Vào thế kỷ XVII, biểu thị tổng thể của tất cả các ý nghĩa của bất kỳ đại lượng vật lý. Năng lượng, khối lượng, bức xạ quang học. Đó là điều sau thường được nói đến khi chúng ta nói về quang phổ ánh sáng. Cụ thể, quang phổ ánh sáng là tập hợp các dải bức xạ quang học tần số khác nhau, một số trong đó chúng ta có thể nhìn thấy hàng ngày trên thế giới xung quanh chúng ta, trong khi một số trong số đó không thể tiếp cận được bằng mắt thường. Tùy theo khả năng cảm nhận của mắt người mà quang phổ ánh sáng được chia thành phần nhìn thấy được và phần không nhìn thấy được. Sau đó, lần lượt, tiếp xúc với tia hồng ngoại và tia cực tím.
Các loại quang phổ
Ngoài ra còn có các loại khác nhau quang phổ. Có ba trong số này, tùy thuộc vào mật độ quang phổ cường độ bức xạ. Quang phổ có thể là liên tục, vạch hoặc sọc. Các loại quang phổ được xác định bằng cách sử dụng
Phổ liên tục
Quang phổ liên tục được hình thành khi đun nóng đến nhiệt độ cao chất rắn hoặc khí mật độ cao. Cầu vồng bảy màu nổi tiếng là một ví dụ trực tiếp về quang phổ liên tục.
Phổ vạch
Cũng đại diện cho các loại quang phổ và đến từ bất kỳ chất nào ở trạng thái nguyên tử khí. Điều quan trọng cần lưu ý ở đây là nó ở trong nguyên tử, không phải ở phân tử. Phổ này đảm bảo sự tương tác cực kỳ thấp của các nguyên tử với nhau. Vì không có tương tác nên nguyên tử phát ra sóng vĩnh viễn cùng chiều dài. Một ví dụ về quang phổ như vậy là sự phát sáng của khí được nung nóng đến nhiệt độ cao.
Phổ băng tần
Phổ sọc thể hiện trực quan các dải riêng lẻ, được phân định rõ ràng bằng các khoảng khá tối. Hơn nữa, mỗi dải này không phải là bức xạ có tần số được xác định chặt chẽ mà bao gồm số lượng lớn các vạch sáng nằm gần nhau. Một ví dụ về quang phổ như vậy, như trong trường hợp quang phổ vạch, là sự phát sáng của hơi ở nhiệt độ cao. Tuy nhiên, chúng không còn được tạo ra bởi các nguyên tử nữa mà bằng cách cực kỳ gần nhau. kết nối chung các phân tử, gây ra sự phát sáng như vậy.
Phổ hấp thụ
Tuy nhiên, các loại quang phổ không kết thúc ở đó. Ngoài ra, còn có một loại khác gọi là phổ hấp thụ. Trong phân tích quang phổ, phổ hấp thụ là các vạch tối trên nền của phổ liên tục và về cơ bản, phổ hấp thụ là biểu hiện của sự phụ thuộc vào tốc độ hấp thụ của chất, có thể cao hơn hoặc thấp hơn.
Mặc dù có một phạm vi rộng phương pháp thử nghiệmđể đo quang phổ hấp thụ. Phổ biến nhất là một thí nghiệm trong đó chùm bức xạ được tạo ra được truyền qua một chất khí đã được làm lạnh (để không có sự tương tác giữa các hạt và do đó phát sáng), sau đó cường độ bức xạ đi qua nó được xác định. Năng lượng được truyền có thể được sử dụng để tính toán độ hấp thụ.
Phân tích quang phổ- một bộ phương pháp xác định định tính và định lượng thành phần của vật thể, dựa trên nghiên cứu quang phổ tương tác của vật chất với bức xạ, bao gồm cả quang phổ bức xạ điện từ, sóng âm, sự phân bố khối lượng và năng lượng hạt cơ bản vân vân.
Tùy thuộc vào mục đích phân tích và loại quang phổ, một số phương pháp phân tích quang phổ được phân biệt. nguyên tử Và phân tử phân tích quang phổ giúp xác định thành phần nguyên tố và phân tử của một chất tương ứng. Trong các phương pháp phát xạ và hấp thụ, thành phần được xác định từ phổ phát xạ và hấp thụ.
Phân tích khối phổ được thực hiện bằng cách sử dụng phổ khối của nguyên tử hoặc ion phân tử và cho phép bạn xác định thành phần đồng vị của một vật thể.
Câu chuyện
Các vạch tối ở sọc quang phổ đã được chú ý từ lâu, nhưng nghiên cứu nghiêm túc đầu tiên về những vạch này chỉ được thực hiện vào năm 1814 bởi Joseph Fraunhofer. Để vinh danh ông, hiệu ứng này được gọi là “đường Fraunhofer”. Fraunhofer đã thiết lập sự ổn định về vị trí của các dòng, biên soạn một bảng trong số chúng (ông đếm được tổng cộng 574 dòng) và gán một mã chữ và số cho mỗi dòng. Không kém phần quan trọng là kết luận của ông rằng các đường này không liên quan đến vật liệu quang học hoặc bầu khí quyển trái đất, nhưng là đặc điểm tự nhiên Ánh sáng mặt trời. Anh ấy đã tìm thấy những dòng tương tự trong nguồn nhân tạoánh sáng, cũng như trong quang phổ của sao Kim và sao Sirius.
Rõ ràng là một trong những vạch rõ ràng nhất luôn xuất hiện khi có mặt natri. Năm 1859, G. Kirchhoff và R. Bunsen sau một loạt thí nghiệm đã kết luận: mỗi nguyên tố hóa học có quang phổ vạch riêng và tùy theo quang phổ mà thiên thể có thể rút ra kết luận về thành phần chất của chúng. Kể từ thời điểm này, phân tích quang phổ xuất hiện trong khoa học, phương pháp mạnh mẽ viễn thám thành phần hóa học.
Để kiểm tra phương pháp này vào năm 1868 Học viện Paris khoa học đã tổ chức một chuyến thám hiểm tới Ấn Độ, nơi có đầy đủ nhật thực. Ở đó, các nhà khoa học phát hiện: toàn bộ vạch tối tại thời điểm nhật thực, khi phổ phát xạ thay thế phổ hấp thụ vầng hào quang mặt trời, trở nên sáng như dự đoán trên nền tối.
Bản chất của từng đường nét và mối liên hệ của chúng với các nguyên tố hóa học dần dần được làm rõ. Năm 1860, Kirchhoff và Bunsen phát hiện ra caesium bằng phân tích quang phổ, và vào năm 1861, rubidium. Và helium được phát hiện trên Mặt trời sớm hơn 27 năm so với trên Trái đất (lần lượt là 1868 và 1895).
Nguyên lý hoạt động
Nguyên tử của mỗi nguyên tố hóa học được xác định chặt chẽ tần số cộng hưởng, kết quả là ở những tần số này chúng phát ra hoặc hấp thụ ánh sáng. Điều này dẫn đến thực tế là trong quang phổ có thể nhìn thấy các vạch (sáng hoặc tối) một số địa điểm nhất định, tính chất của từng chất Cường độ của các đường phụ thuộc vào lượng chất và trạng thái của nó. Trong phân tích quang phổ định lượng, hàm lượng của chất đang nghiên cứu được xác định bởi cường độ tương đối hoặc tuyệt đối của các vạch hoặc dải trong quang phổ.
Phân tích quang phổ quang học có đặc điểm là dễ thực hiện tương đối, không cần chuẩn bị mẫu phức tạp để phân tích và cần một lượng nhỏ chất (10-30 mg) để phân tích một số lượng lớn các nguyên tố.
Phổ nguyên tử (hấp thụ hoặc phát xạ) thu được bằng cách chuyển một chất sang trạng thái hơi bằng cách nung mẫu đến 1000-10000 °C. Là nguồn kích thích của các nguyên tử ở phân tích khí thải vật liệu dẫn điện sử dụng tia lửa điện, hồ quang AC; trong trường hợp này, mẫu được đặt vào miệng hố của một trong các điện cực cacbon. Ngọn lửa hoặc plasma của các loại khí khác nhau được sử dụng rộng rãi để phân tích các dung dịch.
Ứng dụng
TRONG gần đây, phổ biến nhất là các phương pháp phân tích quang phổ phát xạ và khối phổ, dựa trên sự kích thích của các nguyên tử và sự ion hóa của chúng trong plasma argon của sự phóng điện cảm ứng, cũng như trong tia lửa laser.
Phân tích quang phổ là một phương pháp nhạy và được sử dụng rộng rãi trong hóa học phân tích, vật lý thiên văn, luyện kim, cơ khí, thăm dò địa chất và các ngành khoa học khác.
Trong lý thuyết xử lý tín hiệu, phân tích quang phổ cũng có nghĩa là phân tích sự phân bố năng lượng của tín hiệu (ví dụ: âm thanh) theo tần số, số sóng, v.v.
Xem thêm
Quỹ Wikimedia.
- 2010.
- Balt
Bắc Hán
Xem “Phân tích quang phổ” là gì trong các từ điển khác: PHÂN TÍCH PHỔ - thuộc vật chất các phương pháp chất lượng. .và số lượng. xác định thành phần trong va, dựa trên việc thu thập và nghiên cứu quang phổ của nó. Cơ sở của S. a. quang phổ nguyên tử và phân tử, nó được phân loại theo mục đích phân tích và các loại quang phổ. Nguyên tử S. a. (ASA) định nghĩa... ...
Phân tích quang phổ Bách khoa toàn thư vật lý - Đo thành phần của một chất dựa trên việc nghiên cứu quang phổ của nó Nguồn...
Phân tích quang phổ Sách tham khảo từ điển thuật ngữ quy chuẩn và tài liệu kỹ thuật - xem Quang phổ. Từ điển địa chất: gồm 2 tập. M.: Nedra. Được biên tập bởi K. N. Paffengoltz và cộng sự 1978. Phân tích quang phổ ...
Xem “Phân tích quang phổ” là gì trong các từ điển khác: Bách khoa toàn thư địa chất - Được Bunsen và Kirchhoff giới thiệu vào năm 1860, nghiên cứu hóa học về một chất thông qua các vạch màu đặc trưng của nó, có thể nhận thấy rõ khi nhìn nó (trong quá trình bay hơi) qua lăng kính. Giải thích 25000 … từ nước ngoài
Xem “Phân tích quang phổ” là gì trong các từ điển khác: Từ điển từ nước ngoài của tiếng Nga - PHÂN TÍCH SPECTRAL, một trong những phương pháp phân tích, trong đó quang phổ được sử dụng (xem Quang phổ, quang phổ kế) do vật này hoặc vật kia đưa ra khi chúng được nung nóng! hoặc khi tia sáng truyền qua dung dịch sẽ cho quang phổ liên tục. Vì… …
Xem “Phân tích quang phổ” là gì trong các từ điển khác: - Bách khoa toàn thư y học lớn phương pháp vật lý xác định định tính và định lượng thành phần của một chất, được thực hiện bằng quang phổ quang học của nó. Có phân tích quang phổ nguyên tử và phân tử, phát xạ (dựa trên phổ phát xạ) và hấp thụ (dựa trên quang phổ... ... To lớn
Phân tích quang phổ Từ điển bách khoa - toán học phương pháp thống kê phân tích chuỗi thời gian, trong đó chuỗi được coi là một tập hợp phức tạp, một hỗn hợp dao động điều hòa , chồng lên nhau. Trong trường hợp này, sự chú ý chính được dành cho tần số... ...
Xem “Phân tích quang phổ” là gì trong các từ điển khác: Từ điển kinh tế và toán học - thuộc vật chất phương pháp xác định định tính và định lượng hóa chất. thành phần của bất kỳ chất nào dựa trên việc thu thập và nghiên cứu quang phổ của chúng. Tùy thuộc vào bản chất của quang phổ được sử dụng, các loại sau được phân biệt: phát xạ (phát xạ C ...
Phân tích quang phổ Bách khoa toàn thư bách khoa lớn - I Phân tích quang phổ là một phương pháp vật lý để xác định định tính và định lượng nguyên tử và thành phần phân tử chất, dựa trên việc nghiên cứu quang phổ của nó. Cơ sở vật chất Bách khoa toàn thư vĩ đại của Liên Xô
Phân tích quang phổ- Nội dung bài viết. I. Ánh sáng của cơ thể. Phổ phát xạ. Quang phổ mặt trời. dòng Fraunhofer. lăng trụ và quang phổ nhiễu xạ. Sự tán xạ màu của lăng kính và cách tử. II. Máy quang phổ. Máy quang phổ cong và thẳng à tầm nhìn trực tiếp.… … Từ điển bách khoa F.A. Brockhaus và I.A. Efron
Phân tích quang phổ được chia thành nhiều phương pháp độc lập. Trong số đó có: quang phổ hồng ngoại và tia cực tím, hấp thụ nguyên tử, phân tích phát quang và huỳnh quang, quang phổ phản xạ và Raman, phép đo quang phổ, quang phổ tia X, cũng như một số phương pháp khác.
Phân tích phổ hấp thụ dựa trên nghiên cứu phổ hấp thụ của bức xạ điện từ. Phân tích phổ phát xạ được thực hiện bằng cách sử dụng phổ phát xạ của các nguyên tử, phân tử hoặc ion bị kích thích theo nhiều cách khác nhau.
Phân tích quang phổ phát xạ nguyên tử
Phân tích quang phổ thường chỉ được gọi là phân tích phổ phát xạ nguyên tử, dựa trên nghiên cứu phổ phát xạ của các nguyên tử và ion tự do trong pha khí. Nó được thực hiện ở bước sóng 150-800 nm. Một mẫu chất đang nghiên cứu được đưa vào nguồn bức xạ, sau đó xảy ra sự bay hơi và phân ly của các phân tử trong đó, cũng như sự kích thích của các ion thu được. Chúng phát ra bức xạ, được ghi lại bằng thiết bị ghi của thiết bị quang phổ.
Làm việc với Spectra
Phổ của mẫu được so sánh với phổ các yếu tố đã biết, có thể tìm thấy trong các bảng tương ứng vạch quang phổ. Đây là cách xác định thành phần của chất được phân tích. Phân tích định lượng ngụ ý sự tập trung của phần tử này trong chất phân tích. Nó được nhận biết bởi cường độ của tín hiệu, ví dụ như mức độ đen hoặc mật độ quang học dòng trên tấm ảnh, theo cường độ quang thông trên máy thu quang điện.
Các loại quang phổ
Phổ bức xạ liên tục được tạo ra bởi các chất ở thể rắn hoặc trạng thái lỏng, cũng như các chất khí đậm đặc. Không có sự gián đoạn nào trong quang phổ như vậy; các sóng ở mọi độ dài đều được thể hiện trong đó. Đặc tính của nó không chỉ phụ thuộc vào tính chất của từng nguyên tử mà còn phụ thuộc vào sự tương tác của chúng với nhau.
Phổ vạch phát xạ là đặc trưng của các chất ở trạng thái khí, trong khi các nguyên tử hầu như không tương tác với nhau. Thực tế là các nguyên tử biệt lập của một nguyên tố hóa học phát ra sóng có bước sóng xác định nghiêm ngặt.
Khi mật độ khí tăng lên, các vạch quang phổ bắt đầu mở rộng. Để quan sát phổ như vậy, người ta sử dụng ánh sáng phát ra của khí phóng điện trong ống hoặc hơi của một chất trong ngọn lửa. Nếu ánh sáng trắng truyền qua một chất khí không phát xạ thì các vạch tối trong quang phổ hấp thụ sẽ xuất hiện trên nền quang phổ liên tục của nguồn. Chất khí hấp thụ mạnh nhất ánh sáng có bước sóng mà nó phát ra khi đun nóng.
Phân tích quang phổ được phát hiện vào năm 1859 bởi Bunsen và Kirchhoff, giáo sư hóa học và vật lý tại một trong những trường lâu đời nhất và uy tín nhất. cơ sở giáo dụcĐức - Đại học Heidelberg mang tên Ruprecht và Karl. Khai mạc phương pháp quang học nghiên cứu về thành phần hóa học của cơ thể và chúng tình trạng thể chấtđã góp phần xác định những cái mới nguyên tố hóa học(indium, Caesium, rubidium, helium, thallium và gali), sự xuất hiện của vật lý thiên văn và trở thành một loại đột phá trong nhiều hướng khác nhau tiến bộ khoa học và công nghệ.
Đột phá về khoa học và công nghệ
Phân tích quang phổ đã mở rộng đáng kể phạm vi nghiên cứu khoa học, giúp đạt được nhiều thành tựu hơn định nghĩa chính xác chất của các hạt và nguyên tử, hiểu được mối quan hệ tương hỗ của chúng và xác định nguyên nhân khiến vật thể phát ra năng lượng ánh sáng. Tất cả điều này là một bước đột phá trong lĩnh vực khoa học và công nghệ, vì chúng phát triển hơn nữa là không thể tưởng tượng được nếu không có kiến thức rõ ràng về thành phần hóa học của các chất là đối tượng hoạt động của con người. Ngày nay, việc chỉ giới hạn ở việc xác định tạp chất là không còn đủ nữa; các yêu cầu mới đang được đặt ra đối với các phương pháp phân tích các chất. Có, trong quá trình sản xuất vật liệu polymeĐộ tinh khiết cực cao của nồng độ tạp chất trong các monome ban đầu là rất quan trọng, vì chất lượng của các polyme thành phẩm thường phụ thuộc vào nó.
Khả năng của phương pháp quang học mới
Nhu cầu ngày càng tăng cũng được đặt vào việc phát triển các phương pháp đảm bảo độ chính xác và tốc độ phân tích cao. Các phương pháp phân tích hóa học không phải lúc nào cũng đủ cho các mục đích này; phương pháp vật lý xác định thành phần hóa học. Trong số đó vị trí dẫn đầu chiếm phân tích quang phổ, đó là một tập hợp các phương pháp định lượng và định nghĩa định tính thành phần của vật thể đang xét, dựa trên việc nghiên cứu quang phổ tương tác giữa vật chất và bức xạ. Theo đó, điều này cũng bao gồm quang phổ của sóng âm, bức xạ điện từ, sự phân bố năng lượng và khối lượng của các hạt cơ bản. Nhờ phân tích quang phổ, người ta có thể xác định chính xác thành phần hóa học và nhiệt độ của chất, sự có mặt từ trường và độ căng, tốc độ di chuyển và các thông số khác của nó. Phương pháp này dựa trên việc nghiên cứu cấu trúc ánh sáng phát ra hoặc hấp thụ của chất được phân tích. Khi một chùm ánh sáng cụ thể được phóng ra ở cạnh bên của lăng kính tam diện, các tia tạo nên ánh sáng trắng khi khúc xạ sẽ tạo ra quang phổ trên màn hình, một loại sọc cầu vồng trong đó tất cả các màu luôn nằm theo một thứ tự nhất định, không thay đổi. Sự truyền ánh sáng xảy ra dưới dạng sóng điện từ, độ dài nhất định của mỗi sóng tương ứng với một trong các màu của dải cầu vồng. Xác định thành phần hóa học của vật chất bằng quang phổ rất giống với phương pháp truy tìm tội phạm bằng dấu vân tay. Quang phổ vạch, giống như các hoa văn trên ngón tay, được đặc trưng bởi một cá tính độc đáo. Nhờ đó, thành phần hóa học được xác định. Phân tích quang phổ giúp phát hiện một thành phần cụ thể trong chế phẩm chất phức tạp, khối lượng không cao hơn 10-10. Đây là một phương pháp khá nhạy cảm. Máy quang phổ và máy quang phổ được sử dụng để nghiên cứu quang phổ. Đầu tiên, quang phổ được kiểm tra và với sự trợ giúp của máy quang phổ, nó được chụp ảnh. Hình ảnh thu được được gọi là ảnh phổ.
Các loại phân tích quang phổ
Việc lựa chọn phương pháp phân tích phổ phần lớn phụ thuộc vào mục đích phân tích và loại phổ. Do đó, các phân tích nguyên tử và phân tử được sử dụng để xác định thành phần phân tử và nguyên tố của một chất. Trong trường hợp xác định thành phần từ quang phổ phát xạ và hấp thụ, phát xạ và phương pháp hấp thụ. Khi nghiên cứu thành phần đồng vị của một vật thể, chúng tôi sử dụng phân tích khối phổ, được thực hiện bằng khối phổ của các ion phân tử hoặc nguyên tử.
Ưu điểm của phương pháp
Phân tích quang phổ xác định thành phần nguyên tố và phân tử của một chất, giúp có thể tiến hành khám phá định tính các thành phần riêng lẻ của mẫu đang nghiên cứu và cũng thu được định lượng nồng độ của chúng. Người thân tính chất hóa học chất rất khó phân tích phương pháp hóa học, nhưng chúng có thể được xác định bằng quang phổ mà không gặp vấn đề gì. Ví dụ, đây là hỗn hợp của các nguyên tố đất hiếm hoặc khí trơ. Hiện tại, quang phổ của tất cả các nguyên tử đã được xác định và bảng của chúng đã được biên soạn.
Ứng dụng phân tích quang phổ
Các phương pháp phát triển tốt nhất để phân tích quang phổ nguyên tử. Chúng được sử dụng để đánh giá nhiều đối tượng khác nhau về địa chất, vật lý thiên văn, luyện kim màu và kim loại màu, hóa học, sinh học, cơ khí và các ngành khoa học và công nghiệp khác. Gần đây khối lượng ngày càng tăng ứng dụng thực tế và phân tích quang phổ phân tử. Phương pháp của ông được sử dụng trong các ngành công nghiệp hóa chất, hóa dược và lọc dầu để nghiên cứu chất hữu cơ, ít thường xuyên hơn đối với hợp chất vô cơ.
Phương pháp chẩn đoán phòng thí nghiệm tiên tiến
Phân tích quang phổ được sử dụng rộng rãi trong y học. Nó được sử dụng để xác định các chất lạ trong cơ thể con người, chẩn đoán, bao gồm cả ung thư, giai đoạn đầu sự phát triển của họ. Sự hiện diện hay vắng mặt của nhiều bệnh có thể được xác định bằng xét nghiệm máu trong phòng thí nghiệm. Thông thường đây là những bệnh về đường tiêu hóa và đường sinh dục. Số lượng bệnh được xác định bằng phân tích máu quang phổ ngày càng tăng. Phương pháp này mang lại độ chính xác cao nhất trong việc phát hiện những thay đổi sinh hóa trong máu trong trường hợp bất kỳ cơ quan nào của con người bị trục trặc. Trong quá trình nghiên cứu thiết bị đặc biệt quang phổ hấp thụ hồng ngoại do chuyển động dao động phân tử, huyết thanh và bất kỳ sai lệch nào trong thành phần phân tử của nó đều được xác định. Phân tích quang phổ cũng được sử dụng để kiểm tra thành phần khoáng sản thi thể. Tài liệu nghiên cứu ở trong trường hợp này tóc phục vụ. Bất kỳ sự mất cân bằng, thiếu hoặc dư thừa khoáng chất thường liên quan đến một số bệnh như bệnh về máu, da, tim mạch, hệ tiêu hóa, dị ứng, rối loạn phát triển và tăng trưởng ở trẻ em, giảm khả năng miễn dịch, mệt mỏi và suy nhược. Những loại xét nghiệm này được coi là phương pháp chẩn đoán trong phòng thí nghiệm tiến bộ mới nhất.
Tính độc đáo của phương pháp
Phân tích quang phổ ngày nay đã tìm thấy ứng dụng trong hầu hết các lĩnh vực quan trọng nhất hoạt động của con người: trong công nghiệp, y học, pháp y và các ngành công nghiệp khác. Anh ấy là khía cạnh quan trọng nhất phát triển tiến bộ khoa học cũng như trình độ và chất lượng cuộc sống của con người.
Xem “Phân tích quang phổ” là gì trong các từ điển khác:, phương pháp chất lượng và số lượng. định nghĩa thành phần, dựa trên nghiên cứu về quang phổ phát xạ, hấp thụ, phản xạ, v.v. của chúng. Có phân tích quang phổ nguyên tử và phân tử, nhiệm vụ của nó là xác định độ tương ứng. thành phần nguyên tố và phân tử của chất. được thực hiện bằng quang phổ phát xạ hoặc phân hủy kích thích. phương pháp phân tích phổ hấp thụ - dựa trên phổ hấp thụ điện từ. bức xạ từ các đối tượng được phân tích (xem). Tùy thuộc vào mục đích nghiên cứu, tính chất của chất được phân tích, đặc tính của quang phổ được sử dụng, vùng bước sóng và các yếu tố khác, quá trình phân tích, thiết bị, phương pháp đo quang phổ và đo lường. đặc điểm của các kết quả rất khác nhau. Theo đó, phân tích quang phổ được chia thành một số phân tích độc lập. phương pháp (xem, đặc biệt,).
Thông thường, phân tích quang phổ chỉ được hiểu là phân tích quang phổ phát xạ nguyên tử (AESA) - phương pháp dựa trên việc nghiên cứu phổ phát xạ của các chất tự do. và ở pha khí ở bước sóng 150-800 nm (xem).
Khi phân tích chất rắn tối đa. hồ quang (dòng điện một chiều và xoay chiều) và phóng tia lửa điện, được cung cấp năng lượng từ các nguồn phóng điện được thiết kế đặc biệt, thường được sử dụng. chất ổn định máy phát điện (thường được điều khiển bằng điện tử). Các máy phát điện đa năng cũng đã được tạo ra để thu được chất thải các loại khác nhau với các thông số thay đổi ảnh hưởng đến hiệu quả của quá trình kích thích của các mẫu đang nghiên cứu. Chất rắn dẫn điện có thể đóng vai trò trực tiếp như hồ quang hoặc tia lửa điện; chất rắn không dẫn điện và được đặt trong các hốc than ở dạng này hay dạng khác. Trong trường hợp này, cả quá trình phun hoàn toàn (phun) chất được phân tích và chất sau đó cũng như việc kích thích các thành phần đều được thực hiện phù hợp với tính chất vật lý của chúng. và hóa học. St. you, cho phép bạn tăng độ nhạy và độ chính xác của phân tích. Để nâng cao hiệu quả phân đoạn, nó được áp dụng rộng rãi cho chất được phân tích, thúc đẩy sự hình thành các hợp chất dễ bay hơi trong điều kiện hồ quang than nhiệt độ cao [(5-7)·10 3 K]. ( , v.v.) các phần tử được xác định. Để phân tích địa chất. Ở dạng này, phương pháp rắc hoặc thổi hồ quang cacbon vào vùng phóng điện được sử dụng rộng rãi.
Khi phân tích, cùng với các loại phóng điện tia lửa điện, nguồn sáng phóng điện phát sáng (đèn Grim, phóng điện rỗng) cũng được sử dụng. Sự kết hợp đã được phát triển.
tự động các nguồn trong đó đèn phóng điện phát sáng hoặc đèn nhiệt điện được sử dụng để nguyên tử hóa. máy phân tích và để thu được quang phổ, ví dụ như plasmatron tần số cao. Trong trường hợp này, có thể tối ưu hóa các điều kiện và kích thích của các phần tử đang được xác định. Khi phân tích dung dịch lỏng kết quả tốt nhất thu được bằng cách sử dụng plasmatron tần số cao (HF) và tần số siêu cao (vi sóng) hoạt động trong điều kiện trơ, cũng như bằng trắc quang ngọn lửa. phân tích (xem). Ví dụ, để ổn định nhiệt độ xả ở mức tối ưu, các chất dễ bị ion hóa được đưa vào. . Phóng điện HF với khớp nối cảm ứng có cấu hình hình xuyến được sử dụng đặc biệt thành công (Hình 1). Nó tách biệt các vùng hấp thụ năng lượng RF và vùng kích thích quang phổ, giúp tăng đáng kể hiệu suất kích thích và tỷ lệ chất phân tích hữu ích. tín hiệu tới nhiễu và do đó đạt được giới hạn phát hiện rất thấp đối với nhiều phần tử. Vùng kích thích được phun bằng máy phun siêu âm hoặc khí nén (ít phổ biến hơn). Khi phân tích bằng cách sử dụng plasmatron HF, vi sóng và quang kế ngọn lửa, nó có liên quan.
độ lệch chuẩn
là 0,01-0,03, trong một số trường hợp cho phép sử dụng AESA thay vì sử dụng hóa chất chính xác nhưng tốn nhiều công sức và thời gian hơn. các phương pháp phân tích.
Khi phân tích Hỗn hợp yêu cầu đặc biệt lắp đặt chân không; quang phổ được kích thích bằng cách sử dụng phóng điện RF và vi sóng. Do sự phát triển, những phương pháp này hiếm khi được sử dụng. Cơm. 1. HF plasmatron: 1 ngọn đuốc đi; vùng kích thích 2 phổ; 3 vùng hấp thụ năng lượng HF; 4-nhiệt. cuộn cảm; Đầu vào 5 bộ làm mát ( , ); Đầu vào tạo 6-plasma (); Nguyên tử hóa 7 đầu vào (khí mang-argon).được xử lý trước;
ví dụ, các nguyên tố được xác định được tách một phần hoặc hoàn toàn khỏi bazơ và chuyển sang một thể tích dung dịch nhỏ hơn hoặc được thêm vào một khối lượng nhỏ hơn của một chất để thuận tiện hơn cho việc phân tích. Để tách các thành phần, người ta sử dụng phương pháp chưng cất phân đoạn bazơ (ít tạp chất hơn).
AESA sử dụng các hóa chất được liệt kê. phương pháp thường được gọi là phân tích quang phổ hóa học. Thêm vào Hoạt động phân tách và xác định các phần tử làm tăng đáng kể độ phức tạp và thời gian phân tích, đồng thời làm giảm độ chính xác của nó (độ lệch chuẩn tương đối đạt giá trị 0,2-0,3), nhưng giảm giới hạn phát hiện xuống 10-100 lần.
Cụ thể Lĩnh vực của AESA là phân tích kính hiển vi (cục bộ). Trong trường hợp này, một microvolume của chất (độ sâu miệng núi lửa từ hàng chục micron đến vài micron) thường bị bay hơi bởi xung laser tác động lên một phần bề mặt mẫu có đường kính vài micron. hàng chục micron. Để kích thích quang phổ, người ta thường sử dụng tia lửa xung đồng bộ với xung laser. Phương pháp này được sử dụng trong nghiên cứu luyện kim. Quang phổ được ghi lại bằng quang phổ kế (lượng kế). Có nhiều loại thiết bị này, khác nhau về khẩu độ, độ phân tán, độ phân giải và dải phổ làm việc. Tỷ lệ khẩu độ lớn là cần thiết để ghi lại các bức xạ yếu, độ phân tán lớn là cần thiết để tách các vạch phổ có bước sóng tương tự khi phân tích vật liệu có phổ nhiều vạch, cũng như để tăng độ nhạy của phân tích. Thiết bị nhiễu xạ được sử dụng làm thiết bị phân tán ánh sáng. các lưới (phẳng, lõm, ren, hình ba chiều, định hình), có nhiều loại. hàng trăm đến vài nghìn nét trên milimet, ít thường xuyên hơn - lăng kính thạch anh hoặc thủy tinh. (Hình 2), ghi lại quang phổ đặc biệt. hoặc (ít thường xuyên hơn) trên , thích hợp hơn cho AESA chất lượng cao, vì chúng cho phép bạn nghiên cứu toàn bộ phổ của mẫu cùng một lúc (trong khu vực làm việc
thiết bị); tuy nhiên, chúng cũng được sử dụng cho số lượng. phân tích do so sánh. chi phí thấp, sẵn có và dễ bảo trì. Độ đen của các vạch quang phổ không được đo bằng máy quang kế vi mô (máy đo mật độ vi mô).
Cơm. 3. Sơ đồ lượng tử (trong số 40 kênh ghi chỉ có 3 kênh hiển thị): 1-đa sắc; 2-nhiễu xạ lưới sắt; khe 3 lối ra; 4 giờ chiều; khe 5 mục nhập; 6 - với nguồn sáng; 7 - máy phát tia lửa điện và
phóng điện hồ quang; 8- thiết bị ghi âm điện tử;
9 - người quản lý sẽ tính toán. tổ hợp.
Trong máy quang phổ quang điện được thực hiện. nhà phân tích đăng ký tín hiệu sử dụng ống nhân quang (PMT) với chức năng tự động xử lý dữ liệu trên máy tính. quang điện bộ đa sắc đa kênh (tối đa 40 kênh trở lên) trong máy đo lượng tử (Hình 3) cho phép ghi đồng thời chất phân tích. dòng của tất cả các phần tử được xác định do chương trình cung cấp.
Khi sử dụng máy quét đơn sắc, máy quét đa yếu tố
phân tích được đảm bảo bằng cách quét tốc độ cao trên phổ theo một chương trình nhất định. Để xác định các nguyên tố (C, S, P, As, v.v.), các chất phân tích mạnh nhất. sử dụng các vạch nằm trong vùng UV của quang phổ ở bước sóng nhỏ hơn 180-200 nm; vân vân. AESA cũng được sử dụng rộng rãi để kiểm soát công nghệ. các quy trình (đặc biệt là xác định thành phần nguyên liệu ban đầu, công nghệ và thành phẩm), nghiên cứu đối tượng, v.v. Sử dụng AES, có thể xác định hầu hết các yếu tố tuần hoàn. hệ thống với phạm vi hàm lượng rất rộng - từ 10 -7% (pkg/ml) đến hàng chục phần trăm (mg/ml). Ưu điểm của NPP: có thểkhả năng xác định đồng thời trong một mẫu nhỏ của chất số lượng lớn phần tử (lên đến 40 hoặc nhiều hơn) với đủ độ chính xác cao(xem bảng), tính phổ quát của phương pháp.
kỹ thuật phân tích khác nhau in-in, tính biểu cảm, tính đơn giản so sánh, khả năng tiếp cận và chi phí thiết bị thấp.