ПРИБОРЫ
Атомно-эмиссионная спектроскопияМетод атомно-эмиссионной спектроскопии основан на испускании
квантов электромагнитного излучения возбужденными атомами. Возбуждение атомов
происходит при столкновениях с частицами плазмы, дуги или искры. В отличие от
молекул атом не имеет колебательных и вращательных подуровней. В нем возможны
только электронные переходы. Поэтому атомный спектр состоит из отдельных
спектральных линий видимого и ИК диапазонов.
Интенсивность линий зависит от числа возбужденных атомов, то есть от их
концентрации в анализируемой смеси. В зависимости от способа возбуждения атомов
выделяют эмиссионную фотометрию пламени и атомно-эмиссионный спектральный
анализ с электротермическим возбуждением. Метод эмиссионной фотометрии пламени
основан на измерении интенсивности излучения, испускаемого атомами и
молекулами, возбуждаемыми в пламени. Пламя образуется при сгорании различных веществ
(H2, C2H2,C3H8) в
окислителях (О2, воздух). Температура
пламени не превышает 1700 - 3000оС, что достаточно для анализа
легковозбудимых атомов. Типовой фотометр, реализующий метод эмиссионной
фотометрии пламени, изображен ниже. Рис. Схема реализации метода эмиссионной
фотометрии пламени Он включает: горелку Г, в которую подается горючая смесь и анализируемый газ; монохроматор (устройство
для выделения излучения требуемых спектральных интервалов СП); фотоэлемент (приемник излучения ПИ) и индикаторное устройство И. Если для возбуждения атомов энергии пламени недостаточно,
то используют дуговые и искровые электротермические источники. Дуга возникает
при пропускании через исследуемую газовую смесь постоянного или переменного
тока 1 -30 А при напряжении около 200 В. Для получения
искрового разряда к паре электродов подводят напряжение до 40 кВ. Разряды
повторяются с частотой до 120 Гц.
Рис. Электроды Электроды обычно изготавливают из графита, спектр которого беден линиями. В пространстве между электродами при дуговом и искровом разрядах образуется плазма. Она состоит из атомов, ионов и свободных электронов с температурой 4000 - 5000 К в дуге и до 40000 К в искре. |
| |