Экология СПРАВОЧНИК

Следует упомянуть и еще об одном важном применении метода атомной эмиссионной спектроскопии. Это атомно-эмис-сионный детектор с индукционной плазмой (АЭД/ИНП), который недавно стал применяться в газовой хроматографии для обнаружения металлорганических соединений (самая токсичная форма металлов). Использование этого детектора (см. главу I) для обнаружения (идентификации) и определения чрезвычайно токсичных металлорганических соединений (МОС) на фоне всех остальных летучих органических соединений (ЛОС) является пока единственной возможностью в экологической аналитической химии надежного анализа сложных смесей ЛОС и МОС [6].[ ...]

Атомно-абсорбционная спектроскопия (ААС, атомно-абсорб-ционный анализ) — метод элементного анализа вещества по атомным спектрам поглощения. Для наблюдения этих спектров через атомный пар пробы пропускают видимое или УФ-излуче-ние. В результате поглощения квантов излучения электроны атомов переходят с нижних энергетических уровней на возбужденные (см. рис. III. 1 и III.2). Этим переходам в атомном спектре соответствуют так называемые резонансные линии, характерные для данного элемента [1, 12].[ ...]

При атомно-абсорбционных измерениях частота падающего света должна строго соответствовать резонансной частоте поглощения атомов. Поэтому источники непрерывного спектра здесь неприменимы. В качестве источников в атомной абсорбции применяют специальные лампы с полым катодом, изготовленным из определяемого металла. Напряжение питания таких ламп достигает 400 В, сила тока до 100 мА. Лампы с полым катодом достаточно дороги, однако при их использовании достигается абсолютная селективность. Сигнал, обусловленный собственным излучением возбужденных атомов в пламени, можно исключить, применяя модуляцию источника излучения (налагая на катод лампы переменное напряжение). В противном случае измеренные значения оптических плотностей окажутся заниженными (рис. III.8).[ ...]

Измерения в атомно-абсорбционном методе основаны на законе Ламберта—Бера [уравнение (III.8)]. Здесь также необходимо предварительно построение градуировочной кривой для каждого определяемого элемента. Погрешность определения составляет около 2%, чувствительность (предел обнаружения) не менее 1 мкг/мл, в отдельных случаях до 0,005 мкг/мл. Метод ААС — один из лучших способов определения металлов в экологических пробах [4, 5, 12]. Атомно-абсорбционным методом можно определять и некоторые неметаллы (В, Si, As, Se, Те).[ ...]

Исследуемое вещество атомизируют, распыляя его раствор в пламя газовой горелки (разновидность фотометрии пламени, см. ниже) или испаряя сухой остаток раствора в электрической трубчатой печи при температурах до 3000°С. Обычно через атомный пар пропускают линейчатое излучение, соответствующее атомному спектру определяемого элемента.[ ...]

В соответствии с законом Бугера—Ламберта—Бера (см. раздел 3) мерой концентрации определяемого элемента служит поглощающая способность вещества. Достоинства метода атомноабсорбционной спектроскопии: высокая избирательность определения индивидуальных элементов, низкие значения С„ (10-1 и 10-4 мг/л в случае использования газовой горелки и графитовой печи соответственно), хорошая воспроизводимость (относительное стандартное отклонение —0,01) и большая производительность (до 500 определений в 1 ч) [1].[ ...]

Принципиальная схема атомно-абсорбционного спектрофотометра показана на рис. III.9. Свет от источника резонансного излучения 1 пропускают через пламя, в которое впрыскивается мелкодисперсный аэрозоль 10 раствора пробы. Излучение резонансной линии выделяют из спектра с помощью монохроматора 2 и направляют на фотоэлектрический детектор 3 (обычно фотоумножитель). Выходной сигнал детектора после усиления (4) регистрируют гальванометром 5, цифровым вольтметром или записывают в аналоговой форме на ленте пишущего потенциометра (6).[ ...]

Интенсивность резонансного излучения измеряют дважды — до распыления анализируемого образца в пламя и в момент его распыления. Разность этих двух отсчетов и определяет значение аналитического сигнала [1].[ ...]

Для получения пламени используют различные комбинации горючих газов с окислителями, например, водорода, пропана или ацетилена с воздухом или оксидом азота. В практике атомно-абсорбционного анализа чаще всего применяют воздушноацетиленовое пламя. Его используют для определения щелочных и щелочно-земельных элементов, а также таких металлов, как хром, железо, кобальт, никель, магний, молибден, стронций, благородные металлы и др. В воздушно-ацетиленовом пламени нельзя определять (слишком высокая энергия связи металл-кислород) алюминий, тантал, титан, цирконий и др.[ ...]

Пламя ацетилена с воздухом обладает высокой прозрачностью в области длин волн более 200 нм, слабой собственной эмиссией и обеспечивает высокую эффективность атомизации более чем 30-ти элементов. Пламя ацетилена и оксида азота (I) имеет почти на 900 К более высокую температуру и в нем создаются условия для атомизации значительно более широкого круга элементов и их соединений. Пламя отличается высокой прозрачностью во всем интервале длин волн, используемых в атомно-абсорбционном анализе (190—850 нм).[ ...]

Рисунки к данной главе:

Лампа с полым катодом [7].

Ш.9. Блок-схема атомно-абсорбционного спектрометра [1]

Вернуться к оглавлению