ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Дальнейшее развитие зондового масс-спектрометрического метода анализа из "Методы анализа чистых химических реактивов" В предыдущих разделах была продемонстрирована возможность получения количественных результатов зондовым методом в искровой масс-спектрометрии благодаря использованию для анализа компактных диэлектриков. Внесение прессуемых добавок — дисперсных оксидов тантала и ниобия —в порошкообразные пробы при их подготовке к масс-спектрометрическому анализу хотя и расширило возможности этого метода, однако не позволило преодолеть существующие ограничения для проводящих и полупроводниковых веществ. [c.144] При разработке зондового метода было также установлено, что масс-спектрометрический анализ компактных образцов сопровождается существенным снижением образуемого в разряде ионного тока, что отражается на получении больших экспозиций в течение приемлемого отрезка времени. Следовательно, в разработанном методе анализа диэлектриков на масс-спектрометре с искровым ионным источником высокая достоверность результатов была достигнута ценой введения ограничения на универсальность, экспрессность и достигаемую чувствительность определения. По этой причине для дальнейшего совершенствования зондового метода масс-спектрометрического анализа необходимо постараться устранить эти ограничения. [c.144] Важным результатом явилось установление зависимости ионного тока от диэлектрической постоянной компактного диэлектрика чем больше эта постоянная, тем интенсивнее ионный ток. [c.144] Для большинства жидких и твердых изоляторов диэлектрическая проницаемость е изменяется в пределах от 2 до 8, что лишь незначительно отличается от е для вакуума (е=1), поэтому для таких образцов образуемый ионный ток невелик. Вода относится к полярным жидкостям, и значение диэлектрической проницаемости для нее равно 81. Причем это свойство вода сохраняет при высоких частотах — вплоть до 10 Гц. По этой причине воду используют в импульсных накопителях энергии. [c.144] Для искровой масс-спектрометрии особо чистая вода могла бы использоваться в качестве связующей добавки при подготовке к анализу дисперсных материалов. Однако в условиях высокого вакуума искрового ионного источника воду можно сохранить только в замороженном состоянии. Однако при замораживании до температуры жидкого азота ее диэлектрическая проницаемость уменьшается до трех, что не обеспечивает получения интенсивных ионных токов. Следовательно, задача заключается в том, каким образом можно получить высокую диэлектрическую проницаемость водного раствора с предварительным рас-тво1рением анализируемой пробы без внесения посторонних примесей и осуществить ее анализ зондовым методом а масс-спектрометре с искровым ионным источником. [c.144] Проведенные исследования позволили сделать заключение, что е отличие от особо чистой воды водные растворы хлоридов, нитратов и фторидов металлов, замороженные до температуры жидкого азота, дали возможность получить ионные токи, близкие к 5-10 ° А, на масс-спектрометре с искровым источником зондовым методом в сочетании с униполярным разрядом. Полученные значения ионных токов для растворов в 10—40 раз отличались от аналогичных значений для компактных стеклооб разных диэлектриков. [c.145] После получения интенсивных ионных токов на замороженных растворах необходимо было проверить, не претерпели ли изменения другие характеристики зондового метода анализа, в частности достоверность результатов, и как сказывается на регистрируемых масс-спектрах возросшее значение тока. Эксперименты проводили с растворами хлоридов М , N1, Сс1, РЬ и некоторых РЗЭ. Кроме того, осуществлялся масс-спектрометрический анализ замороженных водных растворов, содержащих известные количества КОН, НР и НСЮ4 [36]. [c.145] Каплю анализируемого раствора с известным количеством внесенных примесей помещали в золотой тигель и замораживали в жидком азоте, после чего анализировали зондовым методом. На нескольких фотопластинках экспонировали масс-спектры элементов образца, причем экспозицию выбирали в зависимости от содержания элемента в пробе. На каждую фотопластинку снимали 20—30 одинаковых экспозиций. В некоторых случаях для малых содержаний элементов в растворе (эксперименты со стандартными растворами, содержащими К, С1, Р, Ыа набираемая экспозиция достигала 1000 нКА. Содержание примесей рассчитывали по известным зависимостям [36]. В некоторых случаях для этой же цели использовали линии двухзарядных ионов. [c.145] Преимущество приготовленных таким образом стандартных растворов заключалось в том, что представлялась возможность устанавливать правильность получаемых результатов и сопоставлять экспериментальные данные с истинным содержанием этих элементов в тех же образцах. В качестве внутреннего стандарта была использована примесь никеля. [c.146] Статистическую обработку результатов анализа проводили методом малых выборок по -распределению (распределение Стьюдента). Процесс обработки результатов состоял в следующем из выборки значений концентрации элемента рассчитывали среднюю арифметическую С, дисперсию 8 , квадратичное отклонение 5, интервал отклонения с от Со (истинного содержания) (значения 1 табулированы в зависимости от числа степеней свободы [=и—1 при различных коэффициентах а). Задавали а=95%, затем определяли пределы, в которых находятся полученные результаты. Значения КОЧ определяли из отношения с/со. Полученные данные представлены в табл. 4.4, из которых можно заключить, что значения КОЧ близки 1. [c.146] Для выяснения влияния концентрации внесенной примеси на значение КОЧ были выполнены эксперименты с растворами, в которых содержание растворенных элементов изменялось в широких пределах. Так, содержание никеля в образце было определено в интервале от 10 до Ы0 з%. Статистическая обработка 77 полученных значений коэффициентов чувствительности показала, что их значения составляли 1,01 0,06 (концентрации изменяли в пределах 10 раз). [c.146] Из данных, приведенных в табл. 4.4, следует, что практически все значения КОЧ определяемых элементов не отличаются от единицы, исключения составляют Оу и К- Большая достоверность определения К может быть достигнута при дальнейшем совершенствовании метода. Что же касается Ву, то, как показали авторы работы [38], при условии учета образования двух зарядных ионов значение КОЧ оказалось также близким к единице. [c.146] Вернуться к основной статье