ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.07.2024
Просмотров: 34
Скачиваний: 0
Абсорбционные спектры содержат значительно меньшее число интенсивных линий. Поскольку даже при темпе-ратурах более 3000 °C заселенность возбужденных уровней ничтожно мала, в спектрах поглощения атомов проявляются только резонансные линии, связанные с переходом электрона с основного состояния
Вследствие этого метод ААС обладает значительно более высокой селективностью по сравнению с эмиссионными методами.
В абсорбционной спектрометрии оперируют величинами, характери-зующими способность вещества поглощать электромагнитное излучение. Пропускание – это доля излучения, прошедшего через объект, его выражают в относительных единицах или процентах: Оптическая плотность A – это отрицательный логарифм пропускания: В соответствии с основным законом светопоглощения (закон Бугера – Ламберта – Бера) величина оптической плотности линейно связана с концентрацией поглощающих C частиц и толщиной поглощающего слоя l:
Светопоглощение газообразными атомами подчиняется экспонециальному закону убывания интенсивности в зависимости от длины слоя и концентрации вещества, аналогично закону Б-Л-Б.
Коэффициент поглощения k в ААС является эмпирической величиной, зависит от многих факторов и остается постоянным только в определенных условиях.
6.1.2. Правила Уолша
Уолш сформулировал два правила, соблюдение которых необходимо для измерения сигнала атомной абсорбции:
1) Длина волны максимального поглощения атомного пара должна быть равна длине волны максимальной интенсивности излучения источни-ка.
2) Ширина спектральной линии поглощения атомных паров должна быть, по крайней мере, в два раза больше ширины линии испускания источ-ника.
Если не выполняется первое условие, то атомная абсорбция вообще не происходит. Если не выполняется второе условие, то атомами поглощается лиш малая часть излучения источника ( из за того,что контур эмиссионной линии шире контура линии поглощения)
Основная заслуга Уолша заключается в том, что он нашел очень элегантное решение этой задачи – предложил использовать в качестве источника оптического излучения лампы, испускающие не сплошной спектр, а линейчатый эмиссионный спектр определяемого элемента.
Источники
Лампа с полым катодом (ЛСП) состоит из двух металлических электродов, которые впаяны в стеклянный баллон с кварцевым торцевым окном .
Анодом служит вольфрамовая проволочка. Катод представляет собой металлический полый цилиндр, открытый с одной стороны. Внутренние стенки катода покрыты слоем определяемого элемента.
Лампа заполнена инертным газом – аргоном или неоном, давление внутри лампы пониженное – около 3 мм рт. Ст Если между электродами создать напряжение порядка 300 - 600 В, атомы инертного газа ионизируются, и в лампе возникает тлеющий разряд. Положительно заряженные ионы инертного газа ускоряются под действием электрического поля и бомбардируют поверхность катода, инициируя испарение атомов с поверхности катода и образование тонкого слоя атомного пара. Последующие столкновения переводят атомы в возбужденные состояния, в результате чего вблизи поверхности катода возникает характерное свече-ние, спектр которого состоит из линий элемента, которым покрыт катод, а также линий инертного газа.
Важнейшей особенностью излучения ЛСП является то, что оно состоит из очень узких линий.
Общее число линий в спектре при этом относительно невелико, и для выделения нужной резонансной линии можно использовать доступные монохроматоры, способные пропускать спектральный участок s шириной около 0.1нм. Таким образом, использование ЛСП в сочетании с монохроматором средней разрешающей способности позволяет добиться выполнения обоих правил Уолша.
Однако ЛСП для летучих элемен-тов (ртути, фосфора, селена, мышьяка) менее долговечны (около 500 часов). Поэтому для определения этих элементов используется другой тип ис-точников – безэлектродные высокочастотные газоразрядные лампы (рис. 30). Они представляют собой небольшой кварцевый баллон, заполненный арго-ном, (давление, как и в ЛСП, около 3 мм рт. ст.). Внутри лампы находится несколько мг определяемого элемента или его летучего соединения. Лампу помещают в катушку, подключенную к генератору высокой частоты (27 Мгц, мощность около 50 Вт). Возникающее внутри катушки высокочастотное электромагнитное поле ионизирует инертный газ, вызывая протекание тех же процессов, что и вблизи катода ЛСП.
~27 МГц
