Учебное пособие по химии для самостоятельной работы студентов медицинских вузов Рекомендуется для студентов, обучающихся по специальностям
Атомно-абсорбционная спектроскопия
жүктеу/скачать 1,06 Mb.
|
Физико-химические методы (1)
| 2.3.2.1. Атомно-абсорбционная спектроскопия
Поглощение света свободными атомами любого элемента приводит к их возбуждению, т.е. переходу валентных электронов с нижних энергетических уровней на более высокие. Поглощаемая энергия кванта света с определённой частотой равна разности энергии этих орбиталей: где h постоянная Планка, частота поглощенного света, Е* и Е0 энергии возбужденного и основного состояний. Таким образом, спектр поглощения любого элемента, как и спектр его испускания, состоит из набора отдельных линий различной интенсивности. Каждая из этих линий соответствует переходу электрона с одного уровня на другой, причем с уменьшением вероятности перехода интенсивность линии снижается. Набор спектральных линий поглощения может быть использован, как и спектр испускания, для качественной характеристики элемента. Наибольшей интенсивностью поглощения света обладает резонансная линия, отвечающая переходу с основного энергетического уровня на первый возбужденный. Интенсивность линии в спектре поглощения может быть использована для количественной оценки содержания данного элемента. Коэффициенты атомного поглощения k (см. закон Бугера-Ламберта-Бера) выражаются величинами порядка 107109, что указывает на очень высокую чувствительность атомно-абсорбционного анализа (для большинства металлов она лежит в пределах 0,0110 мкг/мл, т.е. 103106%). Она на 2-3 порядка превышает чувствительность эмиссионной фотометрии, поскольку поглощают свет практически все 100% атомов, тогда как способна излучать свет лишь небольшая часть возбуждённых атомов. Метод атомно-абсорбционной спектроскопии применяется для определения почти 80 элементов, тогда как пламенная фотометрия для определения вдвое меньшего числа элементов. Этим методом определяют примеси в особо чистых веществах, микроэлементы, тяжёлые токсичные металлы в сельскохозяйственных продуктах, почве, воде, воздухе. Точность метода также высока и составляет 1-5%. В качестве поглощающей плазмы в атомно-абсорбционной спектроскопии обычно используют пламя ацетилена или водорода. Анализируемый раствор вводится в пламя распылением. Прибор в атомно-абсорбционной спектроскопии градуируют по эталонным растворам с известной концентрацией определяемого элемента теми же способами, которые описаны выше для эмиссионной спектрометрии. В методе атомно-абсорбционной спектроскопии жёсткие требования предъявляются к источнику излучения. Для точного измерения величины атомного поглощения нужно, чтобы длина волны максимальной интенсивности излучения источника совпадала с длиной волны резонансного поглощения. При этом ширина линии излучения не должна превышать 0,01 нм. Эти требования выполняются при использовании ламп с полым катодом, изготовленным из определяемого элемента. Такая лампа представляет собой полую трубку, заполненную аргоном. В ней располагают полый трубчатый катод, изготовленный из определяемого элемента (чаще всего металла) высокой чистоты. Атомы катода, возбуждаясь под действием электрического разряда малой мощности (тлеющего разряда в газообразном аргоне), дают очень чистый линейчатый спектр определяемого элемента. Полый катод цилиндрической формы увеличивает путь электрона в газовой плазме и тем самым – число столкновений электрона с атомами. Это приводит к возбуждению большого числа атомов и росту интенсивности излучения в несколько раз. Такие лампы созданы почти для 80 элементов. жүктеу/скачать 1,06 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|