Следует отмепгть, что градуировочные графики, пастрэдуч а сгю енные по одному и таму же комилекту зталшюа, но з разное время, могут отличаться Причина заключается в возможных аменегиях условий получения спектров (например, условий возбуждения, детектирования п регистрации сигнала) и пктава образцов сравнения зо времени. Поэтому в количественном атомно-эмцссионном анализе часто прибегают к другим приемам определения концентрапии, например ыетоду дабююи (см.
и 2.3). Сравнение стандартного и исследуемого образцов проводят методом внутреннего стандарта. Метод основав на сравнении интенсивности линии определяемого компонента и линии другого компонента, который находится в пробе в известном или постоянном количестве. Например, при определении марганца в стали целесообразно испольэовать линии гкелюа Обг линии — и определяемого компонента и внучреннега стандарта — должяы находиться вблизи друг от друг» ((гл к 10 нм) и не должны сильно различаться по интенсивности (не более чем в 10 — 20 раз). Тысие линии называют гоаалогичссксе парсе.
11.3.3. Эмиссионная фотомегрия пламени В методе фотометрии пламени в качестве источника возбуждения используют плат~я. В пламени энергия, нгабходимая для нагревания газа, атомизации и возбуждения спектра, вознлкаег за счет химических реакций, прои~ ходящих при сгорании горючей смеси Пламя обладает собственным излучением. В зависимости от состава горючей смеси температур~ пламени может поддерживаться в интервале 2000 — 3000 К.
Это обьс 254 гяшя !жюя т а б л и ц а 11.3. темпержура пламени аеногэрых пюовыс скесся смпература мпж (расставя), К ЗОЗЗ ЗИ „ч,шжп достаточно ииакий предел обнаружения элементов, энергии возбуждения реэонанспых линий которых невелики (не превышают 3 эВ) и соедивеиия которых гэоэл атомизирукгтся в пламени в достаточной 3 меРв. ия «( *. ».е внутренней (всх:сгаиовитепьнай) И внещией тон 3 Гокислиткчьнод). Во внутренней зоне протекают первичные реакции термической диссациации и сгорания компонентов смеси, проискодлщие при недостатке окислителя с образованием СО, Сг и Нг' во внешнеб— реакции полного окислення этих соедИнений с образованием СОз и НгС.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
