Г. Юинг - Инструментальные методы химического анализа (1115206), страница 39
Текст из файла (страница 39)
Как показано в работе ~8), флуоресценция с использованием ИСП характеризуется тем же пределом обнаружения, что и пламенная флуоресценция. На рисунке не указаны сведения о методах с применением дуги и искры, потому что пределы обнаружения, найденные для твердых проб, трудно сопоставить с пределами обнаружения, выраженными в единицах концентрации растворов. Таб- 204 Глава 9 10-7 10 а Вехи МВ ь са Аз Мп са с51п Ва Са Бг МВ Мп ы к 1О ч Сс ммснат и Сг Ге Ц весам х« Ба М Аааакьэг Спсг РЬ Беы мсРН м зь ва АаКЬ Н~ Бе Ге Р~ТГ На кт Бс са Бг 1п на Сс Мп На 10 Авсе ых Ве Са Сосг К МВ СГ Ге Йвьзг н нн СЕ НЬ РЬ Асс аьас Вое В Мп 1п Ап Н' ЯС В~ Са Со Сг Ге Т| Вепа РЬ Бсв Бе БЬБп ч 10 з ы 1и Бе Бп Та а Ас АсР в.
Рс РЬ АиВат~Ч АаГп МОБЬ В~ Са Ба РЬБп В Бп 10-1 А!ае 5е Бс М т нз Аапет~ мои 5Ь Т! 51 100 1г пав ньта и хг 10 102 Пламенная Нелламенная Пламенная Пламенная ААС ААС грлуарееценчия АЗС мсп Вамп Ачсг Ге н нь Се н~ и, со аь'т в па МВ РЬ Бп Мс зг 'С;БЬ Н СЕ Бс Ве Аи ы Рз та ахг ы Аа НЗ хп ВГ Рнс. 9-8, Пределы обиаруясения некоторых элементов (в мкг/мл) в водных растворах прн определении различными спектроскопическими методами 171. лицы с данными об относительной чувствительности можно найти в специальных источниках, например в монографии Нах- триба [2). Химические помехи.
В целом помехи химического происхождения меньше сказываются'при определении методом ИСП, чем методами с использованием пламени и электротермической атомизации. Это связано частично с отсутствием в ИСП кислорода, но главным образом с гораздо более высокой темпера- Атомная эмиссионная спектроскопня 200 турой и более длительным пребыванием пробы в горячей зоне, где происходит диссоциация. Обратите внимание (рис, 9-8) на значительный выигрыш в чувствительности при определении методом ИСП вольфрама, циркония и урана, образующих в пламени труднолетучие оксиды. Спектральные помехи.
Помехи, связанные с перекрыванием спектральных линий, более вероятны для метода ИСП, чем для методов ААС, так как эмиссионные спектры более богаты линиями. В работе Мак-Ларена и др.110) этомувопросууделяется пристальное внимание; при определении следов элементов в морских осадках, содержащих много железа и алюминия, наблюдались сильные помехи со стороны этих компонентов. Авторы разработали методику с компьютерным контролем, в которой для оценки поправки на фон рекомендуется проводить измерения при несколько большей и несколько меньшей длинах волн, чем в максимуме определяемого элемента. Например, прн определении меди была выбрана линия при 324,754 нм; показания снимали при 324,7!9; 324,754 и 324,789 нм, причем первый и третий результаты использовали для вычисления поправки к показанию, полученному для линии самой меди.
На интенсивность линии меди сильно влияет линия железа при 324,739 нм; если это влияние очень велико, поправочный коэффициент следует вычислять, используя данные по определению железа при другой длине волны (например, при 259,940 нм). В атомно-абсорбционных и атомно-флуоресцентных методах редко приходится сталкиваться с проблемами, связанными с перекрыванием линий, так как спектры поглощения имеют очень мало линий, резонирующих с линиями испускания лампы с полым катодом. Диапазон концентраций. Отклонения от прямолинейной зависимости интенсивности от концентрации, обусловленные самопоглощением, столь характерные для методов атомно-эмиссионной спектрометрии и спектрографии с дугой постоянного тока, а также для метода с плазмой постоянного тока, минимальны в методе ИСП, что объясняется физическими особенностями плазменного факела ИСП.
Поэтому можно определять методом ИСП очень большой диапазон концентраций, например от 10 нг до 1 мг железа в 1 мл, что позволяет определять на квантометрах одновременно большие, малые и следовые количества компонентов в пробе. Преимущества. Основное преимущество метода ИСП по сравнению с атомно-абсорбционными методами заключается в возможности определения многих элементов без изменения 206 Глава 9 Задачи Покззаввя нрнборз Проба: 2,00 мл РаствоРа Объем после реанцяв: 100 мл Анвлнзяруемый раствор 0,002 0,117 0,229 0,342 0.157 0 (холостой) 5 мкмоль Вз/мл 1О мкмоль Вз/мл 15 мкмоль Вз!мл Проба -Спектр нсозбгстного дно/естда длянь волны, нм Шкала срабнсноя --- Слектр железа 324,719 324,739 324,734 324,739 63,71 8,1 8 75.103 1О 5 9,24 !04 27,49 9,2 условий, требуется лишь изменение длины волны и небольшая настройка высоты наблюдения над плазменным факелом.
В ААС при переходе от одного элемента к другому необходима смена лампы с полым катодом. Существенной особенностью ИСП и непламенной ААС является возможность использования только одного газа (аргона), а не двух или более, как в пламенных атомно-абсорбционных и атомно-эмиссионных методах. Стоимость спектрометров ИСП значительно выше аналогичных атомно-абсорбциоиных приборов. 9-!.
Требуется проанализировать пзртню хнмнческн чпстого металлического элюмнння нз содержание магния. Нзвеску мэссой 1,000 г рзстворялн в кнслоте н добавляли молнбднт нммоння в таком количестве, чтобы содержание молнбденз состнвляло 2,090 мг. Раствор разбавляли до 100,0 мл; по 50 мкл помещали в кратеры двух медных электродов н выпнрнввлн. Электроды помещзлн перед щелью спектрогрзфз н пропускали между ними искровой рззрнд.
Оптнческне плотности линий, полученных нз фотоплзстннке, нэмерялн нз дснснтометре; онн равны 1,83 прн 279,81 нм н 0,732 прн 281,62 нм. Найдите процентное содержание Мя в пробе, пользуясь грздунровочным грзфнком, приведенным на рнс. 9-4. 9-2. Нз рнс. 9.9 представлено увелнченное изображение участка фотоплзстннкн н мнллнметровой шкалы, вмонтированной в объектив увеличителя. В поле зрения находятся участки спектров, полученных прн дуговом рнзрнде между железнымн электродами н злектроднмн, сделанными нз неизвестного сплава, предположительно элюмннненого. Линии железа, обознзченные А1 н Аь ндентнфнцнровзны по стандартному спектру железе.
Нужно ндентнфнцнро. вать линию х нензвестного сплава. С помощью шкалы сняты следующие покзззння: )я=9990 мм, Л2=8,37 мм н Л4=10,25 мм. 3) Рзссчнтзйте дисперсию Рнс. 9-9. Увелнченный участок фотопластинки со спектром н шкэлн для сравнення. Длнны волн даны в знгстремнх. Атомная эмнссноннэя спектроскопня 207 спектрогрзфэ в этой облзстн в нннометрнх нв мнллнметр. 6) Определнте длнну волны нензвестной лнннн. в) Пользуясь таблицей длнн волн, попытэйтесь идентифицировать эту лннню, учитывая вероятность присутствия элементов в данном типе сплава. В какой области спектра вы стали бы нскзть ннтенснвные лнннн для подтверждення прнвнльностн вашей ндентнфнкнцннр 9-3. Постройте кривую днсперснн для спектрогрэфэ, нэ котором получен спектр, изображенный нз рнс.
9-3. 9-4. Описан косвенный атомно-эмиссионный метод определения мнкромоляр- ных колнчеств первичных змндов (1Ц. Нзвеску пробы обрнбвтывнлн гнпобро- митом бария Вз(ОВг)з, полученным нз Вн(ОЙ)з н Вг, по реакции КСО)4)Нэ+ 2Ва (ОН)2+ Вгэ — ь КХН9+ ВаСО3+ ВаВгз+ Н О Нерастворимый ВОСО4 отфнльтровывнлн, растворяли в НХОз н ннэлнзнровали полученный раствор нн содержвнне бария нэ нтомно.эмнсснонном спектрометре (плнменном нлн ИСП).
В одном нз экспериментов получены прнведенные ниже дэнные. Рассчитайте количество эмндз в пробе в мнкромолях нз мнллнлнтр. 9-5. Прн определении следов медн в морскнх освдкзх по методу Мзк-Лзренз (1О) нзмерялк нспускзнне в ИСП прн длнне волны меди 324,754 нм, 3 также, для внесения поправки нн фон, нспускзнне прн длинах волн 324,719 н 324,789 нм, прн которых нспускэнне меди не избл4одзется. Кроме того, если в пробе присутствует железо, следует провести измерение арн длнне волны испускания железа 324,739 нм. В одном нз экспернментов получены трн спектра.
Ниже приведены знзчення токов фотоумножнтеля (в мкА): Сндзртный образец, содержащий 23,1 Сн Стннднртный образец, содержащий Ре Пробв, ннэлнэнруемня нн содержа- ?7,5 ннз Сп 208 Глава 9 Первый стандартный образец содержал 50,0 мкг/г Сп н не содержал Ре. Рас- считайте а) поправку на фон, б) поправочный козффнцнент на перекрыванне спектральных лнннй Ре н Сп, е) количество Сп в пробе. Результаты выразите в мкг/г. Литература 1. Бег!Ьлег В. Р., МнИиг Н.
)7., Л. Рея. На1. Впг. 51апг)агбя, 1946, ч. 37, р. 379. 2. Л)агыг!еЬ М Н., Рппс!р!ея апб Ргаснсе о1 5рес!госьеппса! Апа!уяя, Мсбгачг-Н!11, )чегч Уог)г, 1950. 3. В'еы Р. Яг., Ро/яе Р., Мол!аотегу О., Апа1. СЬет., 1950, и 22, р. 667, 4, Наглея й. М., 1п Мсбгачг-Н!!! Уеагьоо)г о1 5с1епсе апд Тесйпо!ойу, Мсбгачг-Н!11, Неге Уог)г, 1978, р. 342. 5. Юле/огалег Л О., Л СЬет. Едпс., 1978, ч. 55, р. 72. 6. /яЫхнуа Т., Апа!. СЬепз., 1973, ж 45, р. 538. 7. 9)г!ле/огблег /, О., РпеуягаЫ /, /., Отелемо Ж., Арр!. Брея!гояс., 1975, ч.