Г. Юинг - Инструментальные методы химического анализа (1115206), страница 25
Текст из файла (страница 25)
4-15. Г!ри каком волновом числе толщина слоя равна десяти длинам волн? 4-6. Высокотемпературный газовый поток при производстве водяного газа состоит в основном из Нз, СО, СОз и Н40 и, наема>хна. из пебольшага калнче- 130 Глава 4 Поглощение излучения. ИК-область 131 ства (менее 0,5 в/с по объему) СН,.
Для контроля за содержанием СН4 желательно использовать бездисперсионный ИК-анализатор с максимальной чувствительностью. Перед введением в анализатор газ охлаждают, так что избыток НьО конденсируется и удаляется. Найдите в атласе подходящие спектры и подробно опишите, чтб следует поместить в каждое отделение анализатора, изображенного на рис. 4-10, а. 4-7. Рассчитайте примерное число фотонов при длине волны 10 мкм, необ.
ходимое для обнаружения с помощью термистора со следующими характеристиками; приемник изготовлен из золота размером 1,ОХ0,1Х0,005 мм; термистор на 1О кОм (при 25'С), коэффициент сопротивления 500 Ом/К Минимальное измеряемое изменение сопротивления 5/?=1 Ом. Теплоемкость золота 0,0308 кал/(г К), а его удельная масса 19,32 г/см' (заметим, что из-за отдачи тепла окружающей среде в действительности число фотонов может быть значительно больше, чем предсказывает расчет).
4-8. Спирт имеет слабоныраженный пик поглощения в ближней ИК-области при 0,952 мкм. Это может быть какой-либо обертон (кратный) основного колебания валентной связи С вЂ” О или Π— Н. Пользуясь данными табл. 4-2, решите, какая из предложенных возможностей наиболее вероятна. 4-9. Оптическая плотность таблетки из КВг диаметром 7,50 мм и толщиной 1,5 мм при длине волны 6,02 мкм равна 0.722. Известно, что коэффициент поглощении вещества, содержащегося в таблетке, при этой длине волны равен 43,21 л/(г см). Рассчитайте содержание этого вещества в таблетке в милли- граммах.
4-10. Длину оптического пути в разборной кювете определяли двумя способамп: а) механически с помощью микрометра измеряли толщину тефлоновой прокладки, которая оказалась равной 22,0; б) кювету заволияли бензолом и измеряли оптическую плотность прн 850 см †', которая оказалась равной 0,125. Насколько согласуются этн измерения? Какой результат вы считаете более достоверным и почему? 4-11. Угол падения потока излучения при каждом отражении равен 45' (рнс. 4.18, г). Каким должен быть показатель преломления твердого поршня прн измерении проб с показателями преломления более 1,8? Литература 1.
/алев /?. Н., Балйог/у С., |п СЬесп!св| АррВса1юпв о1 БресВоьсору, 9/ев! 9/. (ей.), с(/1!еу-1п1егвс!епсе, Хесч уст|с, 1956, р. 308. 2 Вагйег /. Р., Е!ес1го-Ор1. Бувй Рев., 1970, р. 32. 3. Ею|ад 6. ЯГ., 3. СЬет. Ейис., 1971, ч. 48, р. А52!. 4. Ри||еу Е. Н., ТЬе Ругое!ес1пс Ре1ес1ор |п Беписопйис1огь апй Бетипе1а|в, %!!!агйьоп К. К., Веет А.
С. (ейь.), ч. 5, Асайепис Ргеьв, Хеч Уаттс, 1970, сЬар. б. 5. Воу!е Уч' М., Е|ес1го-Ор1. Бувй Рсь, !978, р. |2, 6. МсйеВал Е. /., Бсос!аг Б. С., Ор1. Брес1гв, 1981, р. 55. 7. Бсеюагс /. Е., |п!гагей.Брес1говсору, Ехрег!спев(а! Ме(йойв апй ТесЬтчиев, Рек(сег, Хесе Тот|с, 1970, рр.
276И. 8, ссг///|С/св Р. Ь'. (ей.), Тгвпь|оггп ТесЬпщиеь |п СЬет|в(гу, Р!епипс Ргеьв, Хесч Уогй, 1978. 9 Вей /?, /., 1п1гос|ис1огу Роиг!ег Тгапв!опп Брес1говсору, Асвйепс|с Ргевв, Хеч Уог!с, 1972. 10. Козл|у /. /.. Арр!. Брес|гоьс., 1975, ч. 29, р. 293. 11, Сяелггу В.
Н., БйерРагй Н„АРР1. Брес1гоьс., 1978, ч. 32, р. 79. 12, ура!!егв Б. Н., 1п Ргосевв апй Соп1гоВ НапйЬоой, Сопя(й|пе Р, М. (ей,), МсОгач-Н!!1, Хесч Уогй, 1957, рр. 6 — 73. 13, алий ЯУ. Т., МсС!а|еще Е. А.. Ргасвол /?. А., Соглрзег А. В., А!АА Ра- рег Хо. 71-1047, йо!п1 Соп|егепсе оп Бепв)пй о1 Епч|гопгпеп|а! Ро!!и(ап(в, Аспег|сап 1пвГйи1е о| Аегопаи|!св апй АМгопаиВсв, Хесе Уогй, 1971, 14. К|элтШ М. К, Раг-1п!гатей ТесЬпщиев, Рюп, Ьопйоп, 1970. 15. Б!еюаг! /.
Е., |п1гагей Брес1говсору. Реййег, Хеся уогй, 1970, р. 165. 16. Ооййа Я. Е., Рейег Р. А., Апа!. СЬепс., 1960, ч. 32, р. |40. 17, СоВйир Н. В. Л Ор1. Бос. Ат., 1950, ч. 40, р. 397. 18. ВелНеу Е, р., йго!/аг!5 Е. Е., Брег(госЫт. Ас|а, 1959, ч. 15, р. 165. !9, ВеВалсу Е. /., ТЬе 1п!тагес| Брес|га о| Соспр!ех Мо|еси|ев, Зй ей., СЬартап ?( На|1, 1.опйоп, 1975. 20. Сол!еу /?. Т, |п1гагей Брес1говсору, 2й. ей., А11уп апй Васоп, Воз|оп, 1972. 2!. Б|!оегьге|л /?, М., Вавв|ег 6.
С., МогНН Т С. Брешготе1г|с |йепВВса1!оп о| Огяап1с Согпроипйз, 41Ь ей., %11еу, Хесе уогй, 1981, 22, А|регг Н Е., Ке|зег Яг. Е., Бзуталвл! Н. А., 1й: ТЬеогу апй РгасВсе о! |п1гагей Брес1говсору, 25 ей., Р1епшп Ргевв, Хесч сот(с, 1970. 23. Атег|сап Ре1го|ешп |пв1ВШе Са1а!ой о| |и|гатей Брес1гойгатв, АР! КевеагсЬ Рго!ес1 44, Техав А М 1/пгчегвйу, Со11еае, Техав. 24. Роасйег/ С. /., ТЬе А!йгкЬ ЫЬгагу о1 |п1гагей Брес1га, А16НсЬ СЬепс|са| Соспрапу, М1Ьчаийее, !970. 25.
БаЖ|ег ЕевеагсЬ ЬаЬога1ог|ев, Бай(!ег Б(апйагй Брес1га, РЫ!айе|рЫа (непрерывно дополняемое издание). 26. ТЬе СоЫеп1в Бас|в|у, Апа|. СЬет., 1975, ч. 47, р. 945А. 27. Наллай /?. 97., 1пв1гшп Хенн 1963, ч. 14, Хо. 34, р. 7; (РегЫп — Е!спет СогрогаВоп). 28, Наггссй Ф. /., !п1егпа1 Кейесйоп Брес1говсору, 2й, ей,, Нагг!сй Бс!епСй|с Согр., Оввп|пй, Хесе Уогй, 1979. 29. К!е!л М. И Ор((св, Вг!!еу, Хесч Уогй, 1970, р.
579. 30. Сйалггу б. 9?. (ей.), Мойегп Аврес(в о! М|сгочаче Брес1говсору, Асайепис Ргевв, Хесе Уог1с, !979. 31. 1'агта /?., НгиЬезй Е. 97., СЬепс|са! Апа!уз|в Ьу М|сгосчаче Ко!а((опа1 Брес1говсору, %|!еу, Хесе Уогй, 1979. 32, Агглв/голу Б., Арр|. Брес1говс., 1969, ч. 23, р. 575. 33, К||сщл /?. 97., ((г|!!!з /?. Е., Соой /?. Е., Апа!. СЬет., 1981, ч. 53, р. 1190. 34. МсСгогу Сч А, Бсйеййе! /?.
Т., Апа1 СЬет., 1958, ч. 30, р. 1162. 35. УР|15атв У, У., Апа|. СЬесп., 1957, ч. 29, р. 155!. 36. Осею Р. М., Апа!. СЬет., 1973, ч. 45, р. 2423. 37. Оогйу 97., Бт!|й 97. И, ТгатЬага|о /? К, М|сгосчаче Брес1говсору, с(/|- |еу, Хесч Уст|с, 1953 (Рочег, Хесч Уог!с, !966). Голобко горелки Горю ГЛАВА 5 Оааолитал Воздушное трорсуляа Атомизации Атомно-абсорбционная спектроскопия В этой главе мы рассмотрим поглощение атомами, а не молекулярными соединениями. Чтобы наблюдать оптические свойства свободных атомов, необходимо пробу перевести в газообразное состояние, а это в большинстве случаев требует испарения жидкости или твердого вещества и последующей диссоциации молекул на свободные атомы.
Атомная абсорбция (АА) подчиняется тем же основным законам, что и молекулярное поглощение, которое мы рассмотрели в предыдущих главах. Следовательно, атомно-абсорбционные спектрофотометры должны иметь те же узлы, чтобы прн необходимости их можно было модифицировать. Наиболее существенное отличие АА заключается в подготовке самой пробы, с этого мы и начнем обсуждение метода. Атомная флуоресценция (АФ), которую часто рассматривают вместе с АА, будет разбираться в гл. 9 вместе с другими видами атомной эмиссии. Существует много способов атомизации соединений металлов, осуществляемых в большинстве случаев за счет тепловой энергии электричества или пламени. Для оптимального перехода в атомный пар необходим строгий контроль за температурой. Слишком высокая температура может быть так же неблагоприятна, как и слишком низкая, потому что часть атомов ионизнруется и, следовательно, не поглощает при ожидаемых длинах волн.
Но, с другой стороны, высокая температура способствует снижению влияния матрицы, поэтому следует найти компромисс между этими температурами. Пламенная атомизации. На рис. 5-1 изображена горелка, используемая в пламенной атомно-абсорбционной спектроскопии (ААС). Горючий газ и газ-окислитель подаются в смеси- тельную камеру, где они проходят через ряд перегородок, обес- Атомно-абсорбпиониая спектроскопия 1ЗЗ Рис. 5-1.
Горелка с предварительным смешением газов н безвикревым пото- ком для ААС. печивающих их полное смешение, и поступают в верхнюю часть горелки. Отверстие горелки имеет форму длинной узкой щели, что позволяет получить пламя в виде узкой полосы. Анализируемый раствор засасывается в смесительную камеру с помощью небольшой воздушной форсунки.
При использовании такого распылителя получаются капельки разного размера, что может быть причиной плохой воспроизводимости. При прохожденни через перегородки смесителя более крупные капли задерживаются, так что в пламя попадают более мелкие однородные по размеру капли. Горелка с предварительным смешением газов не вполне безопасна в работе, потому что, если пламя попадет в смеси- тельную камеру, произойдет сильный взрыв. Для того чтобы свести к минимуму вероятность проскакивания пламени в камеру, щель горелки нужно сделать как можно более узкой (с тем чтобы газы продувались сквозь нее с большой скоростью), а металлический обод вокруг щели как можно массивнее, так чтобы тепло легко отводилось.
Но даже в этом случае, если не регулировать газовый поток должным образом, взрыв возможен. В продажных горелках предусмотрены меры безопасности при проскакивании пламени в камеру. При эксплуатации горелки всегда необходимо строго соблюдать правила техники безопасности. В качестве окислительного и горючего газов в ААС чаше всего выбирают сжатый воздух и ацетилен.