15. Эмиссионный спектральный анализ. Теоретические основы метода.

Эмиссионный спектральный анализ основан на получении и изучении спектров испускания (эмиссионных спектров). По положению и относительной интенсивности отдельных линий в этих спектрах проводят качественный спектральный анализ. Сравнивая интенсивность специально выбранных спектральных линий в спектре пробы с интенсивностью тех же линий в спектрах эталонов, определяют содержание элемента, выполняя, таким образом, количественный спектральный анализ.

Качественный спектральный анализ основан на индивидуальности эмиссионных спектров каждого элемента и сводится, как правило, к определению длин волн линий в спектре и установлению принадлежности этих линий тому или иному элементу. Расшифровка спектров осуществляется либо на стилоскопе (визуально), либо, чаще всего, на спектропроекторе или микроскопе после фотографирования спектров на фотопластинку.

Количественный спектральный анализ основан на том, что интенсивность спектральных линий элемента зависит от концентрации этого элемента в пробе. Зависимость интенсивности спектральной линии от концентрации имеет сложный характер. В некотором интервале концентраций при постоянстве условий возбуждения эта зависимость выражается эмпирическим уравнением Б.Б. Ломакина:

I = a c^b,

где I - интенсивность спектральной линии; а - постоянная, объединяющая свойства линии (искровая, дуговая линия, узкая, широкая), условия возбуждения (скорость испарения, скорость диффузии) и другие факторы; с - концентрация элемента в пробе; b - коэффициент самопоглощения.

Наиболее широко распространенными приборами в эмиссионном спектральном анализе являются кварцевые спектрографы ИСП различных модификаций. В приборах для визуального спектрального анализа - стилоскопы и стилометры. В фотоэлектрических методах используют квантометры различных модификаций.

16. Основные расчетные методы определения концентрации, используемые в спектрометрии.

Существуют прямые и косвенные методы определения:

1) Прямые основаны на исп-ии зависимости. Могут быть расчетными или графическими. Требуют наличие эталонов.

• метод стандартов

• метод добавок

• метод градуировочного графика

2) Косвенные (инструментальные, титрование) – основаны на измерении аналит. сигнала. Не требуют наличия эталонов. y=ax+b

Метод стандартов, основанный на сравнении аналитических сигналов исследуемого и стандартного растворов.

Сущность:

• готовят станд. р-р с известной концентрацией

• измеряют аналитич. сигнал р-ра

• в одинаковых условиях изм-ют аналитич. сигнал пробы

• рассчитывают сод-ие компонентов в пробе

Метод применяется при однократных определениях и при неустойчивости аналитического сигнала во времени. Метод можно применять при линейной зависимости.

Метод добавок

• в мерной колбе приготавливают раствор аналита

• изм-ют аналитич. сигнал пробы

• затем аналитич. сигнал той же пробы с добавкой в-ва

Метод имеет 2 разновидности:

1) метод однократной добавки

2) метод серии добавок (яв-ся графическим)

• измеряют величину аналитич. сигнала пробы и несколько растворов той же пробы с добавками станд. р-ра

• строят график (аналитич. сигнала, концент. добавки)

• по тграфику находят Сх – неизв. концентрацию, как величину отрезка

Метод градуировочного графика – это графич. прием нахождения известной концентрации по величине аналитич. сигнала

• готовят станд. р-ры

• снимают показание прибора

• строят градуировочный график

• измеряют аналитич. сигнал пробы

• по графику находят концентрацию