Ю.А. Золотов - Основы аналитической химии (задачи и вопросы) (1110138), страница 68
Текст из файла (страница 68)
9.66. Блок.саема атомно-абсорбннонного соектрофотометра: 1 — тамна с вальсы татском; 2 . орсрыааттлы 5 — атомным сар; а . мовоароматор; 5 Фэу 15-129 335 55. Приведите принципиальную оптическую схему: а) однолуче- ' вого одноволнового фотометра; б) двухлучевого одноволнового фотометра с одним и 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 стеклянная7 58. Какие источники излучения используются в фотометрических приборах? 59.
Почему в спектрофотометрах для УФ- и видимой областей спектра кюветное отделенве обычно размещают между монохрома- тором и фотоприемником, а в инфракрасных спектрофотометрах кюветное отделение размещают между источником излучения и монохроматором7 60. Оптическую плотность растворов измеряют в кюветах одинаковой толщины на фотометре и спп<трофотометре.
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 МпОе наблюдаются три полосы поглощения: 225 (а>З'105) 310 (0=15 105) и 52В нм (0=29'105) 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 образца7 64.
Как проверяется градуировка шкалы длин волн (волновых чисел) спектрофотометров: а) УФ-области; б) видимой области; в) ИК-области? 65. Как проверяются шкалы оптическвх плотностей (пропускания) спектрофотометров? 66. Какую комбинацию светофильтра и фотоэлемента из приведенных на рис. 9.67 следует выбрать для фотометрирования раствора вещества с максимумом поглощения 1=550 нм? А,~ жзл А,зт А,зк 500 6001, нм 500 600ц нм 500 600ц нм ЯЮ 600ц нм а б а е Рнс. 9.67. Спектральнаа карактернстнка фотоэлемента ( — ) н светофильтра ( — -) 386 67. На рис. 9.68 приведены спектры поглощения хлорида празеодима, полученные на спектрофотомегре при различной ширине щели монохроматора, выделяющей полосы пропускания Ы: 0,24; 0,48 и 3,40 нм.
Какая спектральная кривая отвечает какой полосе цропускания монохроматора? 68. Уровень рассеянного излучения у спектрофотометра ЦУ 21008 фирмы БЫша41хп составляет < 0,05% при 2= 220 нм. Уровень рассеянного излучения у спектрофотометра ЮУ 3100Б фирмы 81шпадхи составляет (0,0001% при 2=220 нм. Какой спектрофотометр из перечисленных имеет двонной монохроматор, а какой— простой? 69.
Перечислите основные узлы люминесцентного прибора. 70. Приведите блок-схему флуориметра. 71. Приведите схему спектрофлуоримегра. Каков режим работы монохроматоров в случае регистрации спектров возбуждения и флуоресценции? 72. Дайте пояснение понятна «скрещенные светофнльтрьзи. 73. Укажите способы размещения источника возбуждения и фотоприемника относительно кюветного отделения 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 кзоветы, предназначенные для регистрации спектров поглощения, отличаются от кювет, используемых для регистрации спектров флуоресценции? 420 460 500 420 460 500 420 460 500 Х, вм Рво р.аИ. Спектр поглощенна раствора зоторнда празеоднма, зарепктрврованнмй при различной полосе пропуекавиа моноароматора 50? 9.5. Методы реиттеновской спектроскопии Аналитическая рентгеновская спектроскопия основана на измерении величины испускания или поглощения характеристического рентгеновского излучения атомами анализируемого образца. Основными методами рентгеновской спектроскопии являются: элекгроннозондовый рентгеноспектральный микроанализ (РСМА), рентгенофлуоресцентный анализ (РФА) и рентгеноабсорбционный анализ (РАА).
Характеристическое рентгеновское излучение возникает в результате электронных переходов между внутренними (остовными) электронными уровнями атома. При этом энергия излучения равна разности энергий соответствующих электронных уровней (Ео и Е,) и пропорциональна частоте излучения (т): Е =Ео — Е~ =лт, (9.87) где Ь вЂ” постоянная Планка. Частота электромагнитного излучения обратно пропорциональна длине волны Щ: (9.88) ? 2 Ф(и — 62Г1 11 Йв ~~ в*,~ (9.89) где У вЂ” атомный номер элемента; 4 — постоянная зкранярования; гь и л, — главные квантовые числа начального и конечного состояний; е — заряд электрона; ль — масса электрона. Необходимые условия проявления характеристической линии в эмиссионном рентгеновском спектре Е, е)Е, (9.90) Ы+-0 (9.91) гле Е,— энергиа первичного (возбуждающего) рен|теновского излучения (РФА) нли кинетическая энергия пучка электронов (РСМА); Л1 — изменение орбитального квантового числа при соответствующем электронном переходе в атоме.
388 где с — скорость света в вакууме. Положение характеристической линии в рентгеноэмиссионном спектре зависит от заряда атомного ядра (атомного номера химического элемента) и определяется зако- ном Мозли: Один из методов разложения полихроматической рентгеновской эмиссии анализируемого образца в спектр основан на физнческом явлении рентгеновской дифракции, описываемом законом Вульфа-Ьрэгггс Ыа(п В=пвА, (9.92) где в1 — расстояние между кристаллографическими плоскостями кристалла-анализатора («постоянная решеткав);  — угол между падающим лучом и отражающей плоскостью; А — длина волны излучения; вз — порядок отражения (номер отражающей кристаллографической плоскости).
При этом спектральное разрешение есп функция нескольких переменных (т, В, Л/4. Фактором, ограничивающим возможности количественного рентгеноэмиссионного анализа, являются мащричвые эффеквзы. К их числу относится поглощение характеристического рентгеновского излучения атомами анализируемого образца.
Интенсивность 1в рентгеновского излучения, прошедшего через слой вещества толщиной 1, подчиняется зкспоненциальному закону убывания от начального значения 1с: (9.99) 1=1еехр( — др(), где д — массовый коэффициент поглощения; р — плотность материала. Припер 1. Длква волам излучевив Ха К раева 1,191 вм. Опевите длвву волны излучевив Мя К,. Решелее.
Иоспользуемск заковом Мозли (9.89): зыввпвем соответстаувипве выраилиик дла излучевиа Ха К и Мя К Поделив одво ралевство ва другое, полу- ты (Еы -4 )т вмв (Кмв — 4мв)з Поскольку ватрвй в магвий — даа в-злемеата, атоывые вомера которых отлвчаипсл всего ва елвввду, получеевузо Формулу макао уароствтьс Перешппеьв зту формулу, используа выраиепие (9.88), Л13з ~же=1191'[ / =100(вм).
Ы Иствввое зиачевие длввм волны излучевиа М8 К, резво 0,989 вм. Припер 2. Модно ли длк всзбуидеюю флуоресцептвого юлучеюю Сп К использовать юлучевве Ап 1 (0,1276 юг)7 Решение. Дла воэбупдевия флуоресцентного юлучеииз Св К необходимо воввзврозать К-уровень атома меди, т. е. 1з-оболочку. Следозательво, эвергвя перзичвсго рюттчвозского кванта долли презьппать эвергию сзюв электропа ва 1зоболочке атома меди — 8979 эВ (критервй 9.90).
Рассчитаем эверппо квантов взлучеава золота Уч вспользув формулы (9.87) и (9.88): Ьс 4,13б 1О "[эВ с['2998 10гз[вм/с) К„„, Лз 9718 (зВ). 2 0,127б [вм[ Таким образом, взлучеиве Ап Е. мсиво использовать для всзбузщеввз флуоресцеатного юлучеивя Сп К . Пуюмер 3. Используя денные таблицы ю примера 2, рассчитайте длину волны самой юпкочастотпой К-лавки меди вэ реально провзлзющвхсз и рентгеновском спектре. Решезие. К-ливии атомов меди в ревтзсноеском спектре проззлзютск при заполвевви элекгроююй вакансии иа 1з-оболочке с любого электровпого уровив атома, глазиое кзаптовое число которого превышает едивицу.
Согласно (9.87), ввергал липеи есть разность эиергай соответстзуввцвх элекгроввых оболочек атома. Следовательно, самая низкочастотная лиюю возвикаег прв злеатроввом переходе с блиэкейшего по энергви уровня: Одволо в соответствии с правилами отбора (9.91) даввьй переход запрещев, поскольку юмепевие орбвтальаого кзавтожпо числа резво пулю. Таким образом, длива волны самой виэкочатотвой К-липеи меда равна Ье 4,13б '1О гз [зВ 'с[ 2 998 '10~~ [вм/с) 2 0,1545 (вм). Км1д — ~Ъ,д (8979 — 951) [эВ) Задачи 1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
