ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Повышение чувствительности атомно-абсорбционного анализа применением горизонтальною пламени, пространственно ограниченного трубкой из "Атомно-абсорбционный анализ" В большей части работ применялось вертикальное пламя, свободно горящее в открытой атмосфере увеличение атомного поглощения этого пламени обычно достигается с помощью удлиненных горелок или зеркальных систем для многократного прохождения. Возможности горизонтально расположенного пламени, или точнее — пламени, направленного вдоль пучка резонансного излучения, подробно изучены в [234]. [c.96] Авторами применялись трубки, ось которых совпадала с оптической осью атомно-абсорбционного спектрофотометра. Для создания воздушно-водородного пламени, направленного внутрь трубки, прямоточная горелка (типа Бекмана) располагалась перед входом в трубку несколько ниже светового пучка и под углом 15° к оптической оси. Свет от лампы с полым катодом фокусировался первой линзой (Р = 12 см), помещенной на расстоянии 7 см от окна трубки, и после прохождения трубки, заключающей пламя, фокусировался на щели монохроматора второй линзой, расположенной на расстоянии 113,4 см от первой. В качестве последнего применялись средний спектрограф Хильгера (отечественный аналог ИСП-28) и большой автоколлимационный спектрограф Ба -ша и Ломба (отечественный аналог КСА-1) оба спектрографа были снабжены фотоэлектрическими приставками лабораторного изготовления. [c.97] Исследовались трубки сгорания разной длины и диаметров и из разных материалов из стекла / 1сог (внутренний диаметр 1 1,65 и 2,6 см, длина от 23 до 91 см), из асбеста (внутренний диаметр 1 с.и, длина 91 см) и из графита (внутренний диаметр 1,7 см длина 38,1 см). [c.97] Предложенный авторами прием сравнительно с пламенем обычного типа обеспечивает большую чувствительность при значительно меньшем количестве раствора, необходимого для снятия абсорбционного отсчета. Авторы приводят цифры, показывающие возможность определения 10 г цинка, исходя из количества раствора 0,1 мл. Обсуждая полученные результаты, они высказывают уверенность в том, что дальнейшее изучение свойств пламени, горящего в трубках, применение органических растворителей и органических комплексов определяемых элементов, а также создание специальных —более приспособленных для данного приема — горелок приведут к еще большему повышению чувствительности. [c.98] Автором настоящего обзора изучалось пламя, создаваемое путем поджига аэрозоля органического растворителя, что открывает новые возможности для повышения чувствительности атомно-абсорбционного анализа. Для выявления их были поставлены опыты, суть которых заключалась в следующем. [c.98] Зависимость атомного поглощения от концентрации элемента в растворе изучали при давлении кислорода на распылителе 0,6 атм. Для каждого из используемых элементов поглощение регистрировали самопишущим гальванометром Н-373, причем растворы распылялись в такой последовательности чистый растворитель, растворы элемента в этом растворителе и далее вновь чистый растворитель. Распыление каждого раствора и запись его абсорбции проводили в течение 10—15 секунд, с тем чтобы усреднить результаты во времени. В указанных условиях чувствительность обнаружения меди и магния в ацетоне составила 0,1 мкг/мл (линии Си 325 ммк и М 285 ммк) и 1 мкг/мл для марганца (линия Мп 279 ммк). [c.99] Изучение собственного поглощения пламени показало, что ослабление светового пучка, пересекающего пламя, происходит в основном за счет рассеяния света аэрозолем органического растворителя. Рассеяние света является, как известно, неселективным эффектом и при использовании источника сплошного излучения может быть учтено теми же приемами, что и учет фона в эмиссионном методе анализа, т.е. промером оптической плотйости пламени при длине, близкой к длине волны абсорбционной линии определяемого элемента. [c.99] Дальнейшее повышение чувствительности метода осложнено эффектами неселективного поглощения. Одним из приемов, позволяющих повысить чувствительность анализа, и в этом случае является перемещение абсорбционного сигнала, соответствующего неселективному поглощению, к пределам шкалы измерительного прибора, что освобождает ее для регистрации абсорбционного сигнала определяемого элемента. Этот способ при использовании одноканального спектрофотометра сравнительно сложен в исполнении и может быть упрощен, если применять спектрофотометр с одновременной регистрацией резонансной линии и близкорасположенной линии, не поглощаемой атомным паром определяемого элемента. [c.100] Поджиг аэрозоля органического растворителя можно производить электрическим нагревателем. Для этого аэрозоль органического растворителя распыляли в горизонтально расположенную тонкостенную кварцевую трубку диаметром 20 лт п длиной 500 мм, на входе которой была размещена электрическая печь, обеспечивающая нагрев до 800—900°. При распылении растворителя аэрозоль загорался до входа в трубку пламя в трубке имело форму конуса, расположенного си.мметрично стенкам трубки и направленного острием к выходу трубки. Предварительные опыты показали, что сравнительно со свободно горящим пламенем аэрозоля органического растворителя абсорбция для ряда эле.ментов возрастает в 2—2,5 раза. Наибольший эффект от.мечен для серебра (линия 328 ммк) раствор в этиловом спирте, содержащий 0,1 мкг мл серебра, при распылении в пламя, ограниченное трубкой, дает тот же процент поглощения (5%), что и при распылении в свободно горящее пламя раствора, содержащего 1 мкг/мл. [c.101] Изложенный способ создания атомного пара обладает рядом преимуществ перед обычно применяемыми в атомно-абсорбционной спектрофотометрии способами. Основное из них— практически полное использование раствора. В обычных распылительных системах большая часть аэрозоля, как известно, конденсируется на стенках распылительной камеры и соединительных трубок в рассматриваемом случае весь распыляе--мый раствор участвует в создании пламени и, следовательно, полностью используется в процессе образования атомного пара определяемого элемента. [c.101] Устройство для распыления органического растворителя с последующим поджигом его аэрозоля является по конструктивному характеру прямоточной горелкой с тем лишь отличием от распространенного в эмиссионном анализе типа, что вместо горючего газа используется горючий растворитель. Поэтому так же, как и при использовании прямоточной горелки, представляется возможным анализ небольших объемов раствора. Установлено, что для снятия одного отсчета достаточным является 0,1 мл раствора. Другое преимущество описанного способа заключается в уменьшении числа параметров, определяющих воспроизводимость результатов анализа. Последние при использовании обычных распылительных систем существенно зависят от давления газов, величины и формы распылителей, расположения и длины соединительных трубок и многих других факторов. В рассматриваемом случае контролирующим является только один параметр — давление кислорода на распылителе. [c.101] Открытым является вопрос относительно требований, предъявляемых к распылителю. Опыт показал, что форма и длина пламени аэрозоля органического растворителя зависят от скорости потока аэрозоля и угла его раструба. Так, примененный в работе распылитель создавал длинное см) и сравнительно широкое ( 3—4 см) пламя, тогда как при получении аэрозоля обычным угловым распылителем пламя было короткое ( 2—3 см) и очень узкое ( --3 мм). Вряд ли следует полагать, что узкое и короткое пламя менее эффективно, так как уменьшение объема пламени при той же скорости подачи растворителя должно приводить к увеличению плотности атомного пара, а следовательно, и чувствительности анализа. [c.102] Применению этого пла.мени препятствуют, однако, трудности, возникающие при создании узких световых пучков. [c.102] К числу нерешенных задач, имеющих практическое значение, следует отнести и установление характера зависимости абсорбционных свойств горизонтального пламени от природы распыляюш,его газа и органических растворителей, используемых для получения пламени. Предварительные исследования, проведенные в этом направлении, показали, что з качестве распыляющего газа может применяться азот, а из изученных растворителей наиболее практичными являются ацетон (как наиболее доступный) и ацетил-ацетон (как растворитель, обладающий комплексообразующими свойствами). [c.102] Основным приложением рассмотренного пламени является определение микропримесей, экстрагируемых из анализируемого раствора в органический растворитель, а также анализ чистых органических растворителей на неорганические примеаи. [c.102] Автор настоящего обзора применяет горизонтальное пламя для определения цинка в ацетоне (высокочастотная 2п, Сс1-лампа, учет собственного поглощения по линии С 1 2144,38А, близко расположенной, к линии 2п 2138,56А), магния в солях кальция (лампа с Си-катодом, в спектре свечения которого имеется линия 2852А, растворители солей— ацетон и спирты), а также для определения в органических растворителях натрия (газоразрядная натриевая лампа). [c.102] Если в спектре источника возбуждения имеется линия определенного элемента, то после прохождения пламени она поглощается атомным паром этого элемента, тогда как другие линии спектра в обоих световых пучках остаются без изменения. В результате баланс световых пучков нарущается и прибор регистрирует лишь интенсивность спектральной линии определяемого элемента. Прибор описанной конструкции испытывался авторами для выделения линий натрия и рекомендован ими для применения в эмиссионном пламенно-фотомет-рическом анализе в тех случаях, когда имеют место спектральные помехи со стороны других элементов или фона. [c.103] Авторы ог.мечают, что прибор, если пользоваться в качестве источника возбуждения ла.мпой, излучающей монохроматический свет (например, газоразрядной натриевой лампой), может быть использован как абсорбционный пламенный фотометр, в котором абсорбционные вoй tвa пламени используются для оценки содержания элемента в распыляемом растворе. Главным в своей работе авторы считали применение атомной абсорбции, как средства для создания эмиссионного фильтрофотометра с высоки.м разрешением, тогда как атом-но-абсорбционный анализ ими рассматривается лишь как одно из возможных приложений предлагаемого ими фотометра. [c.103] месте с тем, предложенный авторами оптико-электрический способ выделения спектральной линии элемента из спектра анализируемого образца оригинален и несомненно найдет свое аналитическое приложение. [c.103] Вернуться к основной статье