ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Атомный спектральный анализ Атомные спектры из "Спектральный анализ" Спектральный анализ — атомный и молекулярный — стал в настоящее время важнейшим аналитическим методом во многих отраслях науки и техники. Настоящая книга посвящена систематическому изложению основ теории и практики спектрального анализа и соответствует программе курса, изучаемого в техникумах. Она может быть также полезна при подготовке лаборантов в заводских и исследовательских спектральных лабораториях и для самостоятельного изучения спектрального анализа. [c.3] где это оказывалось возможным и доступным для учащихся, автор старался излагать современные представления о рассматриваемых явлениях и процессах. [c.3] В первой части учебника рассмотрены общие вопросы спектроскопии в оптических областях спектра и атомный (прежде всего эмиссионный) спектральный анализ. [c.3] Вторая часть посвящена молекулярному анализу методом абсорбционной спектроскопии. Она содержит также краткое описание других спектральных методов, применяемых для молекулярного и атомного анализа. [c.3] Считаю приятным долгом принести им свою искреннюю благодарность. [c.4] Буду также весьма признателен за критические замечания и пожелания, направленные на улучшение учебника. [c.4] Современная наука и техника немыслимы без знания химического состава веществ, которые являются объектами деятельности человека. Минералы, найденные геологами, и новые вещества и материалы, полученные химиками, прежде всего характеризуются по химическому составу. Для правильного ведения технологических процессов в самых различных отраслях народного хозяйства необходимо точное знание химического состава исходного сырья, промежуточных и готовых продуктов. [c.5] Бурное развитие техники предъявляет все новые требования к методам анализа вещества. Еще сравнительно недавно можно было ограничиться определением примесей, присутствующих в концентрации до 10 2—Появление и быстрое развитие в послевоенные годы промышленности атомных материалов, а также производства твердых, жаропрочных и других специальных сталей и сплавов потребовало повышения чувствительности аналитических методов до 10 —10 %, так как было установлено, что присутствие примесей даже в таких малых концентрациях существенно влияет на свойства материалов и ход некоторых технологических процессов. [c.5] В связи с развитием промышленности полупроводниковых материалов к чистоте веществ, а следовательно, и к чувствительности аналитических методов предъявлены еще более высокие требования — необходимо определять примеси, содержание которых совершенно ничтожно — 10 —Конечно, подобная сверхвысокая чистота веществ нужна только в отдельных случаях, но в той или иной степени повышение чувствительности анализа стало необходимым требованием почти во всех областях науки и техники. Так, при производстве полимерных материалов концентрация примесей в исходных веществах — мономерах— была весьма большой часто десятые доли и даже целые проценты. Недавно обнаружили, что качество многих готовых полимеров очень сильно зависит от их чистоты. Поэтому в настоящее время исходные вещества проверяют на присутствие примесей, содержание которых не должно превышать Ю —10- %. [c.5] В геологии все шире используются гидрохимические методы разведки рудных месторождений. Для их успешного применения необходимо определять соли металлов в природных водах при концентрации 10 —10 г/л и меньше. [c.5] Схема проведения спектрального анализа. В основе спектрального анализа лежит изучение света, который излучается или поглощается анализируемым веществом. Методы спектрального анализа делятся на эмиссионные (эмиссия — испускание) и абсорбционные (абсорбция — поглощение). [c.6] Испарение и возбуждение осуществляют в источниках света, в которые вводится анализируемая проба. В качестве источников света используют высокотемпературное пламя или различные типы электрического разряда в газах дугу, искру и др. Для получения электрического разряда с нужными характеристиками служат генераторы. [c.7] Высокая температура (тысячи и десятки тысяч градусов) в источниках света приЕюдит к распаду молекул большинства веществ на атомы. Поэтому эмиссионные методы служат, как правило, для атомного анализа и только очень редко для молекулярного. [c.7] Излучение источника света складывается из излучения атомов всех элементов, присутствующих в пробе. Для анализа необходимо выделить излучение каждого элемента. Это осуществляют с помощью оптических приборов — спектральных аппаратов, в которых световые лучи с разными длинами волн отделяются в пространстве друг от друга. Излучение источника света, разложенное по длинам волн, называется спектром. [c.7] Спектральные аппараты устроены таким образом, что световые колебания каждой длины волны, попадающие в прибор, образуют одну линию. Сколько различных волн присутствовало в излучении источника света, столько линий получается в спектральном аппарате. [c.7] разложенный в спектральном аппарате в спектр, можно рассматривать визуально или зарегистрировать с помощью фотографии или фотоэлектрических приборов. Конструкция спектрального аппарата зависит от метода регистрации спектра. Для визуального наблюдения спектра служат спектроскопы — стилоскопы и стилометры. Фотографирование спектров осуществляют с помощью спектрографов. Спектральные аппараты — монохроматоры — позволяют выделять свет одной длины волны и его интенсивность может быть зарегистрирована с помощью фотоэлемента или другого электрического приемника света. [c.8] При качественном анализе необходимо определить, к излучению какого элемента относится та или иная линия в спектре анализируемой пробы. Для этого нужно найти длину волны линии по ее положению в спектре, а затем с помощью таблиц определить ее принадлежность тому или иному элементу. Для рассмотрения увеличенного изображения спектра на фотографической пластинке и определения длины волны служат измерительные микроскопы, спектропроекторы и другие вспомогательные приборы. [c.8] Интенсивность спектральных линий растет с увеличением концентрации элемента в пробе. Поэтому для проведения количественного анализа нужно найти интенсивность одной спектральной линии определяемого элемента. Интенсивность линии измеряют или по ее почернению на фотографии спектра (спектрограмме) или сразу по величине светового потока, выходящего из спектрального аппарата. Величину почернения линий на спектрограмме определяют на микрофотометрах. [c.8] Связь между интенсивностью линии в спектре и концентрацией элемента в анализируемой пробе устанавливают с помощью эталонов — образцов, подобных анализируемым, но с точно известным химическим составом. Эту связь обычно выражают в виде градуировочных графиков. [c.8] Схема проведения абсорбционного спектрального анализа (см. рис. 1, б) отличается от уже рассмотренной схемы только в своей начальной части. Источником света служит нагретое твердое тело или другой источник сплошного излучения. Анализируемую пробу помещают между источником света и спектральным аппаратом. Спектр, характеризующий вещество, составляют те длины волн, интенсивность которых уменьшилась (рис. 3). Спектр поглощения веществ удобно изображать графически, откладывая по оси абсцисс длину волны, а по оси ординат — интенсивность прошедшего (рис. 3, б) или поглощенного (рис. 3, в) веществом света. [c.8] Вернуться к основной статье