Так как химический состав
образцов контролируется в широком
интервале концентраций, формулу
Ломакина – Шайбе используют в
логарифмических координатах:
«математическое основание
для проведения количественного
АЭСА».
1.3. Схематичное описание действия:
на схеме представлен базовый оптический
эмиссионный спектрометр.
• Образец — анализируемая
проба.
• Источник возбуждения
спектра – электрод, который заставляет
атомы образца излучать свет.
• Дифракционная решетка
— раскладывает излучение образца
в спектр и разделяет излучение
различных атомов, ее главная
задача разделить спектральные
линии элементов.
• Фотоэлектронные
приемники — принимают излучение
и регистрируют его, преобразуют
свет в электрический сигнал.
• Анализатор –
электронная вычислительная машина,
вычисляющая концентрации элементов.
1.4. Виды и сравнения
спекторов
Атом - электронейтральная
система, состоящая из ядра и некоторого
числа электронов. Если атом поглощает
энергию в ультрафиолетовой или видимой
области, один или несколько электронов
внешней валентной оболочки переходят
в более высокоэнергетическое состояние,
то есть возбуждаются. Это состояние неустойчиво,
и, следовательно, такие электроны почти
немедленно возвращаются в основное состояние
либо путем излучения света с энергией,
характеристичной для данного атома, либо
путем передачи энергии в результате столкновений
с молекулами, атомами или ионами, присутствующими
в ячейке атомизации.
В атомной эмиссии, где
часть нейтральных атомов определяемого
элемента в газовой фазе возбуждается
при столкновениях с молекулами,
ионами, атомами или электронами
в ячейке атомизации, измеряется энергия,
испускаемая этими возбужденными атомами
при их переходе в основное состояние
путем излучения. В атомной абсорбции,
где нейтральные атомы определяемого
элемента в газовой фазе в ячейке атомизации
возбуждаются внешним источником света,
измеряется доля излучения светового
источника, поглощаемая атомами в процессе
возбуждения. В атомной флуоресценции,
где нейтральные атомы анализируемого
элемента в газовой фазе возбуждаются
в ячейке атомизации внешним источником
света, как и в атомной абсорбции, измеряется
доля энергии, испускаемая возбужденными
атомами, претерпевающими переход в основное
состояние путем излучения, как в атомной
эмиссии. В атомной эмиссии ячейка атомизации
служит для превращения различных составляющих
образца в нейтральные атомы в газовой
фазе и для перевода этих атомов в возбужденное
состояние путем столкновений. В атомной
абсорбции и атомной флуоресценции ячейка
атомизации служит только для превращения
различных компонентов образца в нейтральные
атомы газовой фазы. Каждому возбужденному
состоянию атома соответствует своя индивидуальная
энергия возбуждения, то есть энергия
или соответственно длина волны фотона,
которая производит возбуждение до этого
энергетического уровня. Если существует
несоответствие между величиной энергии,
необходимой для возбуждения данного
атома, и энергией, используемой для возбуждения,
не происходит возбуждения атома.
В атомной абсорбции
и атомной флуоресценции используются
источники возбуждения, испускающие
энергию в точности или почти
соответствующую значениям энергии,
необходимой для возбуждения
выбранных энергетических уровней
каждого атома. Использование
этих источников возбуждения
сильно ограничивает количество
энергетических уровней отдельного
элемента, содержащегося в образце,
которые можно возбуждать. В атомной эмиссии,
напротив, атомы в основном состоянии
в ячейке атомизации подвергаются столкновениям,
покрывающим широкий интервал энергий.
В результате все энергетические уровни,
связанные с основным состоянием, даже
уровни, очень близкие к основному состоянию,
для всех элементов, присутствующих в
ячейке атомизации, возбуждаются одновременно,
причем многие из них в масштабах, достаточных
для испускания заметных сигналов. В атомной
эмиссии возбуждение атомов образца почти
не контролируется (лишь в общем виде путем
выбора температуры в ячейке атомизации).
Следовательно, спектр атомной эмиссии
каждого элемента обычно состоит из большого
числа линий и эмиссионный спектр каждого
образца является суммой спектров всех
элементов в образце.