Количественный спектральный анализ

Количественный спектральный анализ

• Количественный анализ спектра Попытки количественно использовать зависимость интенсивности спектральной линии от концентрации элементов в образце во времени не увенчались успехом. Еще в начале 20 века. Возможность количественного спектрального анализа была оценена как очень низкая. Одной из основных причин отказа является недостаточная стабильность условий возбуждения.

• Если все остальные условия равны, интенсивность спектральной линии зависит от числа возбужденных атомов в источнике возбуждения. Это зависит не только от концентрации элемента в образце, но и от условий Азарт. Поэтому на состав плазмы влияют температура и теплота плавления компонентов образца, их коэффициент диффузии, давление пара, температура источника возбуждения и многие другие факторы.

Перенос твердых компонентов образца в плазму связан с процессами плавления, испарения и сублимации. Людмила Фирмаль

Следовательно, состав материала в плазме источника возбуждения сильно отличается от состава первого конденсированного образца. Из-за недостаточной стабильности условий возбуждения состав и температура плазмы изменились, а интенсивность спектральных линий изменилась, что привело к колебаниям результатов анализа.

Взаимосвязь между интенсивностью спектральной линии и концентрацией элементов в образце благодаря стабильной работе источника возбуждения практически устанавливается из уравнения (2.14). Наблюдаемая экспериментально зависимость хорошо объясняется уравнением Ломакина (2.15). Коэффициент самопоглощения b в этом уравнении зависит от концентрации, но остается постоянным для определенного, иногда довольно широкого диапазона концентраций.

При проведении количественного спектрального анализа интенсивность обычно используется как отношение интенсивностей двух спектральных линий, принадлежащих разным элементам, а не отдельным линиям. Следовательно, в качестве свойства, связанного с концентрацией элемента, используется отношение силы линии другого элемента в том же спектре, что и сила линии определенного элемента.

Этот метод снижает требования к инвариантности спектральных условий возбуждения и регистрации. Линия определяемого элемента обычно называется аналитической линией, и ее интенсивность обозначается Yy, или она называется линией примеси и указывается интенсивностью / pr.

Вторая линия, обычно называемая линией сравнения, выбирается так, чтобы зависеть только от концентрации элемента, для которой определяется отношение интенсивности, а не от условий возбуждения и записи спектра. Иногда так называемые внутренние стандарты специально вводятся в анализируемый образец. То есть элемент, который используется в качестве линии сравнения.

• Если вы анализируете образец, который содержит большое количество элементов, эта строка элементов обычно выбирается в качестве строки сравнения. Например, в анализе стали это происходит из-за спектральной линии железа. Сила линии сравнения обозначена / <*. Или, если линии принадлежат базе, они называются базовой линией, а их интенсивность обозначается / 0сн.

Форма аналитической прямой и базового уравнения Ломакина (2.15) имеет вид / -n’bb. / _n ‘gy’- * pr- и S pr «* OSI-» » OSI » Их отношение 7 ^ == (2.21) Я ось U v …. OSI Уравнение (2.21) показывает, что отношение интенсивностей также пропорционально концентрации элементов в образце. Это основное уравнение для количественного спектрального анализа.

Разница лишь в том, как оценивается относительная интенсивность. Людмила Фирмаль

При выборе пары линий для количественного анализа они руководствуются многими требованиями к энергии возбуждения спектральных линий, их длине волны и интенсивности. Выполнение этих требований значительно снижает зависимость относительной интенсивности от условий возбуждения.

Согласно уравнению (2.11) интенсивность аналитической линии составляет Аналогично, базовая интенсивность выражается как: / os = NocH ^ fr- ^ / lVooexp ^ -j ^ -). Возьмем соотношение интенсивности этих линий: / Ось NocHAkgogkhvw kT) ‘ Произведение факторов, которые по существу не зависят от температуры, обозначается буквой A и с использованием постоянства N „p и N ^

Из уравнения (2.22) относительная интенсивность спектральных линий не будет поддерживаться постоянной, даже если концентрация компонентов в плазме постоянна — это зависит от температуры. Уравнение (2.22) также показывает, что чем меньше A £ «, относительная интенсивность спектральной линии зависит от температуры.

Спектральный анализ обычно включает относительно небольшие АЭ (1 эВ или менее) и ионизацию Выбираются линии, соответствующие элементам с близким потенциалом. Кроме того, интенсивность выбранной линии не будет сильно меняться. Обычно выбираются линии с коэффициентом интенсивности, не превышающим 10, то есть в пределах 0,1 ^ / p / gcn ^ 10. В противном случае точность решения снижается.

Кроме того, обе линии должны находиться в одной и той же части спектра в пределах примерно 10 нм (Ylar — Yaosn = 10 нм). Это не влияет на зависимость показаний приемника излучения от длины волны. Поэтому основными требованиями к выбранной паре являются: Нет. <1 эВ; -10 нм; 0,1 </ pr // ось <10

Пара линий, которые соответствуют этим требованиям, называется гомологической парой. Относительные интенсивности гомологичных парных линий менее чувствительны к условиям спектрального возбуждения и регистрации.

В зависимости от того, как оценивается интенсивность, различают следующие методы количественного спектрального анализа: 1) Визуальный. 2) Фото; 3) Солнечная энергия. Различают так называемый полуколичественный спектральный анализ, когда методы спектрального анализа подразделяются на отдельные группы.

Смотрите также:

Решение задач по аналитической химии

Конструкция спектральных приборов	Полуколичественный спектральный анализ
Качественный спектральный анализ	Фотографические методы количественного анализа