Электротермическая атомизация Печка Львова Достоинства печи Львова

Электротермическая атомизация Печка Львова

Достоинства печи Львова § § Быстрое испарение пробы Предварительный прогрев печи Малая скорость выхода атомов из печи Длительное время пребывания атомов в поглощающем слое ( несколько секунд)

Печь Массмана

Пространственная неизотермичность печей продольного нагрева

Временная неизотермичность печей продольного нагрева

Проявление неизотермичности печей продольного нагрева на практике § § Эффект памяти Переосаждение атомов с холодных концов печи Уменьшение чувствительности определений Потери легколетучих соединений элементов

Способы устранения неизотермичности продольных атомизаторов § § Использование печек с платформой Львова Применение модификаторов

Поперечные сечения печек с платформой

Изменение температуры стенки, газовой фазы и платформы

Вид аналитических сигналов с платформы и со стенок

Преимущества испарения пробы с платформы § § § Обеспечивает хорошую воспроизводимость результатов анализа Увеличивает чувствительность определения Уменьшает потери легколетучих элементов

Химические модификаторы § § Органические Комплексообразователи ( 8 -оксихинолин, диметилглиоксим, офенантролин, пиридин, тиомочевина, ЭДТА) Восстановители (аскорбиновая, лимонная, щавелевая кислоты) § § § Неорганические Каталитические: Pd, Pt, Ni, Ir, Ro, Os Карбидообразующие La, W, Zr, Mo, Ti Образующие высокотемпературные оксиды Мg, Ca, La

Печки поперечного нагрева

Преимущества печей с поперечным нагревом § § Равномерное распределение температуры вдоль печи Возможность проведения атомизации элементов при более низкой температуре Повышение чувствительности определений Снижение «эффекта памяти»

Защитный газ § Аргон § § Азот § § § Ксенон Гелий § § Наиболее широко используется Высокая теплопроводность и реакционноспособность после 2300 С Низкий коэффициент диффузии, но дорог Высокие теплопроводность и коэффициент диффузии

Характеристики металлических атомизаторов § § Низкое энергопотребление Невысокий «эффект памяти» Позволяют реализовать высокие скорости нагрева Обеспечивают возможность определения карбидообразующих элементов

Недостатки трубчатых металлических атомизаторов § § § Снижение механической прочности и геометрии после продолжительного нагрева Образование интерметаллических соединений Склонность к коррозии

Вольфрамовый спиральный атомизатор

Спиральный вольфрамовый атомизатор ТВП атомизации § § § Очистка атомизатора Отбор пробы Сушка Пиролиз Атомизация Недостатки § § § Низкая эффективность атомизации Ухудшение пределов обнаружения и воспроизводимости Увеличение матричных эффектов

Процедура работы с графитовой печью

Дозирование пробы § § Водные растворы- при температуре окружающей среды Органические- при температуре окружающей среды или нагретые Суспензии- стабилизация ультразвуком и ПАВ Газообразные пробы-в нагретую печь

Сушка § § Параметры Время сушки: V (мкл)*2 Температура кипения растворителя Скорость продувки газа большая Процессы: кипение, испарение § § Назначение удаление растворителя Определяет воспроизводимость результатов анализа

Пиролиз § § Параметры Время 10 -30 сек. Температура 200 -1500 ºС Скорость продувки газа большая Различные термохимические процессы § § Назначение отделение сопутствующих компонентов Определяет правильность результатов анализа

Выбор температуры пиролиза

Атомизация Параметры § § Время 1 -3 сек Температура 1200 -2950 ºС Газ выключен Процессы: термическое разложение и термохимическое восстановление Назначение § Перевод определяемого элемента в газовую фазу и его атомизация § Определяет чувствительность и правильность анализа

Выбор температуры атомизации

Зависимость сигнала абсорбции свинца от температуры атомизации

Очистка § § § Параметры Время 1 -3 сек Температура выше стадии атомизации на 100 -200 ºС скорость продувки газа большая Назначение § Удаление остатков пробы из печи

Влияния и помехи в графитовой печи § Одновременное выделение монохроматором перекрывающихся линий § Собственное тепловое излучение печи § Неселективное поглощение § § § Выбор оптимальной ширины щели, ТВП, использование СИС с катодами высокой спектральной чистоты Усиление переменнотокового сигнала, уменьшение высоты щели Физико-химические и аппаратурные способы коррекции

Тепловое излучение печи

Неселективное поглощение § § § Ас- селективный сигнал от поглощения атомами определяемого элемента Анс -сигнал от неселективного поглощения Ап=Ас+Анс

Пути снижения неселективного поглощения в электротермике § § § Проведение пробоподготовки Разбавление пробы Оптимизация температурно-временной программы нагрева печи (температура пиролиза) Использование модификаторов Проведение атомизации с платформы

Аппаратурные способы коррекции неселективного поглощения § § § Дейтериевая коррекция Метод Смита-Хифти Использование эффекта Зеемана

Дейтериевая коррекция спектры излучения СИС и ЛСС в спектральной полосе пропускания монохроматора § § § Полуширина линии излучения СИС-5*10 -3 нм Полуширина линии поглощения элемента 1*10 -2 нм Ширина линии пропускания монохроматра- 0, 2 -2, 0 нм

Схема дейтериевой коррекции

Схема дейтериевой коррекции § СИС § ЛСС ΣА=Ас +Анс ΣА=Анс

Условия применения дейтериевой коррекции § Излучение от СИС и ЛСС должны проходить через одну и ту же область атомизатора § Интенсивность источников излучения должна быть одинаковой § Точная юстировка СИС § Изменение рабочего тока СИС и ширины щели

Метод Смита-Хифти Нормальный режим питания СИС: ΣА=Ас +Анс Форсированный режим питания СИС: ΣА=АНС

Самообращение спектральной линии излучения § § Увеличение Т→уширение спектральных линий излучения Увеличение скорости катодного распыления→самопоглощен ие

Условия применения метода Смита-Хифти o o o Создание специального стабильного ПК Жесткий режим работы ПК Полное самообращение возможно только для легколетучих элементов

Эффект Зеемана

Обратный эффект Зеемана o 1 Атомизатор помещается в поперечное постоянное магнитное поле o 2 Атомизатор помещается в поперечное или продольное переменное магнитное поле

Атомизатор в постоянном поперечном магнитном поле

Зеемановская коррекция в постоянном магнитном поле Продольная поляризация излучения: ΣА=Ас +Анс Перпендикулярная поляризация излучения: ΣА=Анс

Атомизатор в переменном поперечном магнитном поле

Зеемановская коррекция в переменном поперечном магнитном поле § Магнитное поле отключено: ΣА=Ас +Анс § Магнитное поле включено: ΣА=Анс

Атомизатор в продольном переменном магнитном поле

Атомизатор в продольном переменном магнитном поле § Магнитное поле отключено ΣА=Ас +Анс § Магнитное поле включено ΣА=Анс

Концепция STPF (ТСПП) § § § § Применение графитовых атомизаторов с пиропокрытием Испарение пробы с платформы Быстрый нагрев печи Регистрация интегрального сигнала Использование химических модификаторов Использование аргона в качестве защитного газа Остановка потока аргона во время атомизации Использование высокоэффективной системы коррекции неселективного поглощения