Тема 03-04 - Атомная спектроскопия (1114274), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Лекция 4 – АЭСчувствительность23.03.2014http://spectran.blogspot.com93Пример использования ИСП-АЭСГемодиализ – метод очистки крови отнизкомолекулярных компонентов случаепочечной недостаточности.ИСП-АЭС используют для определения Na, K, Cl,Ca, Mg23.03.2014М.А. Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2012. Лекция 4 – АЭСhttp://spectran.blogspot.com9485 элементов одновременно!23.03.2014М.А.
Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2012. Лекция 4 – АЭСhttp://spectran.blogspot.com95Количественное определение элементов в диализной жидкостиЭлементНайдено, мкг/млsrNa20000.002K400.004Ca700.005Mg200.006Cl4000 (Пр.0 200)0.0123.03.2014М.А. Проскурнин – Химфак МГУ.
Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2012. Лекция 4 – АЭСhttp://spectran.blogspot.com96Пределы обнаружения металлов в бытовой пыли23.03.2014М.А. Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2012. Лекция 4 – АЭСhttp://spectran.blogspot.com97Пробоподготовка для ИСПРазрабатываются специальные методикипробоподготовки для объектов сложногосостава Стекол Полимеров Напитков Фармацевтических препаратов (не на воднойоснове)23.03.2014М.А. Проскурнин – Химфак МГУ.
Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2012. Лекция 4 – АЭСhttp://spectran.blogspot.com98Определение металлов в пиве23.03.2014М.А. Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2012. Лекция 4 – АЭСhttp://spectran.blogspot.com99АЭС с тлеющим разрядом Glow-discharge OES (GD-OES)Представляет собой очень экспрессный ичувствительный метод анализа твердыхобразцов в целом и распределения по глубине(depth profiling). Применяется для Металлов Порошков Полимеров Стекол Керамических покрытий23.03.2014М.А. Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2012.
Лекция 4 – АЭСhttp://spectran.blogspot.com100Тлеющий разрядАнодAr0e + Ar0 = 2e + Ar+Катод23.03.2014М.А. Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2012. Лекция 4 – АЭСhttp://spectran.blogspot.com101Тлеющий разряд в АЭСОбразец испаряется под действием тлеющегоразряда (очень близок к ЛПК в ААС), при этомстабильность разряда позволяет точнокалибровать глубину проникновения повремени разряда23.03.2014М.А. Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2012. Лекция 4 – АЭСhttp://spectran.blogspot.com102Кратер после GD-OES анализаПример использования GD-OESПроверка технологии изготовленияэмалей на керамическом покрытиидля кухонных плитПродукт прошел контроль23.03.201410Продукт не прошел контроль, пик Pb4М.А.
Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2012. Лекция 4 – АЭСhttp://spectran.blogspot.comПример использования GD-OESИсследование дефектовгальванических покрытийПриборы АЭССердце прибора - полихроматорЭшелле (до 70 порядков отражений)Детекторы в АЭСФотоэлектронные умножители (ФЭУ)photomultiplier tube (PMT)23.03.2014М.А. Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2012. Лекция 4 – АЭСhttp://spectran.blogspot.com108Детекторы в АЭСТвердотельные детекторы (ПЗС – приборы с зарядовой связью) иПЗС-матрицы (CCD).интегральная микросхема,состоящая изсветочувствительныхфотодиодов23.03.2014М.А.
Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2012. Лекция 4 – АЭСhttp://spectran.blogspot.com109ПЗС-Детектор (CCD ChipTM )110Детекторы в АЭСФЭУТвердотельные детекторы1. Широкий линейныйдинамический диапазон (поуровню сигнала2. Высокая чувствительность3. Быстрый отклик1. Дешевые и компактные2. Очень широкий спектральныйдиапазон3. Возможность записи образа(как фотографии)4. Учет фонового поглощения вреальном времени1. Высокая цена2. Достаточно узкийспектральный диапазон3. Необходима качественнаяоптика прибора в целом1.
Низкий сигнал2. Высокий уровень шума3. Низкое разрешение4. Медленный отклик23.03.2014М.А. Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2012. Лекция 4 – АЭСhttp://spectran.blogspot.com111Чувствительность АЭСАтомизаторcмин, масс %srПламя10-7 – 10-10.005 – 0.05Искра10-6 – 10-10.05 – 0.1ИСП10-9 - 10-10.01 – 0.0523.03.2014М.А. Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2012. Лекция 4 – АЭСhttp://spectran.blogspot.com112Помехи в АЭССпектральные• взаимодействие вещества с излучениемФизико-химическиеХимические• взаимодействие веществ между собой23.03.2014М.А.
Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2012. Лекция 4 – АЭСhttp://spectran.blogspot.com113Спектральные помехиСамопоглощение – часть излучения поглощаетсяневозбужденными атомами определяемогоэлемента вдали от центра атомизатораглавная причина отклонения от линейности в АЭСдля высоких концентрацийВ центре атомизатора температура выше, чем накраяхСледовательно доплеровское уширение на краяхниже, линия поглощения уже, чем линия11испускания23.03.2014М.А. Проскурнин – Химфак МГУ.
Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2012. Лекция 4 – АЭСhttp://spectran.blogspot.com4Самопоглощение в АЭССуммарный сигнална детектореЛиния испускания в центреВ результате наблюдаетсяослабление и кажущеесяЛиния поглощениярасщепление результирующейна более холодномлинии (самообращение)крае23.03.2014М.А. Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2012. Лекция 4 – АЭСhttp://spectran.blogspot.com115СамообращениеПоглощение зависит от концентрации иявляется главной причиной нелинейностиуравнения Ломакина−Шайбе (коэффициент b).b = f(c) constИдеального источника нет, но наилучшиерезультаты достигаются для ИСПВ узком интервале можно считать b = constlg I23.03.2014lg ab lg ckb lg cМ.А.
Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2012. Лекция 4 – АЭСhttp://spectran.blogspot.com116Излучение и поглощение фонаКак и в ААС, в любом атомизаторе естьнейтральные молекулы, свободные радикалы идаже макрочастицы, которые поглощают ииспускают ЭМИ, создают фонПоглощение фона – одна из других причиннелинейности уравнения Ломакина-Шайбепомимо самопоглощенияНаибольший фон – в дуге (от нее отказываются) –много углерод-содержащих молекулДля компенсации фона необходимо точно егоизмерить вблизи линии, т.е. необходимо оченьхорошее спектральное разрешение АЭС прибора23.03.2014М.А.
Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2012. Лекция 4 – АЭСhttp://spectran.blogspot.com117Наложение спектральных линийЕсли в спектре большое число линий, тоони накладываются друг на друга.В результате выбор спектральной линии,свободной от наложения – одна из главныхзадач при разработке методикОсновная задача при разработке приборов– обеспечение высокого спектральногоразрешения + алгоритмов обработки и базданных спектров23.03.2014М.А.
Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2012. Лекция 4 – АЭСhttp://spectran.blogspot.com118Химические помехиMXкондиспарениеMXгM*атомизациявозбуждениеM+XионизацияMeСигнал формируют только возбужденные одноатомныечастицы M*23.03.2014М.А. Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2012. Лекция 4 – АЭСhttp://spectran.blogspot.com119Химические помехиMXкондиспарениеMXгM*атомизациявозбуждениеM+XионизацияMeПо уравнению Больцмана, доля возбужденных частицM* растет с температуройИспарение и атомизация – эндотермическиепроцессы, температура сдвигает равновесие вправо23.03.2014М.А.
Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2012. Лекция 4 – АЭСhttp://spectran.blogspot.com120Химические помехиMXкондиспарениеMXгM*атомизациявозбуждениеM+XионизацияMeИспарение и атомизация зависят от составаконденсированной фазы(состава раствора, природы и структуры твердогообразца)Существуют либо строгие методики, либо применениеопределенных атомизаторов для определенных типовобразцов (искра – стали)23.03.2014М.А. Проскурнин – Химфак МГУ.
Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2012. Лекция 4 – АЭСhttp://spectran.blogspot.com121Химические помехиMXкондиспарениеMXгатомизациявозбуждениеM+XионизацияM*Me Ионизация – конкурирующий процесс, также растет сувеличением температуры (энтропийный фактор) главная причина отклонения от линейности в АЭС длянизких концентраций Подбор оптимальной температуры (степеньвозбуждения велика, а ионизации – нет) Модификаторы матрицы (спектроскопические буферы)– меняют состав образца, подавляя ионизацию илиувеличивая атомизацию12 Обыскривание (обжиг) – предварительное удалениелегоколетучихМ.А.
Проскурнин –примесейХимфак МГУ. Лекции подоспектроскопии,анализа2 курс, 2012. Лекция 4 – АЭС223.03.2014http://spectran.blogspot.comПределы обнаружения 0.1 нг/млHHeLiBeBCNOFNeNaMgAlSiPSClArKCaCuRbAgCsAuFrScZn GaSrGeYCd InBaSnHg TlVAsZrLaRaNbSbHfPbCrSeBiFeCoNiBrMoTeTaMnTcRuRhPdIXeWPoKrReOsIrPtAtRnAcCePrThPa23.03.2014TiNdPmSmEuGdTbDyHoErTmYbUNpPu Am CmBkCfEsFmMdNoМ.А. Проскурнин – Химфак МГУ. Лекции по спектроскопии, 2 курс, 2012. Лекция 4 – АЭСhttp://spectran.blogspot.com12Lr 3LuПределы обнаружения 1 нг/млHHeLiBeBCNOFNeNaMgAlSiPSClArKCaCuRbAgCsAuFrScZn GaSrGeYCd InBaSnHg TlVAsZrLaRaNbSbHfPbCrSeBiFeCoNiBrMoTeTaMnTcRuRhPdIXeWPoKrReOsIrPtAtRnAcCePrThPa23.03.2014TiNdPmSmEuGdTbDyHoErTmYbUNpPu AmCmBkCfEsFmMdNoМ.А.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
