Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Оптические методы анализа.doc
Скачиваний:
5
Добавлен:
01.03.2025
Размер:
6 Мб
Скачать
☆

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.