ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Техника атомно-абсорбционного анализа из "Физико-химические методы анализа 1988" Лампа с полым катодом представляет собой герметичный стеклянный баллон с впаянными в него катодом и анодом, а также окном для выхода излучения. Баллон заполнен инерт ным газом (аргоном или неоном) до давления в несколько гектопаскалей. Катод, в форме цилиндра или стакана, изготовлен из чистого металла или сплава, содержащего требуемый элемент. При подаче на электроды напряжения порядка 300 В в лампе возникает слаботочный тлеющий разряд, причем при соответствующем выборе давления газа и конфигурации катода этот разряд локализуется в основном внутри катодной полости. Ионы аргона или неона, бомбардируя поверхность катода, распыляют его, и атомы возбуждаются в газовом разряде посредством столкновений с электронами и ионами. В результате лампа излучает эмиссионный спектр нужного элемента. [c.154] Для питания ламп с полым катодом следует применять стабилизированные по току источники. Сила тока через лампу может варьироваться в интервале 4—50 мА в зависимости от свойств возбуждаемого элемента. Верхний предел силы тока обусловлен эффектом самопоглощения резонансных линий. Соб ственные шумы лампы могут быть снижены до величины 0,2 %, а дрейф интенсивности излучения — до 2% в час. Лампы нуЖ даются в предварительном прогреве (5—20 мин) перед работой. [c.154] Наряду с однолучевыми приборами (рис. 3.35), для измерения атомной абсорбции применяют также двухлучевые спектрофотометры (рис. 3.41). В приборах этого типа первичный пучок резонансного излучения с помощью обтюратора и поворотных зеркал делится на два пучка, один из которых далее проходит через атомизатор, а второй — в обход его. Затем оба пучка попеременно направляются на входную щель монохроматора и поочередно (благодаря сдвигу по фазе) детектируют-i ся, усиливаются и сравниваются друг с другом. На выходе такого прибора отсчитывается непосредственно значение погло щения А = lg(/o//). [c.155] Воспроизводимость измерений атомно-абсорбционного сиг-i нала в пламени, достигаемая с помощью двухлучевых прибО ров, характеризуется значением стандартного отклонения 0,2— 0,5 %. При тех же условиях однолучевые приборы лишь в ред- ких случаях позволяют измерить сигнал с погрешностью I %. С другой стороны, применение двухлучевых приборов связано с 3—5-кратной потерей света, что приводит к ухудшению соотношения сигнал — шум по сравнению с однолучевыми схемами. [c.155] Более совершенной и корректной является система учета неселективного поглощения на основе эффекта Зеемана. С этой целью либо источник резонансного излучения, либо атомизатор помещают в магнитное поле и измерения абсорбции выполняют в поляризованном свете. Один из вариантов таких измерений показан на рис. 3.42. [c.156] Выбор длин волн для измерений атомной абсорбции обычно не представляет затруднений. Наиболее чувствительные линии и их относительные интенсивности хорошо известны и имеются в многочисленных справочных руководствах. Большинство ламп с полым катодом дают спектр, состоящий из небольшого числа линий материала катода и рабочего газа. Единственное ограничение может представить случай, когда рядом с нужной линией находится линия, не испытывающая атомного поглощения (например, линия рабочего газа). В таких случаях приходится уменьшать спектральную полосу пропускания монохроматора. [c.157] Для регистрации сигнала атомной абсорбции применяют пиковый (амплитудный) и интегральный способы. Первый из них больше подходит для пламенных атомизаторов. Ранее для этой цели применяли стрелочные приборы или запись сигнала в аналоговой форме на ленточном самописце. В настоящее время сигнал детектора все чаще преобразуют в цифровую форму, что повышает правильность и воспроизводимость отсчетов и обеспечивает лучшую защиту схемы от внешних шумов. Постоянная времени регистрирующей схемы должна находиться в интервале 0,5—1 с. Для повышения точности отсчета слабых сигналов шкала регистрирующего прибора дополнительно может быть растянута с помощью делителей напряжения в заданное число раз. Однако растягиванию в равной степени подвергается как полезный сигнал, так и шум. [c.157] Изменение значения поглощения во времени, характерное для электротермических атомизаторов, создает на выходе спектрофотометра баллистический сигнал. Амплитудный способ регистрации можно применять и в этом случае, однако требования к малой инерции детектора, усилителя и регистрирующей схемы соответственно возрастают. Постоянная времени при регистрацин баллистических сигналов должна быть меньше 0,1 с. [c.157] В больщинстве вариантов атомно-абсорбционного метода анализируемую пробу необходимо предварительно перевести з раствор. В качестве растворителей применяют воду, минеральные кислоты и их смеси, органические растворители и т. д. Во всех случаях должно быть обеспечено полное извлечение определяемого элемента нз точно взятой навески. Выбор реактивов должен учитывать требования последующих этапов анализа, в частности устойчивость анализируемых растворов при хранении, минимум помех на стадиях испарения и атомизации, низкий сигнал холостой пробы и т. д. [c.158] При выборе условий атомно-абсорбционного определения основными критериями являются минимум влияний и максимум соотношения сигнал — шум. Хорошим ориентиром для определения оптимальной рабочей области измерений могут служить данные о характеристических концентрациях элементов Сх. Под характеристической в атомноабсорбционном анализе понимается концентрация элемента з растворе, соответствующая поглощению Л =0,0044 (или пропусканию Т Ш%). Обычно нижняя граница измерений должна по крайней мере на порядок превышать значение Сх- Исходя из ожидаемого содержания определяемого элемента в твердой пробе и значения характеристической концентрации, легко оценить допустимую степень разбавления пробы при ее растворении. Существенным этапом разработки конкретной методики являются проверка наличия матричных эффектов и неселектив-ного поглощения. Оба эти явления должны быть сведены к минимуму. [c.158] Количественный анализ атомно-абсорбционным методом выполняется с помощью градуировочных графиков, построенных по стандартным растворам. Чаще всего стандартные растворы готовят из солей соответствующих металлов. При этом для снижения роли матричных эффектов широко используют такие приемы, как разбавление раствора, уравнивание концентрации основного компонента в стандартных растворах и пробах, введение различных специальных добавок, оптимизация аппаратурных условий и др. Очень часто, особенно в сочетании с электротермическими атомизаторами, в аналитической практике применяют метод добавок. [c.158] Вернуться к основной статье