Практикум по аналитической химии. Анализ пищевых продуктов - Кореиман Я.И.
ISBN 5-89448-184-8
Скачать (прямая ссылка):
ские методы
- Рефрактометрия
Поляриметрия
В табл. 13 показан электромагнитный спектр и обозначены уровни взаимодействия веществ с ЭМИ.
Электромагнитный спектр излучения
к, Ю' 3 и 1 ~Н ю2 7,; , 1, О5 1C 1011
нм 2102 4- >10 103 1
1
Тип по Рентгенов УФ-изл> учение Видимое ИК-и злучешге Микро-. Радио
глощаемого ское Вакуум Ближняя излучение Ближняя волновое излуче
излучения излучение ная У Ф- УФ- ИК- излучение ние
область область область
Уровень -Ядро : Атом 1сшфкула Спины электронов
Типы Переходы Переходы Молекулярное колебание Молеку Изме
переходов, внутрен внешних лярное нение
вызванных' них электронов вращение спино
поглоще- - электронов вого
нием \ состоя
ния
АТОМНО-ЭМИССИОННАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ. ФОТОМЕТРИЯ ПЛАМЕНИ
ОСНОВЫ МЕТОДА
Атомно-эмиссионная спектроскопия - группа методов анализа, основанных на измерении длины волны и интенсивности светового потока, излучаемого возбужденными атомами в газообразном состоянии.
При эмиссионном анализе определяемое вещество, находящееся в газовой фазе, подвергают возбуждению, сообщая системе энергию в виде ЭМИ. Энергия, необходимая для перехода атома из нормального в возбужденное состояние, называется энергией возбуждения (потенциалом возбуждения). В возбужденном состоянии атом находится 10“9—10~8 с, затем, возвращаясь на более низкий энергетический уровень, испускает квант света строго определенной частоты и длины волны.
Элементы, содержащиеся в пробе, идентифицируют по набору спектральных линий (на основании частот или длин волн) испускаемого ЭМИ. Количественный анализ основан на измерении интенсивности спектральных линий элементов.
Общая схема спектральных приборов
СВП - система ввода пробы (компрессор для получения аэрозоля).
^ призма
СВС-система выделения спектра светофИльтр
^ дифракционная решетка
визуальная (глаз)
СРС - система регистрации , , ,, л
г г —>-фотографическая (фотопластина)
спектра
^ фотоэлектрическая (фотоэлемент)
Фотометрия пламения - метод анализа, основанный на фотометрировании излучения возбужденных в пламени атомов. Вследствие невысокой температуры в пламени возбуждаются спектры элементов, имеющих низкую энергию возбуждения, -щелочные и щелочноземельные металлы.
При использовании наиболее распространенного пламени природного газа в смеси с воздухом (t = 1700-1900 °С) определяют 12 щелочных и щелочноземельных металлов, медь, серебро (табл. 14). Изменяя характеристику пламени, можно увеличить число определеяемых элементов (табл. 15).
Таблица 14
Аналитические линии важнейших элементов
Элемент Длина Ецозбз эВ Е„, эВ Характеристика
волны, нм (окраска) линии
Калий 766,50 1,62 4,34 Темно-красная линия
Натрий 588,99 2,10 , 5,14 Желтая линия
Литий 670,78 1,85 5,39 ' Красная линия
Магний 285,20 4,37 7,65 Фиолетовая линия
Кальций 422,67 3,10 6,11 Фиолетовая линия
Барий 553,55 2,24 5,21 Желто-зеленая линия
Медь 515,50 4,52 7,72 Зеленая линия
Таблица 15
Характеристика пламени
Горючий газ Окислитель t/C Возбуждаемые элементы
Природный газ Воздух 1800 Щелочные металлы
(пропан-бутан) Воздух 2200 Щелочные и щелочнозе
Ацетилен Кислород 2800 мельные металлы
Водород Кислород 3100 Щелочные, щелочноземе
Ацетилен Оксид 3200 льные и тяжелые металлы
Ацетилен азота N2O Ag, Си, Мп
Тяжелые металлы (РЬ, Сг,
Cd, Fe, Sn)
Возбуждению атомов в пламени предшествуют другие процессы, происходящие в пламени: испарение растворителя, кристаллизация пробы, сублимация (возгонка) твердого вещества, термическая диссоциация (распад молекулы на атомы). Под действием температуры пламени атомы металла переходят в возбужденное состояние (Ме*-^~ Me*), рис. 14. При переходе атома из возбужденного в нормальное состояние происходит эмиссия. Возбуждению атомов может сопутствовать ионизация, приводящая к завышению результатов анализа, т.к. энергия излучения ионов накладывается на излучение определяемых элементов. Кроме того, энергия, излучаемая возбужденными атомами, может поглощаться невозбужденными атомами и другими частицами, не попадая на фотоэлемент (самопоглощение). Это явление приводит к заниженным результатам анализа. Для получения достоверных данных необходимо устранить явления ионизации атомов и самопоглощения.
