Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Атомно-эмиссионный спектральный анализ и использование атомно-эмиссионной спектроскопии в судебной экспертизе



Атомно-эмиссионный спектральный анализ (АЭС) основан на термическом возбуждении атомов или ионов, которые находятся в паро- или газообразном состоянии, и регистрации оптических спектров (качественный анализ) или измерении интенсивности отдельных спектральных линий определяемых элементов (количественный анализ).

Суть метода: устройство для ввода пробы + источник возбуждения (пламя горелки). Под воздействием высоких температур растворитель испаряется, а вещество переводится в атомарное состояние, и атомы возбуждаются. Затем атомы возвращаются в исходное состояние, испуская при этом избыточную энергию. Это излучение проходит через диспергирующий элемент, где оно разлагается в спектр, после чего улавливается фотоэлементом.

Вид спектра является качественной характеристикой вещества, а интенсивность линий спектра является количественной характеристикой.

Так как число линий атомов в спектре велико, то для аналитических цепей используются не все линии, а лишь некоторые из них-это так называемые аналитические линии.

Спектр, обусловленный переходами частиц из состояния с большей энергией в состояние с меньшей энергией, называют спектром испускания. Спектры, испускаемые термически возбужденными частицами, называют эмиссионными.

Эмиссионный спектр – это распределение интенсивностей испускания термически возбужденных частиц по длинам волн.

Спектры индивидуальных атомов можно наблюдать только в газовой фазе при относительно небольших давлениях. Устройства, в которых вещество переводится в атомарное состояние в газовой фазе, называют атомизаторами.

В плазме источника света наиболее вероятны неупругие соударения атомов с быстрыми частицами (электронами, атомами, ионами), имеющими достаточную кинетическую энергию, называемые ударами первого рода. При этом часть этой кинетической энергии, равная по величине энергии возбуждения, передается атому, который переходит в возбужденное состояние.

Атомы А, находящиеся в основном состоянии, могут также перейти в возбужденное состояние при соударении с уже возбужденными атомами М*, называемыми ударами второго рода. При этом происходит безизлучательный переход частицы М* из возбужденного состояния в основное:М* + A → М + A*

Близость энергий возбуждения частиц увеличивает вероятность их взаимодействия.

В этих двух случаях переход возбужденного атома в состояние с более низкой энергией сопровождается излучением спектральных линий. Отличительной особенностью атомных спектров является их линейчатая структура. Спектры атомов состоят из большого числа дискретных спектральных линий, объединенных в отдельные спектральные серии. Положение линий в пределах каждой серии подчиняется определенным закономерностям.



Но наряду с излучением линейчатого спектра в плазме любого источника света происходит возбуждение и излучение полосатого и непрерывного спектров.

Полосатые спектры типичны для молекул, находящихся при высокой температуре – СN, N2+, CH, C2, SrOH. Возбуждение электронных состояний молекул происходит аналогично возбуждению атомов и связано с изменением их электронной, колебательной и вращательной энергии.

Непрерывные спектры испускания не являются характеристичными для отдельных элементов и зависят от условий термического возбуждения. Например, электрон, попав в зону электрического поля положительного иона, может изменить траекторию, скорость движения, а значит и кинетическую энергию. Этот процесс сопровождается эмиссией фотона, называемой тормозным излучением. Фотон может быть эмитирован и в случае рекомбинации двух заряженных частиц (электрона и положительного иона). Поскольку величина кинетической энергии электрона может иметь произвольное значение, то в обоих случаях частота излучения может принимать различные неквантованные значения.

Для атомно-эмиссионного спектрального анализа непрерывный спектр является фоном, на котором расположены излучаемые атомами спектральные линии определяемых элементов. Их положение в спектре содержит информацию о присутствии, а интенсивность – о концентрации элементов в пробе.

использование атомно-эмиссионной спектроскопии в судебной экспертизе.

Метод АЭС широко применяется для определения главных, сопутствующих компонентов и следов в разнообразных природных и искусственных материалах. Особенно важна его роль в анализе минерального сырья, продуктов металлургического производства, полупроводниковых материалов, объектов окружающей среды и т.д. Многоэлементность, достаточно низкие пределы обнаружения элементов в сочетании с простотой выполнения ставят атомно-эмиссионный анализ в разряд крайне необходимых для любой аналитической лаборатории.


Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2018 год. Все права принадлежат их авторам!