Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Экология жилья.doc
Скачиваний:
30
Добавлен:
02.11.2018
Размер:
440 Кб
Скачать
☆

Спектроскопический метод

Эмиссионный спектральный метод основан на изучения химического состава вещества по спектру, излучаемому атомами элемента.

Излучение световой энергии происходит за счет изменения внутриатомной анергии, обусловленной взаимным расположением ядра атома и окружающих его электронов. Атомы обладают только определённым запасом внутренней энергии. При нормальном состоянии атома электроны его внешней оболочки находятся на орбите, расположенной ближе к ядру. Атом при этом обладает минимальной энергией и не излучает света. Если атому сообщить извне некоторую энергию, то электроны переходят на более удаленный от ядра энергетический уровень или совсем удаляются из поля действия ядра атома; в последнем случае атом переходит в положительно заряженный ион. Электрон на более удаленном от ядра энергетическом уровне находится в неустойчивом, возбужденном состоянии и по истечении некоторого времени порядка 10-8 секунды он самопроизвольно возвращается на нормальный или какой-либо промежуточный уровень. Освобождающийся при этом избыток энергии выделяется в виде лучистой энергии.

Энергия, необходимая для возбуждения атома, называется потенциалом возбуждения и измеряется в вольтах. Каждый элемент имеет свой потенциал возбуждения и потенциал ионизации. Переходу электрона из одного энергетического уровня на более низкий уровень соответствует одна спектральная линия определенной длины волны и частоты колебаний.

Так как одновременно излучают свет множество атомов одного и того же элемента, соответствующих переходу электронов на различные энергетические уровни, то получается спектр данного элемента. Спектральные линии, возникающие при переходе электрона на один и тот же энергетический уровень, составляют серию спектральных линий. Каждому атому в зависимости от его строения соответствуют характерные для него спектральные серии и спектральные линии. На этом свойстве атомов элемента основан качественный спектральный анализ.

В практике спектрального анализа применяют главным образом термическое возбуждение атома. Чтобы произвести возбуждение атома, необходима определенная температура - для некоторых элементов порядка от 2000° до 3000°, для других от 7000° до 10000°. В качестве источника возбуждения нашли применение пламя, электрическая дуга и различные виды высокочастотной искры: температура пламени около 2000°, температура дуги – от 4000° до 6000°, а температура искры -8000°.

В зависимости от применяемого источника возбуждения различают дуговой и искровой спектры. Дуговой спектр обусловлен излучением нейтральными атомами элемента, искровой - излучением ионизированными атомами.

Однако в большинстве случаев независимо от источника возбуждения в спектре имеются те и другие линии. Различие заключается лишь в большем количестве тех или иных линий и в большей их интенсивности.

По способу наблюдения спектра спектральные аппараты разделяются на спектроскопы, в которых спектр наблюдают визуально через окуляр, и спектрографы, в которых спектр регистрируют фотографически и фотоэлектрически.