ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Зависимость интенсивности спектральных линий от условий поступления анализируемого вещества в зону разряда и от условий возбуждения из "Спектральный анализ редкоземельных окислов" Эта формула показывает, что интенсивность линии определяется температурой источника. С повышением температуры растет множитель ехр (—Ет к Т), определяющий долю возбужденных атомов, а общее число нейтральных атомов, равное Л о(1—л ), быстро уменьшается за счет перехода этих атомов в ионизованное состояние. Уменьшение числа нейтральных атомов, начиная с некоторой температуры, идет быстрее, чем увеличение больцмановского фактора. Поэтому интенсивность линий нейтральных атомов с возрастанием температуры сначала увеличивается, достигая максимума, а затем уменьшается. Положение максимума зависит от потенциала ионизации элемента и потенциала возбуждения линии, а также от относительной концентрации компонентов, входяишх в состав газовой смеси [32]. [c.38] Из формулы (2.17) видно, что интенсивность спектральных линий зависит от состава плазмы. Определение этой зависимости сводится к выявлению связи Т и Пе с составом плазмы [33]. [c.39] В ряде работ показана возможность оптимизации условий возбуждения путем добавления в плазму элементов с низким потенциалом ионизации, т. е. через изменение температуры и концентрации электронов [33, 34]. Подобные добавки, кроме того, благоприятно влияют на изменение интенсивности фона, уменьшая его [35, 36]. [c.39] Изучение взаимного влияния элементов порошковых проб в угольной дуге показало, что для увеличения интенсивности большей части спектральных линий металлов оптимальным в отношении чувствительности является интервал температур 5200—5900 °К [35, 37]. Это определяется и тем, что интенсивность сплошного спектра минимальна в области электронных концентраций (1—2)-10 смг , т. е. при 5500—5800 °К. Следовательно, дуга с очень высокой концентрацией щелочных металлов не является оптимальным источником возбуждения спектров большинства металлов. [c.39] Условия возбуждения можно варьировать не только добавлением определенных веществ к пробе, но и созданием специальной атмосферы горения [38]. Для этой цели обычно используют благородные газы. [c.39] Основы метода фракционного испарения с носителем были заложены еще в работах Боровика и Боровик-Романовой [49]. Скрибнер и Муллин [50] использовали метод фракционного испарения для анализа окиси урана на примеси 33 элементов. В качестве носителя они использовали окись галлия (2% от веса пробы). [c.41] Многие авторы пытались объяснить механизм действия носителей. В одной из ранних работ Мандельштама [51] показано, что добавление к пробе ЫаС1 приводит к изменению электрического поля и температуры дугового столба и стабилизирует горение дуги. В дальнейшем в работах Зайделя и др. [52], Райхбаума и Малых [53], Вайнштейна и Беляева 54] было показано, что носитель влияет не только на температуру плазмы дуги, но и на поведение атомов в зоне разряда. [c.41] Концентрация атомов в плазме разряда, как было показано выше, определяется как скоростью поступления пробы из кратера электрода, так и скоростью удаления атомов из зоны разряда, зависящей от диффузии и уноса их конвекционными потоками. Положительное действие носителя заключается в том, что он изменяет электрические и термические параметры плазмы дуги, а также увеличивает эффективное время пребывания возбужденных атомов в зоне разряда, уменьшая скорости диффузии и конвекционного переноса. [c.41] Если в качестве носителя используется химически активное вещество, то оно может изменять условия испарения исследуемого вещества. При применении химически активных носителей в процессе нагревания угольного электрода с пробой возможен переход исследуемого вещества в легколетучее соединение и поэтому возрастает скорость поступления его в межэлектродный промежуток [57, 591. [c.42] Следовательно, увеличение силы тока приводит к возрастанию времени пребывания атомов в зоне разряда, что в конечном счете увеличивает интенсивность спектральных линий. [c.42] Тральных линий в значительной мере определяется составом плазмы дуги. Определение зависимости интенсивности спектральных линий от состава плазмы сводится к выявлению связи между температурой Т и электронной концентрацией Пе [18, 32, 33, 51, 62]. [c.43] Нами были проведены измерения температуры зоны разряда дуги постоянного тока при анализе окислов РЗЭ. [c.43] Температура дуги определялась по относительной интенсивности линий цинка 334,5 и 307,6 нм. Измерение температуры по линии цинка позволяет оценить температуру приосевой области дуги. Так как цинк имеет высокий потенциал ионизации (9 эв), излучение его будет сосредоточено в приосевой зоне разряда, т. е. в зоне наибольших температур. [c.43] Цинк В виде окиси вводился в пробу редкоземельного окис ла в количестве 2% от веса пробы. Навеска редкоземельного окисла составляла 30 мг. Угольный электрод с пробой служил анодом сила тока в течение опыта поддерживалась на уровне 15 а. В работе использовался спектрограф ИСП-28 с трехлинзовой системой освещения щели. [c.43] Доверительный интервал (+е) определения температуры, вычисленный для а=0,95, оценивается приблизительно +300 °К. Из полученных результатов видно, что температура приосевой зоны разряда дуги постоянного тока при анализе окислов большинства РЗЭ составляет 6000 + + 300 °К. Лишь при анализе легколетучих окислов европия и самария температура приосевой зоны разряда падает до 5000 + 300 °К. [c.44] Одновременно с уменьшением температуры приосевой зоны разряда при анализе окислов европия и самария было найдено уменьшение напряжения на электродах дуги. Учитывая линейную зависимость, установленную Семеновой [62] между температурой дуги и напряжением на электродах, можно считать, что уменьшение напряжения на электродах дуги при анализе окислов европия и самария согласуется со снижением температуры приосевой зоны разряда при анализе этих окислов. [c.44] На основании связи температуры зоны разряда с электронной концентрацией, установленной в работах [33, 36, 58], можно оценить электронную концентрацию в плазме по измерению ее температуры. [c.44] Окислы европия и самария, как было показано выше, стоят на первом месте в ряду летучести редкоземельных окислов, обладая наибольшей скоростью парообразования. Следовательно, при одинаковой массе навесок исследуемых окислов в зону разряда в единицу времени поступает значительно больше атомов европия и самария по сравнению с атомами других редкоземельных окислов, что, по-видимо-му, объясняет более высокие электронные концентрации в плазме при анализе окислов европия и самария. [c.45] При изучении процессов перехода редкоземельных окислов в газообразное состояние [65] нами было показано, что основными процессами, происходящими с ними в кратере угольного электрода, являются термическая диссоциация окислов и дикарбидов РЗЭ. Оба эти процесса сопровождаются изменением упругости пара, что не может не сказаться на кинетике парообразования примесей нередкоземельных элементов, присутствующих в окислах РЗЭ. [c.45] Для выяснения того, в какой мере основа окислов РЗЭ может влиять на кинетику парообразования примесей, нами было проведено исследование кинетики парообразования Сг, Си, Мп, 51, Ре, Са, Со, N1 из кратера электрода. [c.45] Вернуться к основной статье