Пламенная атомизация Составы горючих смесей Горючее Окислитель

Пламенная атомизация

Составы горючих смесей Горючее Окислитель Температура, ºС Пропан-бутан Воздух 1900 Ацетилен Воздух 2300 -2400 Ацетилен Динитрооксид 2900 -2950

Требования к пламенам § Прозрачность § Слабое собственное излучение § Максимальная эффективность атомизации элементов § Минимальная степень ионизации элементов § Высокая стабильность горения

Пламя пропан-бутан-воздух § Прозрачность от 220 нм § Слабое собственное излучение § Атомизация легко- и среднелетучих элементов § Ионизация рубидия и цезия § Невысокая стабильность

Пламя ацетилен-воздух § Прозрачность от 200 нм § Слабая собственная эмиссия § Атомизация до 30 элементов § Ионизация щелочных элементов § Высокая стабильность

Пламя ацетилен-динитрооксид § Прозрачность от 190 до 850 нм § Сильная собственная эмиссия § Атомизируется большинство элементов периодической таблицы § Высокая степень ионизации § Стабильно

Порядок поджига пламени ацетилендинитрооксид § Зажечь пламя ацетилен-воздух § Задать повышенный расход ацетилена § Выдержать 10 мин § Воздух заменить на динитрооксид

Классификация пламен § Стехиометрическое C 2 H 2 + 5 O 2 + 18 N 2 4 CO 2 +2 H 2 O +18 N 2 C 2 H 2 +10 N 2 O 4 CO 2 +2 H 2 O +10 N 2 Восстановительное § Окислительное §

Температура пламени

Изменение сигналов в зависимости от соотношения окислитель/горючий газ

Зоны в пламени

Горелки § § § Определенная скорость протекания газовой смеси Хорошая воспроизводимость абсорбционного и эмиссионного сигналов Высокая стабильность пламени Минимальная собственная эмиссия Отсутствие памяти к предыдущим пробам Отсутствие коррозии

Различные профили сечения горелок

Схема расположения горелки относительно луча от источника

Распылительная система n Распылитель n n Обеспечивает Чувствительность определений Распылительная камера n Воспроизводимость результатов анализа

Конструкция распылителя

Аэрозоль крупностью 10 мкм § не успевает испариться § увеличивает уровень шумов в пламени § потребляет на свое испарение энергию пламени снижает температуру пламени( водные растворы)

Эффективность работы распылителя § § Параметры капилляра ( длина, внутренний и внешний диаметр, центровка, продольное положение конца капилляра относительно сопла распылителя) Вязкость, поверхностное натяжение распыляемого раствора

Зависимость градуировочных графиков от состава аэрозоля

Применение органических растворителей § Повышение эффективности распыления § Увеличение аналитического сигнала § Снижение пределов обнаружения § Повышение температуры пламени за счет введения дополнительного топлива

Материалы для распылителя § Капилляр-Nb, Pt, Ir, Ta, пластик с кончиком из сапфира § Сопла- Ta, Pt c покрытием инертной полимерной пленкой § Корпус- оптимально пластик

Распылительная камера § § Отбор частиц аэрозоля размером 10 мкм Смешивание аэрозоля с топливом и окислителем

Показатели распылительной системы § Расход пробы § Инерционность § Эффективность распыления § Воспроизводимость распыления

Аналитический сигнал при пламенной атомизации

Процессы в пламени Ме. Хж Ме. Хаэр. ж Ме. Хсух Ме+Х распыление испарение атомизация

Механизмы атомизации § Термическая диссоциация § Термохимическая атомизация

Термическая диссоциация § Ме. ОХ↔ Ме. О+Х↔Ме+О+Х

Термохимическая атомизация § Ме. О+С↔Ме+СО § Ме. О+2 Н↔Ме+Н 2 О § Ме. О+2 С↔Ме. С+СО

Побочные процессы § Ме+h ↔Ме возб § Ме↔Ме+ + е § Ме+С↔Ме. С § Матричные эффекты

Изменение сигнала поглощения атомов и ионов бария в зависимости от концентрации калия

Изменение сигнала абсорбции в зависимости от концентрации мешающих компонентов

Способы уменьшения влияния § Разбавление раствора § Изменение стехиометрии пламени § Повышение дисперсности аэрозоля § Введение спектроскопических буферов

Спектроскопические буферы n Ca 3(PO 4 )2 + La. Cl 3 = Ca. Cl 2 + La. PO 4

Спектральные помехи в пламени § § § Наложение или перекрывание резонансных линий Одновременное выделение монохроматором перекрывающихся линий Неселективное поглощение

Характеристики пламенных атомизаторов § § § Высокая стабильность Хорошая воспроизводимость Низкая стоимость Высокая производительность Возможность автоматизации § § Анализируются только растворы Большой расход раствора Недостаточная чувствительность Невозможность атомизации некоторых элементов

Способы повышения чувствительности § Гидридная техника § Холодные пары для определения ртути § Экстракция и ионный обмен § Электрохимическое концентрирование

Гидридная техника § Определение селена, теллура, свинца, висмута, мышьяка, сурьмы, германия, олова § § Повышение чувствительности Увеличение селективности

Образование гидридов § § Na. BH 4 + HCl +3 H 2 O 8 H +H 3 BO 3 + Na. Cl 2 Me+ +16 H + 2 е 2 Me. H 3 +5 H 2 Se. H 2 +H Se. H + H 2 Se. H + H Se +H 2

Схема РГП 1 3 1 4 1 7 1 2 1 8 1 5 1 6 1

Оптимизация процесса на РГП § § § Время предварительной продувки Объем раствора Кислотность раствора Количество тетраборогидрида натрия (концентрация и объем) Время реакции Температура атомизации

Влияние некоторых параметров на аналитический сигнал в гидридной технике

Атомизация способом «холодного пара» n n n Hg (0, 1, 2) + KMn. O 4 Hg(2) + Na. BH 4 Hg(0) Hg(2) + Sn(2) Hg(0) + Sn(4)

Эмиссионная фотометрия пламени Принцип метода n Метод основан на измерении излучения возбужденными атомами в газовой фазе

Уравнение Ломакина-Шайбе n n I=a. Cb, где I-интенсивность излучения, С-концентрация элемента в пробе, а, b- коэффициенты

Эмиссионная фотометрия пламени § § Определение щелочных, щелочно-земельных и некоторых редкоземельных элементов Анализ только растворов Хорошая воспроизводимость результатов анализа Относительно низкая стоимость анализа

n СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ