Атомно-абсорбционная спектроскопия
Атомно-абсорбционный анализ (ААА) (атомноабсорбционная спектрофотометрия, атомная абсорбциометрия) Ш– это метод количественного элементного анализа, основанный на измерении поглощения атомным паром монохроматического излучения, энергия кванта hν которого соответствует резонансному переходу в атомах определяемого элемента. Анализируемую пробу в виде раствора распыляют в пламя • M* → M + hν (эмиссия) • M + hν → M* (абсорбция)
Эмиссионный спектр паров натрия
Закон Бера-Бугера-Ламберта Экспериментально открыт П. Бугером (1729), теоретически выведен И. Г. Ламбертом (1760), для растворов исследован А. Бером (1852) lg (I 0/I) = alc - молярный коэффициент поглощения а - коэффициент поглощения, константа, зависящая от , но не зависящая от концентрации; l - длина оптического пути; c - концентрация П. Бугер А = lc При с [моль/л], l [см] , a = Величина молярного коэффициента поглощения пропорциональна И. Г. Ламберт А = lg (I 0/ I) Т = I/I 0 А = - lg. Т А – погашение (оптическая плотность) Т - пропускание
I=I 0 e-KLC A=lg(I 0/I)=k. LC A- величина атомного поглощения (оптическая плотность) К- коэффициент поглощения , пропорционален вероятности перехода. Max. значения К соответствуют «резонансным» переходам I 0 I - интенсивность падающего и прошедшего светового потока L- толщина поглощающего слоя; С- концентрация Для ААА К= 107 -109 Для фотометрии ε= 104 -105
Правила Уолша • 1) Длина волны максимального поглощения атомного пара должна быть равна длине волны максимальной интенсивности излучения источника. • 2) Ширина спектральной линии поглощения атомных паров должна быть, по крайней мере, в два раза больше ширины линии испускания источника.
Установка для работы на ААА состоит из блоков: Ш Источник резонансного излучения – обеспечивает интенсивное монохроматическое излучение просвечивающее линии определяемого элемента. Для этого применяются лампы с полым катодом и высокочастотные безэлектродные лампы. Ш Атомизатор – перевод пробы в атомарный пар. Применяются 2 -х типов. : пламенные и электротермические. Пламенные – распыленная проба (обычно в виде раствора) подается в пламя смеси воздуха и горючего газа (пропан, ацетилен и др). Электротермические – проба помещается в графитовое устройство, разогреваемое электрическим током. Ш Спектральный прибор (монохроматор) – служит для выделения аналитической линии определяемого элемента. Ш Индикация и регистрация сигнала осуществляется автоматически. Томск, ТПУ, ИГНД, ГЭГХ 9 2/10/2018
Источники ( непрерывного и линейчатого спектра ) излучения в ААС • Лампа с полым катодом • Без электродные высокочастотные газоразрядные лампы • Лазеры с перестраиваемой частотой
Атомизаторы (пламя или электротермические устройства ) • Цель – испарить и перевести анализируемую пробу в атомарное состояние без возбуждения. ( 2000 – 3000 С ) • Пламя щелевой горелки(ацетилен - закись азота, пропан-бутан – воздух, водород - закись азота) Графитовая кювета Львова • Графитовая печь Массмана • Импульсная лампа
Блок-схема пламенной атомизации
Внешний вид а-а спектрофотометра
Достоинства ААС Пламенная ААС является доступным, высокочувствительным селективным методом количественного определения ~ 70 элементов. Пределы обнаружения находятся в интервале 1 – 100 нг/мл, относительное стандартное отклонение – 0, 02 – 0, 005. Использование графитовых электротермических атомизаторов понизило пределы обнаружения большинства элементов в 1000 и более раз.
• В ААС предъявляются менее жесткие требования к стабильности условий получения плазмы, чем в эмиссионной, поскольку число невозбужденных атомов мало зависит от температуры • В ААС полностью исключена возможность наложения резонансных линий , поскольку источники излучения дают простой спектр определяемого элемента. • Чувствительность атомно-абсорбционных методов превышают чувствительность методов эмиссионной спектроскопии
Скачать презентацию Атомно-абсорбционная спектроскопия Атомно-абсорбционный анализ ААА атомноабсорбционная спектрофотометрия
Prezentatsia_a-a.ppt