ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Дуга постоянного тока из "Методы спектрального и химико-спектрального анализа" Дугу постоянного тока широко применяют в качественном и количественном методах спектрального анализа. В дуге возбуждаются эмиссионные спектры почти всех элементов, кроме трудновозбудимых, например инертных газов, металлоидов. [c.33] На рис. 10 приведена электрическая схема дуги постоянногэ тока. Дуговой разряд — это разряд, протекающий при больших силах тока (до 5 а) и малой разности потенциалов на электродах дуги (30—70 в). [c.33] Рассмотрим механизм поддержания разряда. Источник эмиссии электронов — раскаленный катод (область катодного пятна). Электроны под действием электрического поля движутся к аноду. Приобретая в прикатодной области значительную энергию и разгоняясь до больших скоростей, они сталкиваются с атомами и молекулами пара, заполняющего дуговой про(Межуто1К, и интенсивно его ионизуют. Образующиеся новые электроны вновь ускоряются электрическим полем, вновь ионизируют пар и т. д. Ионы совершают обратный дрейф к катоду. Ускоряясь вблизи катода, они бомбардируют его, поддерживая этим эмиссию электродов. [c.33] Как и большинство различных газовых разрядов, дуга имеет падающую вольт-амперную характеристику (рис. 11), которая указывает на внутреннюю нестабильность разряда. Случайное изменение силы тока вызывает изменение напряжения на электродах дуги, что приводит к дальнейшему изменению силы тока и т. д. Поэтому для повышения стабильности условий возбуждения спектра в дуге в цепь дуги последовательно включают балластное сопротивление (рис. 10). [c.33] Основная причина значительных колебаний силы тока в цепи дуги — блуждание катодного и анодного пятен по поверхности концов электродов, вызывающее изменение длины столба дуги, т. е. величины г. Из формулы (14) следует чем больше балластное сопротивление R, тем меньше сказывается на величине силы тока i изменение г. При увеличении сопротивления R необходимо увеличивать напряжение U. Результаты анализа получаются более стабильными при питании дуги напряжением в 220—250 в. [c.33] Излучение столба дупи полностью определяется температурой плазмы, зависящей от материала электродов и состава проб и от силы така. [c.34] Изменяя состав пробы введением определенных добавок, например Na l, K l, можно изменить У - фф, а следовательно, и температуру [14]. Изменение последнего приводит к изменению интенсивности спектральных линий. [c.36] Температура в светящемся облаке дуги меняется как вдоль разряда, так и по его сечению. Максимальная температура развивается на оси разряда и по мере удаления от нее она понижается до температуры окружающей среды. Отмечено также некоторое увеличение температуры вблизи катода. [c.36] При равных условиях проведения спектрального анализа скорость и последовательность испарения вещества в дуге в большей степени зависит от температуры кипения соединения, в виде которого анализируемый элемент находится в пробе. Для проб сложного состава наблюдается фракционное испарение, что находит широкое практическое применение. [c.36] Летучесть соединений может меняться в процессе испарения пробы в связи с происходящими в дуге физико-химическими превращениями. Изменение летучести элементов в результате различных химических реакций используется сейчас довольно часто в практике спектрального анализа (см. гл. IV). Таким образом, процесс испарения вещества в дуге можно регулировать, изменяя режим горения дуги, форму и глубину электродов, используя химические реакции и некоторые специальные приемы (двойная дуга [18] и др.). [c.36] Дугу постоянного тока широко применяют для анализа тугоплавких соединений, непроводящих ток порошков и для определения малых примесей в самых разнообразных объектах. Преимущество дуги постоянного тока — большая скорость испарения пробы, что в сочетании с высокой температурой разряда делает ее высокочувствительным источником света. Чувствительность определения многих элементов в дуге постоянного тока составляет 10-3—10- %, при использовании дифракционных спектрографов — 10-з д.10-5%. [c.37] Вернуться к основной статье