- •Оптические методы анализа Лекция 1
- •1.В зависимости от типа взаимодействий света с веществом различают:
- •2.Атомно-абсорбционный анализ
- •3.Способы атомизации образцов в ааа
- •3.1. Атомизация в пламенах
- •4. Электротермические атомизаторы.
- •7. Атомизация
- •8. Метод холодного пара.
- •Оптические методы анализа Лекция 2
- •9. Гидридный метод
- •3.2. Подгруппа меди.
- •3.3. Be, Мg и щелочноземельные Me.
- •3.4. Подгруппа цинка.
- •3.5. Элементы III группы.
- •3.6. Элементы IV, V и VI групп.
- •3.7. Платиновые металлы.
- •Оптические методы анализа Лекция 3
- •4. Качественный анализ по электронным спектрам поглощения
- •Оптические методы анализа. Лекция 4.
- •1. Метод Комаря (Комарь н.П.)
- •2. Метод Юнгпена-Тонга и Кинга.
- •3. Метод Цилена и Конника
- •Оптические методы анализа Лекция 5
- •3. Аналитические характеристики фотометрического анлиза.
- •1.Правильность спектрофотометрических данных.
- •2 .Нижняя граница определяемых содержаний при фотометрических определениях.
- •4.Воспроизводимость фотометрических методов анализа.
- •Оптические методы анализа Лекция 6
- •2. Экстракционно-фотометрическй метод.
- •3. Спектр0ф0т0метрическ0е титрование
- •4. Фотометрические реакции
- •Оптические методы анализа Лекция 7
- •1. Атомно-эмиссионныи спектральный анализ.
- •3. Источники возбуждения спектров
- •4. Методы количественного анализа.
- •Оптические методы анализа Лекция 8
- •1. Люминесцентный анализ
- •4. Качественный анализ.
- •5. Количественный анализ.
- •Оптические методы анализа лекция 9
- •1. Рефрактометрический анализ
- •2. Поляриметрический анализ
- •3. Нефелометрия и турбидиметрия.
- •4 .Методы комбинационного рассеяния света
- •Оптические методы анализа лекция 10
- •1. Лазерная спектроскопия
- •3. Лидар на к р.
- •4. Лидар на дифференциальном поглощении рассеянного света.
- •Оптические методы анализа Лекция 11
- •1 .Холостой опыт
- •2. Способы обработки данных.
- •2.2. Наклонный линейный фон. Метод базисной линии.
- •2.5. Фон с выраженным максимумом и(или) минимумом. Метод двух длин волн.
- •2.6. Фон любой формы. Метод дифференцирования сигнала (метод измерения производной).
- •3. Методы, основанные на использовании эвм.
- •Оптические методы анализа лекция 12
- •1. Методы подготовки проб
- •1.1. Металлы
- •1.2. Минералы и родственные геохимические пробы.
- •1.3. Органические вещества
- •2. Сухое озоление
- •3. Мокрое озоление
- •5. Потери определяемых элементов и загрязнение раствора пробы.
- •5.1. Стабильность разбавленных растворов
- •6. Очистка посуды
- •Оптические методы анализа Лекция 13
- •1. Спектроскопические методы определения следов элементов
- •2. Ошибки при измерении сигналов
- •2.1. Систематические ошибки
- •2.2. Случайные ошибки
- •4. Полоса пропускания электрической схемы
- •5. Измерение шума.
- •I) Оптимизация отношения сигнал/шум.
- •2) Влияние случайного шума на воспроизводимость анализа.
- •3) Влияние отношения сигнал/шум на предельную обнаруживаемую концентрацию определяемого элемента в пробе.
2. Способы обработки данных.
Выбор подходящего способа обработки данных с целью уменьшения или устранения влияния мешающих ложных сигналов зависит от относительного спектрального расположения линии или полосы определяемого вещества и мешающей полосы (фона). Можно выделить несколько случаев.
2.1. Гладкий линейный фон. Коррекция в точке.
|
Это случай, когда мешающий (фоновый) сигнал имеет постоянную интенсивность, не зависящую от длины волны |
в окрестности аналитического макисмума. Эта ситуация обычна для атомной спектроскопии, где рассеяние, поглощение в молекулярных полосах и излучение молекул сохраняются практически постоянным в достаточно узком спектральном интервале в окрестности атомной линии. В этом случае производят единичный отсчет фонового сигнала на длине волны в непосредственной близости к аналитической линии и полученное значение вычитают из суммарного сигнала, измеренного в центре линии. В атомно-абсорбционной спектроскопии для коррекции фона используются источники непрерывного спектра. В этом случае свет, например от дейтериевой лампы и от лампы с полым катодом попеременно пропускают через пламя. Если "интенсивности" обоих пучков лучей равны, то широкополосное нерезонансное поглощение или рассеяние света будут одинаково ослаблять оба пучка, тогда как атомный пар ослабляет в значительной степени только резонансное излучение лампы с полым катодом. Измеряется отношение интенсивностей этих пучков. В молекулярной абсорбционной и люминесцентной спектрометрии аналитические спектральные полосы недостаточно узки и, кроме того, мешающие полосы достаточно широки, что не позволяет использовать метод коррекции в точке. Однако в молекулярной спектрометрии растворов этот подход может быть использован для уменьшения влияния случайных вариаций в расположении кюветы с образцом и вариаций отражения от стенок кюветы, вызванных сменой образцов. Эти вариации, которые зачастую больше чем собственный уровень шума прибора, и которые приводят к изменению положения базисной линии нулевого поглощения, могут быть скорректированы посредством измерения поглощения на некоторой длине волны вне максимума аналитической линии или полосы с последующим вычитанием величины этого поглощения из величины поглощения, определенной в максимуме. Отметим, что совсем не обязательно измерять поглощение в том месте, где поглощение определяемого элемента равно нулю, хотя и желательно, чтобы это поглощение было мало, насколько это возможно, во избежание потери чувствительности. Идеальным является близлежащий минимум поглощения. Естественно, измерения всех стандартов и холостых опытов должны производиться одинаковым образом.
2.2. Наклонный линейный фон. Метод базисной линии.
В этом случае в пределах аналитической линии или полосы изменение величины фона может быть достаточно велико, так что коррекция фона в точке оказывается неточной.
|
Возможны два подхода. Если можно точно записать спектр, то на полученной записи спектра при основании пика аналитичес- |
кого сигнала проводят базисную линию, касательную к фону. Если нет возможности построить точный спектр, то проводят два отсчета на длинах волн, одинаково удаленных от максимума по разные стороны от него. Полученные значения усредняют и вычитают из отсчета, произведенного на длине волны, соответствующей аналитическому максимуму. Если аналитический сигнал на этих длинах волн не равен нулю, то стандарты и холостые опыты должны быть измерены только таким же образом. Ясно, что эти методы приемлемы также и в случае гладкого линейного фона.
2.3. Монотонный нелинейный фон. Преобразование координат.
|
Простой нелинейный фон без макиимумов, минимумов и перегибов показан на рисунке. В этом случае метод базисной |
линии оказывается только приблизительным. Тем не менее,метод базисной линии может быть модифицирован для получения правильных результатов с помощью такого преобразования координат (длины волны и / или интенсивности), при котором фон линеаризируется. Например, если фон имеет экспоненциальную форму, то распределение интенсивности в спектре может быть построено на полулогарифмической бумаге. Одной из практических ситуаций, в которой с успехом можно использовать преобразование координат, является коррекция рассеяния в мутных пробах в абсорбционной спектрометрии. Здесь фон зависит от длины волны как n и линеаризуется при построении этой зависимости на логарифмической бумаге. Преобразования координат могут осуществляться аналоговым устройством или с помощью компьютера.
2.4. Нелинейный фон с перегибом. Коррекция Аллена.
Фон
должен иметь точку перегиба, как показано
на рисунке и должна бать известна его
форма. При коррекции Аллена проводится
прямая линия, чтобы она пересекла фон
на длине волны аналитического максимума
0
и на двух других длинах волн 1
и 2.
Аналитические сигналы (интенсивность
или поглощение) измеряются на этих
длинах волн и обозначаются S0,
S1,
S2
соответственно. Скорректированный
аналитический сигнал S
определяется по формуле
Эта коррекция компенсирует изменения в интенсивности фона, однако его спектральное распределение должно оставаться неизменным. Коррекция Аллена может быть использована для линейного фона и фона с пиком, но не для монотонного нелинейного фона без перегиба.
